高中物理静电场中的能量实验专题练习Word格式文档下载.docx

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（2）如果在操作过程中，手无意中触摸了B极板，则观察到的实验现象_____发生变化。

（选填“会”或“不会”）

2．某同学利用如图所示的装置来研究平行板电容器电容的影响因素．

（1）对该装置理解正确的是_____

A．操作过程中，可认为A、B两板间的电压始终不变

B．操作过程中，可认为A、B两板间的场强始终不变

C．操作过程中，可认为A、B两板间的带电量始终不变

D．操作过程中，可认为电容器的电容始终不变

（2）当手持绝缘柄将A板向右平移时，静电计指针张角将_____；

将A板向上平移时，静电计指针张角将_____．（选填“变大”、“变小”或“不变”）

3．电流传感器可以捕捉到瞬间的电流变化，它与计算机相连，可以显示出电流随时间变化的图像。

如图甲连接电路。

直流电源电动势9V，内阻可忽略，电容器选用电容较大的电解电容器。

先使开关S与1端相连，电源向电容器充电。

然后把开关S掷向2端，电容器通过电阻R放电，传感器将电流信息传入计算机。

屏幕上显示出电流随时间变化的I－t图像如图乙所示。

（1）将开关S接通1，电容器的____________（填“左”或“右”）极板带正电，再将S接通2，通过R的电流方向向________（填“左”或“右”）

（2）根据I－t图像估算当电容器开始放电时所带的电量q0＝__________，并计算电容器的电容C＝________。

（均保留两位有效数字）

（3）如果不改变电路其他参数，只减小电阻R，充电时曲线与横轴所围成的面积将______（填“增大”“不变”或“变小”）充电时间将______（填“变长”“不变”或“变短”）。

4．电荷的定向移动形成电流，电流表示单位时间内通过导体横截面的电荷量，即。

电流传感器可以像电流表一样测量电流，并且可以和计算机相连，画出电流与时间的变化图像。

图甲是用电流传感器观察充、放电过程的实验电路图，图中电源的电压为。

先使开关S与1接通，待充电完成后，再使开关S与2接通，电容器通过电阻放电，电流传感器将电流信息传入计算机，显示出电流随时间变化的图像，如图乙所示。

（1）下列说法正确的是_____。

A．电容器充电的过程中，负电荷由电源的正极移动到电容器的正极板

B．电容器充电的过程中，电路中的电流不断增大

C．电容器放电的过程中，电容器两极板间的场强不断变小

D．电容器放电的过程中，电容器把储存的电能转化为电路中其它形式的能量

（2）乙图中图线与两坐标轴所包围面积的物理意义是___________。

（3）若充电完成后，电容器所带的电荷量为，则该电容器的电容为_______。

（保留3位有效数字）

5．研究影响平行板电容器电容大小的因素”的实验过程及现象如下图所示，本实验采用的实验方法是____。

实验过程中电容器的电荷量Q保持不变，保持d不变，减小两板间正对面积S，观察到静电计指针偏角增大，即电势差U_______（“变大”，“变小”），则电容C________（“变大”，“变小”）

6．某同学利用如图所示的装置来研究平行板电容器电容的影响因素．当手持绝缘柄将A板向右平移时，静电计指针张角将_______；

将A板向上平移时，静电计指针张角将_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）

7．在探究平行板电容器的电容与哪些因素有关的实验中，某同学猜测电容可能与极板间的距离d、极板的正对面积S及插入极板间的介质有关。

他将一个已经充电的平行板电容器与静电计连接如图所示。

实验时保持电容器极板所带的电量不变，且电容器B板位置不动。

（1）将A板向右平移，静电计指针张角_______；

将A板竖直向下平移，则静电计指针张角______；

在A、B板间插入电介质，则静电计指针张角_______。

（填“变大”、“变小”或“不变”）

（2）若将电容器水平放置，如图所示，有一带点液滴静止在电容器内部，现将电容器A板向下平移一小段距离，则液滴____________（填“静止不动”、“向下运动”、“向上运动”）

8．小杨为了定性探究平行板电容器的电容与其结构之间的关系，设计了如下实验。

将平行板电容器充电后与电源断开，然后A极板与静电计的金属球相连，B极板和静电计金属壳都接地；

A极板通过绝缘柄固定在铁架台上，人手通过绝缘柄控制B极板的移动。

请回答下列各题：

（请将答案填涂在相应位置）

（1）.在该实验中，静电计的作用是（______）

A．测定该电容器的电荷量

B．测定该电容器两极的电势差

C．测定该电容器的电容

D．测定A、B两板之间的电场强度

（2）.在以下各步骤的操作时，叙述的现象符合事实的是（______）

A．甲图中的手水平向左移动时，静电计指针的张角变大

B．甲图中的手水平向左移动时，静电计指针的张角不变

C．乙图中的手竖直向上移动时，静电计指针的张角变小

D．丙图中的手不动，而向两板间插入陶瓷片时，静电计指针的张角变大

（3）.进行以上甲步骤的操作时，两极板间电场强度的变化情况是（______）

A．变大B．变小C．不变D．无法判断

9．在“探究平行板电容器的电容与哪些因素有关”的实验中，如图所示的实验装置，平行板电容器的极板A与一静电计相接，极板B接地。

（1）静电计的指针偏转程度显示两极板间的_____的大小。

（2）当极板电荷量不变时，使两极板间距离减小，可知电容器电容_____（填“增大”“不变”或“减小”）。

当极板电荷量不变时，使两极板正对面积减小，可观察到静电计指针的偏转角_____（填“增大”“不变”或“减小”）。

10．如图甲所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外壳均接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连，使电容器带电后与电源断开。

