高中物理第一章电场第七节了解电容器课时检测粤教版.docx
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高中物理第一章电场第七节了解电容器课时检测粤教版
2019-2020年高中物理第一章电场第七节了解电容器课时检测粤教版
1.对电容C=
,以下说法正确的是( )
A.一只电容器充电量越大,电容增加的越大
B.对于固定的电容器,它的充电量跟加在两极板间电压的比值保持不变
C.可变电容的充电量跟加在两极板间的电压成反比
D.由C=
可知,如果一个电容器没有电压,就没有充电量,也就没有其电容
解析:
电容的定义式C=
,但电容由电容器本身的因素决定,包括结构、电介质等因素,而与电容器所带的电量Q与两板间的电势差U无关.
答案:
B
2.如图所示是描述对给定的电容器充电时电量Q、电压U、电容C之间相互关系图象,其中不正确的是( )
A B
C D
解析:
电容的定义式C=
,电容与电容器所带的电量Q与两板间的电势差U无关.
答案:
A
3.(多选)用比值法定义物理量是物理学中一种常见的方法,下列四个表达式中是用比值法定义的物理量是( )
A.电场强度E=
B.电场强度E=k
C.电容C=
D.电容C=
解析:
很明显,比值法定义的物理量是A、C.而E=k
是点电荷的场强的决定式,C=
是平行板电容器的电容的决定式.
答案:
AC
4.(多选)关于电容的叙述正确的是( )
A.电容器简称电容
B.电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量
C.电容器的电容由其本身性质决定,也与电容器是否带电有关
D.电容在数值上等于使两极板间的电势差为1V时电容器需要带的电量
答案:
BD
5.用静电计测量已经充电的平行板电容器两极板间的电势差U.保持平行板电容器两极板的正对面积S、极板距离d和所带电量Q不变,插入电介质,如图所示,则有( )
A.U增大,C减少B.U减小,C增大
C.U增大,C增大D.U减小,C减小
解析:
根据C=
可知插入电介质,C变大,根据Q=CU可知,U减小,故选B.
答案:
B
B级 提能力
6.(多选)一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路,在减小电容器两极板间距的过程中( )
A.电容器A板始终带正电荷
B.电容器的电容变小
C.电阻R中有从a流向b的电流
D.A、B板间的电场强度增大
答案:
AD
7.(多选)如图所示,平行板电容器的上下极板A、B分别和电池的正极、负极相连,在电容器两极板之间形成的匀强电场中,有一个质量为m、带电量为q的带电粒子始终处于静止状态.若电源的电压为U,则下列说法正确的是( )
A.粒子一定带负电
B.粒子一定带正电
C.匀强电场的电场强度为
D.极板间的距离为
解析:
由题意可知,电场力与重力相平衡,因此电场力方向竖直向上,而电场强度方向竖直向下,则有粒子带负电,故A正确,B错误;根据受力平衡,则有qE=mg,因此电场强度为E=
,故C正确;由于电源的电压为U,可设间距为d,则有
=mg,因此d=
,故D正确;故选A、C、D.
答案:
ACD
8.充电后的平行板电容器,连接静电计,如图所示( )
A.若两极板距离增大,则α角不变
B.若两极板距离减小,则α角变大
C.若在两极板间插入玻璃板,则α角变大
D.若在两极板间插入玻璃板,则α角变小
解析:
由C=
=
可知,Q保持不变,两极板距离增大,C减小,则U变大,引起静电计内E增大,指针受力增大,故偏角增大,A、B错;在两极板间插入玻璃板,εr变大,C变大,则U减小,引起静电计内E减小,指针受力减小,故偏角减小,C错,D对.
答案:
D
9.(多选)如图所示,两块平行金属板正对着水平放置,两板分别与电源正负极相连;当开关闭合时,一带电液滴恰好静止在两板间的M点,则( )
A.当开关闭合时,若减小两板间距,液滴仍静止
B.当开关闭合时,若增大两板间距,液滴将下降
C.开关再断开后,若减小两板间距,液滴仍静止
D.开关再断开后,若增大两板间距,液滴将下降
答案:
BC
10.如图所示,在水平放置的已经充电的平行板电容器之间,有一带负电的油滴处于静止状态,若某时刻油滴的电荷量开始减小,为维持该油滴原来的静止状态,应( )
A.给平行板电容器充电,补充电荷量
B.让平行板电容器放电,减少电荷量
C.使两极板相互靠近些
D.使两极板相互远离些
答案:
A
11.(多选)如图所示,平行板电容器充电后与电源断开,两个极板为A、B,B板接地,A板带电量+Q,板间电场有一固定点P,若将B板固定,A板下移一些,或将A板固定,B板上移一些,在这两种情况中,下列说法正确的是( )
A.A板下移时,P点的电场强度不变,P点电势不变
B.A板下移时,P点的电场强度不变,P点电势升高
C.B板上移时,P点的电场强度不变,P点电势降低
D.B板上移时,P点的电场强度减小,P点电势降低
解析:
由题,电容器两板所带电量不变,正对面积不变,A板下移时,根据推论E=
可知,P点的电场强度E不变.P点与下板的距离不变,根据公式U=Ed,P点与下板的电势差不变,则P点的电势不变.故A正确,B错误.B板上移时,同理可得,P点的电场强度不变,根据公式U=Ed,P点与下板的电势差减小,而P点的电势高于下板的电势,下板的电势为零,所以P点电势降低.故C正确,D错误.
