高考复习微专题静电场之电容器习题选编 含答案.docx
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高考复习微专题静电场之电容器习题选编含答案
微专题—静电场之电容器习题选编
一、单项选择题
1．根据大量科学测试可知，地球本身就是一个电容器。
通常大地带有50万库仑左右的负电荷，而地球上空存在一个带正电的电离层，这两者之间便形成一个已充电的电容器，它们之间的电压为300kV左右。
地球的电容约为（）
A．0.17F
B．l.7F
C．17F
D．170F
2．图中的电容器C两板间有一负电荷q静止，使q向上运动的措施是（）
A．两板间距离增大
B．两板间距离减小
C．两板间相对面积减小
D．两板间相对面积增大
3．某同学按如图1所示连接电路，利用电压传感器研究电容器的放电过程。
先使开关S接1，电容器充电完毕后将开关掷向2，可视为理想电压表的电压传感器将电压信息传入计算机，屏幕上显示出电压随时间变化的U-t曲线，如图2所示。
电容器的电容C已知，且从图中可读出最大放电电压U0，图线与坐标轴围成的面积S、任一点的点切线斜率k，但电源电动势、内电阻、定值电阻R均未知，根据题目所给的信息，下列物理量不能求出的是（）
A．电容器放出的总电荷量
B．电阻R两端的最大电流
C．定值电阻R
D．电源的电动势和内电阻
4．电容为C的平行板电容器竖直放置，正对面积为S，两极板间距为d，充电完成后两极板之间电压为U，断开电路，两极板正对区域视为匀强电场，其具有的电场能可表示为
。
如果用外力使平行板电容器的两个极板间距缓慢变为2d，下列说法正确的是（ ）
A．电容变为原来的两倍
B．电场强度大小变为原来的一半
C．电场能变为原来的两倍
D．外力做的功大于电场能的增加量
5．如图所示为某同学利用传感器研究电容器放电过程的实验电路，实验时先使开关S与1端相连，电源向电容器充电，待电路稳定后把开关S掷向2端，电容器通过电阻放电，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曲线，这个曲线的横坐标是放电时间，纵坐标是放电电流。
仅由这个i﹣t曲线所提供的信息可以估算出（）
A．电容器的电容
B．一段时间内电容器放电的电荷量
C．某时刻电容器两极板间的电压
D．一段时间内电阻产生的热量
6．阴雨天里积雨云会产生电荷，云层底面产生负电荷，在地面感应出正电荷，电场强度达到一定值时大气将被击穿，发生闪电。
若将云层底面和地面看作平行板电容器的两个极板，板间距离记为
，电压为
，积雨云底面面积约为
。
若已知静电力常量与空气的介电常数，由以上条件是否能估算出以下物理量（ ）
①云层底面与地面间的电场强度
②云层底面与地面构成的电容器的电容
③云层底面所带电量
A．只能估算出①
B．只能估算出①和②
C．只能估算出②和③
D．①②③均能估算出
7．如图所示，用电池对电容器充电，电路a、b之间接有一灵敏电流表，两极板之间有一个电荷q处于静止状态．现将两极板的间距变大，则（）
A．电荷仍将静止
B．电荷将向上加速运动
C．电流表中将有从a到b的电流
D．电流表中将有从b到a的电流
8．如图所示，平行板电容器
、
间有一带电油滴
正好静止在极板正中间，现将
极板匀速向下移动到虚线位置，其他条件不变．则在
极板移动的过程中（ ）
A．油滴将向下匀加速运动B．电流计中电流由
流向
C．
极板带的电荷量逐渐减少D．带电油滴的电势能逐渐减小
9．如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下级板都接地．在两极板间有一固定在P点的点电荷，以E表示两极板间的电场强度，EP表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角．若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（ ）
A．θ增大，E增大B．θ增大，EP不变
C．θ减小，EP增大D．θ减小，E不变
10．在如图所示的电路中，C为电容器，L为小灯泡，G为零刻度在中央的灵敏电流计。
先将开关S接到a端，给电容器充电；然后将开关S接到b端，电容器放电。
下列说法正确的是（ ）
A．充电过程中，自由电子穿过了电容器间的电介质
B．充电过程中，灵敏电流计的示数逐渐变大