（1）影响平行板电容器电容的因素有_____，在实验室中完成这个实验的方法是_____。

A．两极板的正对面积

B．两板间距离

C．电介质的介电常数

D．极板的材料

G．假设法

E．比值法

H．微小量放大法

F．控制变量法

（2）下列关于实验中使用静电计的说法正确的是有___________。

A．使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况

B．使用静电计的目的是测量电容器电量的变化情况

C．静电计可以用电压表替代

D．静电计可以用电流表替代

（3）某位同学用如图乙所示研究电容器电容与哪些因素有关。

A、B为平行板电容器的金属板，G为静电计，开始时开关S闭合，静电计指针张开一定角度；

若保持开关S闭合，将A、B两极板间距变大些，指针张开角度将____________；

若断开开关S后，将A、B两极板靠近些，指针张开角度将____________。

若断开开关S后，将A、B两极板正对面积变小些，指针张开角度将____________（以上均选填“变大”、“变小”或“不变”）。

参考答案

1．减小增大减小不会

【解析】

【分析】

【详解】

（1）[1]将B极板向右移动少许，电容器两板间的距离d减小，根据电容的决定式可知，电容C增大，而电容的电量Q不变，则电容的定义式可知，电容器板间电势差U减小，静电计指针的偏转角将减小；

[2]将B极板向上移动少许，根据电容的决定式可知，电容C减小，而电容的电量Q不变，则电容的定义式可知，电容器板间电势差U增大，静电计指针的偏转角将增大。

[3]将一块玻璃板插入A、B两极板之间，根据电容的决定式可知，电容C增大，而电容的电量Q不变，则电容的定义式可知，电容器板间电势差U减小，静电计指针的偏转角将减小。

（2）[4]B板本身就是与大地相连，其电势为零，如果在操作过程中，手无意中触摸了B极板，则不会影响观察到的实验现象。

2．C变小变大

（1）[1]根据实验可知，电容器两极板的电量不变，故C正确，ABD错误；

（2）[2]将A板向右平移时，由，板间距离减小，电容变大，而电容器所带电量不变，由分析可知，U减小，则静电计指针张角变小．

[3]将A板向上平移时，由，两板正对面积减小，电容减小，而电容器所带电量不变，由分析可知，U增大，则静电计指针张角变大．

3．左右1.6×

10-3（1.7~1.8）×

10-4F不变变短

（1）[1]将开关S接通1，电容器的左边和电源正极相连，左极板带正电。

[2]将S接通2，电容器放电，通过R的电流方向向右。

（2）[3]电容器在全部放电过程中释放的电荷量在数值上等于图象与坐标轴所包围的面积；

具体的做法是首先以坐标纸上的一个小正方形作为一个面积计量单位，数出图象与坐标轴有多少个完整的小正方形，对于曲线下的部分超过半格一半面积的记为一个，不足一半的则舍去不计，这样既可以得到曲线下包含的小正方形的个数为40个（格数为都正确）；

其次确定每个小方格所对应的电荷量值，纵坐标的每个小格为0.2mA，横坐标的每个小格为0.2s，则每个小格所代表的电荷量数值为

根据图像估算当电容器开始放电时所带的电量

[4]电容器的电容

（3）[5][6]只减小电阻R，由闭合电路欧姆定律知，将开关掷向1时电容器开始充电的电流增大，则曲线与纵轴交点的位置将向上移动，而充电时曲线与横轴所围成的面积将不变，所以充电时间将变短。

4．CD电容器储存的电荷量567

（1）[1]A．电容器充电的过程中，正电荷由电源的正极移动到电容器的正极板，负电荷由电源的负极移动到电容器的负极板，选项A错误；

B．电容器充电的过程中，电路中的电流不断减小，选项B错误；

C．电容器放电的过程中，电容器带电量逐渐减小，则两极板间的场强不断变小，选项C正确；

D．电容器放电的过程中，电容器把储存的电能转化为电路中其它形式的能量，选项D正确。

故选CD。

（2）[2]根据图象的含义，因Q=It，可知乙图中图线与两坐标轴所包围面积的物理意义是电容器的放电量，也就是电容器储存的电荷量。

（3）[3]电容器的电容

5．控制变量法变大变小

[1]本实验中，研究每一个要素的影响，须让其它的量不变，所以采用的是控制变量法；

[2][3]实验过程中电容器的电荷量Q保持不变，保持d不变，减小两板间正对面积S，观察到静电计指针偏角增大，即电势差U变大，则根据可知，电容C变小。

6．变小变大

[1]将A板向右平移时，板间距离减小，由知电容增大，而电容器所带电量不变，由分析可知，U减小，则静电计指针张角变小.

[2]将A板向上平移时，两板正对面积减小，由电容减小，而电容器所带电量不变，由分析可知，U增大，则静电计指针张角变大.

7．变小变大变小静止不动

（1）[1]将A板向右平移，板间距d减小，根据

可知电容变大，根据

可知电势差变小，静电计指针张角变小．

[2]将A板竖直向下平移，正对面积S减小，由

可知电容减小，根据

可知电势差变大，静电计