C．放电过程中，灯泡的亮度不变
D．放电过程中，灵敏电流计的偏转方向与充电时相反
11．半导体指纹传感器，多用于手机、电脑、汽车等设备的安全识别，如图所示。
传感器半导体基板上有大量金属颗粒，基板上的每一点都是小极板，其外表面绝缘。
当手指的指纹一面与绝缘表面接触时，由于指纹凹凸不平，凸点处与凹点处分别与半导体基板上的小极板形成正对面积相同的电容器，使每个电容器的电压保持不变，对每个电容器的放电电流进行测量，即可采集指纹。
指纹采集过程中，下列说法正确的是（ ）
A．指纹的凹点处与小极板距离远，电容大
B．指纹的凸点处与小极板距离近，电容小
C．手指挤压绝缘表面，电容器两极间的距离减小，电容器带电量增大
D．手指挤压绝缘表面，电容器两极间的距离减小，电容器带电量减小
12．如图所示，空间存在两块平行的彼此绝缘的带电薄金属板A、B，间距为d，中央分别开有小孔O、P。
现有甲电子以速率v0从O点沿OP方向运动，恰能运动到P点。
下列说法正确的是（ ）
A．若仅将B板向右平移距离d，则金属板A、B间的电压将变为原来的2倍
B．若仅将B板向右平移距离d，再将甲电子仍然以速率v0从O点沿OP方向运动，甲电子仍然恰能运动到P′点
C．若仅将B板向右平移距离d，再将乙电子从P′点由静止释放，则甲、乙两电子在板间运动时的加速度不同
D．若仅将B板向右平移距离d，再将乙电子从P′点由静止释放，则乙电子运动到O点的速率为2v0
13．基于人的指纹具有终身不变性和唯一性的特点，发明了指纹识别技术．目前许多国产手机都有指纹解锁功能，常用的指纹识别传感器是电容式传感器，如图所示．指纹的凸起部分叫“嵴”，凹下部分叫“峪”．传感器上有大量面积相同的小极板，当手指贴在传感器上时，这些小极板和正对的皮肤表面部分形成大量的小电容器，这样在嵴处和峪处形成的电容器的电容大小不同．此时传感器给所有的电容器充电后达到某一电压值，然后电容器放电，电容值小的电容器放电较快，根据放电快慢的不同，就可以探测到嵴和峪的位置，从而形成指纹图象数据．根据文中信息，下列说法正确的是（）
A．在峪处形成的电容器电容较大
B．在峪处形成的电容器放电较慢
C．充电后在嵴处形成的电容器的电荷量大
D．潮湿的手指头对指纹识别绝对没有影响
14．工在生产纺织品、纸张等绝缘材料时为了实时监控其厚度，通常要在生产流水线上设置如图所示传感器。
其中A、B为平行板电容器的上、下两个极板，上下位置均固定，且分别接在恒压直流电源的两极上（电源电压小于材料的击穿电压）。
当流水线上通过的产品厚度减小时，下列说法正确的是（ ）
A．A、B平行板电容器的电容增大
B．A、B两板上的电荷量变大
C．有电流从a向b流过灵敏电流计
D．A、B两板间的电场强度变大
15．如图，平行板电容器两极板与电压为U的电源两极连接，板的间距为d；现有一质量为m的带电油滴静止在极板间，重力加速度为g，则（ ）
A．油滴带正电
B．断开电源，油滴将加速下落
C．如图将下极板向下缓慢移动一小段距离，油滴将立即向上运动
D．如图将下极板向下缓慢移动一小段距离，油滴位置的电势升高
16．如图甲所示的充电电路中，R表示电阻，E表示电源（忽略内阻）。
通过改变电路中的元件参数对同一电容器进行两次充电，对应的电荷量q随着时间t变化的曲线如图乙中的a、b所示。
曲线形状由a变化为b，是由于（ ）
A．电阻R变大
B．电阻R减小
C．电源电动势E变大
D．电源电动势E减小
17．如图所示，平行板电容器上极板带正电荷，且与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一个固定在P点的正点电荷，以E表示两极板间电场的电场强度，Ep表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角，若保持上极板不动，将下极板向上移动一小段距离至图中虚线位置，则（）
A．θ增大，E增大，Ep增大
B．θ增大，E增大，Ep减小
C．θ减小，E不变，Ep增大
D．θ减小，E不变，Ep减小
18．如图所示，R是一个定值电阻，A、B为水平正对放置的两块平行金属板，B板接地，两板间带电微粒P处于静止状态，则下列说法正确的是（ ）
A．若增大A、B两金属板的间距，P将向上运动
B．若增大A、B两金属板的间距，则有向右的电流通过电阻R
C．若紧贴B板内侧插入一块一定厚度的陶瓷片，P将向下运动
D．若紧贴A板内侧插入一块一定厚度的金属片，P的电势能将减小
19．探究影响平行板电容器电容大小因素的实验装置如图所示，忽略漏电产生的影响，下列判断正确的是
（）
A．平行板正对面积减小时，静电计指针张角减小
B．静电计可以用电压表替代
C．平行板间距减小时，静电计指针张角减小
D．静电计测量的是平行板电容器所带电荷量
20．如图所示，先接通S使电容器充电，然后断开S，当增大两极板间距离时，电容器所带电荷量Q、电容C、两板间电势差U、电容器两极板间场强E的变化情况是（ ）
A．Q变小，C不变，U不变，E变小
B．Q不变，C变小，U变大，E不变
C．Q变小，C变小，U不变，E不变
D．Q不变，C变小，U变小，E变小
21．如图所示的电路中，AB和CD为两个水平放置的平行板电容器，AB板间有一点P，闭合开关K，待电路稳定后将开关断开。
现将一有机玻璃板（图中未画出）插入CD板间，则下列说法正确的是（ ）
A．CD平行板电容器的电容减小
B．P点电势降低
C．A、B两板间的电场强度增大
D．电阻R中有向右的电流
22．如图，平行板电容器两极板与电压为U的电源两极连接，板的间距为d；现有一质量为m的带电油滴静止在极板间，重力加速度为g，则（）
A．油滴带正电
B．油滴带电荷量为
C．将下极板向下缓慢移动一小段距离，油滴将立即向上运动
D．增大极板间电压，油滴将加速下落
23．全球首创超级电容储存式现代电车在中国宁波基地下线，没有传统无轨电车的“辫子”，没有尾气排放，乘客上下车的30秒内可充满电并行驶5公里以上，刹车和下坡时可把80%的刹车能量转化成电能回收储存再使用，如图为使用“3V，12000F”石墨烯纳米混合型超级电容器的电车，下列说法正确的是（）
A．该电容器的容量为36000A·h
B．电容器放电，电量逐渐减少到0，电容不变
C．电容器放电，电量逐渐减少到0，电压不变
D．若30s能充满，则充电平均电流为3600A
24．电容器是一种常用的电学元件，在电工、电子技术中有着广泛的应用。
以下有关电容式传感器在生活中应用说法正确的是（ ）
甲：
电容式触摸屏乙：
电容式压力传感器
丙：
电容式油位传感器丁：
电容式加速度传感器
A．甲图中，手指作为电容器一电极，如果改用绝缘笔在电容式触摸屏上仍能正常操作
B．乙图中，力F增大过程中，电流计中的电流从a流向b
C．丙图中，油箱液位上升时，电容变小
D．丁图中，当传感器由静止突然向左加速，电容器处于充电状态
25．如图所示，平行板电容器两板水平，下板接地。
开始时开关
闭合，一个带电液滴在两板间
点处于静止状态，下列判断正确的是（ ）
A．液滴带正电B．液滴的电势能为负值
C．断开开关，液滴会向下运动D．断开开关，液滴会向上运动
26．平行板电容器、静电计、理想二极管（正向电阻为0。
反向电阻无穷大）与内阻不计的电源连接成如图所示的电路，现在平行板电容器两极板间的P点固定一带负电的点电荷，其中电容器的右极板固定，左极板可左右移动少许。
设静电计的张角为θ。
则下列说法正确的是（ ）
A．若左极板向左移动少许，则θ变大，P点的电势不变
B．若左极板向左移动少许，则θ不变，P点的电势不变
C．若左极板向右移动少许，则θ不变，位于P点的点电荷的电势能减小
D．若左极板向右移动少许，则θ变小，位于P点的点电荷的电势能增大
27．板间距为
的平行板电容器所带电荷量为
时，两极板间电势差为
，板间场强为
现将电容器所带电荷量变为
，板间距变为
，其他条件不变，这时两极板间电势差
，板间场强为
，下列说法正确的是（）
A．
B．
C．
D．
二、多项选择题
28．如图所示，图中两平行板电容器、电源都完全相同，先闭合开关S，稳定后将甲图中的开关S断开，乙图中开关S保持闭合，当将两图中的下极板向上移动少许，则（）
A．甲图中电容器的电容增大，乙图中电容器的电容不变
B．甲图中电容器所带电荷量不变，乙图中电容器所带电荷量增大
C．甲图中电容器两端的电势差增大，乙图中电容器两端的电势差不变
D．甲图中两板间的电场强度不变，乙图中两板间的电场强度增大
29．如图所示，平行板电容器的AB板水平正对放置，B板接地（电势为0）。
在两板间有一带负电液滴恰好静止不动，若A板向下移动，则下列判断正确的是（）
A．液滴向下运动B．液滴仍静止不动
C．静电计指针张角变小D．此带电液滴电势能不变
30．研究与平行板电容器电容有关的因素的实验装置如图所示。
下列说法正确的是（ ）
A．实验中，只将电容器b板向右移，静电计指针的张角变小
B．实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变小
C．实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变小
D．实验中，只增加极板所带电荷量，静电计指针的张角变大，表明电容增大
31．如图所示平行金属板A、B组成的电容器，充电后与静电计相连。
要使静电计指针张角变大，下列措施中可行的是（）
A．将B板向上平移少许
B．将B板向左平移少许
C．在A、B两板间平行插入厚度小于极板间距的陶瓷板
D．在A、B间平行插入厚度小于极板间距的铝板
32．如图所示，平行板电容器、电阻R与电动势为E的直流电源连接，下极板接地．一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离（）
A．电容器的带电量增大
B．电阻R中会有从左向右的瞬间电流
C．两极板间的电场强度减小
D．带点油滴将沿竖直方向向上运动
33．某电容式话筒的原理如图所示，E为电源，R为电阻，薄片P和Q为两金属极板，对着话筒说话时，P振动而Q可视为不动，当P、Q间距离增大时，下列判断中正确的是（ ）
A．P、Q构成的电容器的电容增加
B．P上电荷量保持不变
C．有电流自M经R流向N
D．PQ间的电场强度减小
34．如图，平行板电容器两极板水平放置，电容为C，开始时开关闭合，电容器与一直流电源相连，极板间电压为U，两极板间距为d，电容器储存的能量
．一电荷量为-q的带电油滴，以初动能E从平行板电容器的两个极板中央水平射入（极板足够长），带电油滴恰能沿图中所示水平虚线匀速运动，则（ ）
A．保持开关闭合，仅将上极板下移一小段距离，带电油滴仍将水平匀速运动
B．将开关断开，仅将上极板上移一小段距离，带电油滴仍将水平匀速运动
C．保持开关闭合，仅将上极板下移
，带电油滴撞击上极板时的动能为
D．将断开开关，仅将上极板上移
，外力克服电场力做功至少为
35．如图所示，电容器极板间有一可移动的电介质板，介质与被测物体相连，接入电路后，通过极板上物理量的变化可确定被测物体的位置，则以下说法正确的是（ ）
A．若电容器极板间的电压不变，
变大，电容器极板上带电量减小
B．若电容器极板电量不变，
变小，电容器极板间电压变小
C．若电容器极板间的电压不变，
变大，有电流流向电容器的正极板
D．若电容器极板间的电压不变，
变大，有电流流向电容器的负极板
36．如图所示，一带电小球悬挂在平行板电容器内部，闭合电键S，电容器充电后，细线与竖直方向夹角为α，则下列说法正确的是（）
A．保持电键S闭合，使两极板稍靠近一些，α将增大
B．保持电键S闭合，将滑动变阻器滑片向右移动，α将不变
C．断开电键S，使两极板稍靠近一些，α将减小
D．断开电键S，若将细线烧断，小球将做曲线运动
37．如图所示，平行板电容器通过一个灵敏电流表和电源相连，下列说法正确的有（ ）
A．闭合开关S，A板带正电
B．闭合开关S，稳定后，将A板向上平移一小段位移，G表中有
的电流
C．闭合开关S一段时间，再断开开关S，将A板向左平移一小段位移，两板间电场变强
D．闭合开关S一段时间，再断开开关S，将A板向下平移一小段位移，两板间场强不变
38．如图所示，电路中A、B为两块竖直放置的金属板，C是一只静电计，开关S合上后，静电计指针张开一个角度，下述做法可使静电计指针张角增大的是（）
A．开关S合上时，使A、B两板靠近一些
B．开关S断开后，在A、B两板间放入电介质
C．开关S断开后，使B板向右平移一些
D．开关S断开后，使A、B正对面积减小一些
参考答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
B
B
D
C
B
D
D
C
D
D
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
C
A
C
C
D
A
D
D
C
B
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
B
B
B
D
B
C
C
BD
BCD
AC
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
AB
BC
CD
BC
ABD
AB
CD
CD
升级会员 