答案:
AC
12.如图所示的装置中,平行板电场中有一质量为m,带电量为q的小球,用长为L的细线拴住后在电场中处于平衡位置,此时线与竖直方向的夹角为α,两板间的距离为d,求:
(1)小球带何种电荷?
(2)两板间的电势差是多少?
(3)把线拉成竖直向下的位置,放手后小球到达平衡位时的速度为多大?
解析:
(1)由小球的受力可知,小球带负电.
(2)由qE=q
=mgtanα,则U=
.
(3)小球受重力、电场力、拉力作用,拉力不做功,
由动能定理:
qELsinα-mgL(1-cosα)=
mv2,
其中Eq=mgtanα,
整理得:
(1-cosα)=
mv2,
解得:
v=
.
答案:
(1)负电
(2)mgdtan
(3)
2019-2020年高中物理第一章电场第二节探究静电力课时检测粤教版
1.下列说法中正确的是( )
A.点电荷就是体积很小的带电体
B.点电荷就是体积和带电量都很小的带电体
C.根据公式F=k
,当r→0时,F→∞
D.静电力常量的数值是由实验得出的
解析:
带电体能否看成点电荷取决于所研究的问题,并不是取决于它的实际大小和带电量的多少.当r→0时,库仑定律已不再适用.静电力常量是由库仑通过扭秤实验测量得到的.
答案:
D
2.用控制变量法,可以研究影响电荷间相互作用力的因素.如图所示,O是一个带电的物体,若把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P1、P2、P3等位置,可以比较小球在不同位置所受带电物体的作用力的大小.这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度θ显示出来.若物体O的电荷量用Q表示,小球的电荷量用q表示,物体与小球间距离用d表示,物体和小球之间的作用力大小用F表示.则以下对该实验现象的判断正确的是( )
A.保持Q、q不变,增大d,则θ变大,说明F与d有关
B.保持Q、q不变,减小d,则θ变大,说明F与d成反比
C.保持Q、d不变,减小q,则θ变小,说明F与q有关
D.保持q、d不变,减小Q,则θ变小,说明F与Q成正比
解析:
利用控制变量法可知:
库仑力的大小与电量大小以及距离有关.
答案:
C
3.如图所示,两个质量均为m的完全相同的金属球壳a和b,其壳层的厚度和质量分布均匀,将它们固定于绝缘支座上,两球心间的距离l为球半径的3倍.若使它们带上等量异种电荷,使其电荷量的绝对值均为Q,那么关于a、b两球之间的万有引力F引和库仑力F库的表达式正确的是( )
A.F引=G
,F库=k
B.F引≠G
,F库≠k
C.F引≠G
,F库=k
D.F引=G
,F库≠k
答案:
D
4.如图所示,在绝缘光滑水平面上,相隔一定距离有两个带同种电荷的小球.同时从静止释放,则两个小球的加速度大小和速度大小随时间变化的情况是( )
A.速度变大,加速度变大B.速度变小,加速度变小
C.速度变大,加速度变小D.速度变小,加速度变大
解析:
由于同种电荷间存在相互作用的排斥力,两球将相互加速远离,又由于两电荷间距离增大,它们之间的静电力越来越小,故加速度越来越小.
答案:
C
5.如图所示,A、B两个点电荷的电量分别为+Q和+q,放在光滑绝缘水平面上,A、B之间用绝缘的轻弹簧连接.当系统平衡时,弹簧的伸长量为x0,若弹簧发生的均是弹性形变,则( )
A.保持Q不变,将q变为2q,平衡时弹簧的伸长量等于2x0
B.保持q不变,将Q变为2Q,平衡时弹簧的伸长量小于2x0
C.保持Q不变,将q变为-q,平衡时弹簧的缩短量等于x0
D.保持q不变,将Q变为-Q,平衡时弹簧的缩短量小于x0
解析:
设弹簧的劲度系数为K,原长为x.当系统平衡时,弹簧的伸长量为x0,则有:
Kx0=k
.①
保持Q不变,将q变为2q时,平衡时有:
Kx1=k
,②
由①②解得:
x1<2x0,故A错误;同理可以得到保持q不变,将Q变为2Q,平衡时弹簧的伸长量小于2x0,故B正确;同理可以得到保持Q不变,将q变为-q,平衡时弹簧的缩短量大于x0,同理可以得到保持q不变,将Q变为-Q,平衡时弹簧的缩短量大于x0,故D错误.故选B.
答案:
B
6.如图所示,有三个点电荷A、B、C位于一个等边三角形的三个顶点上,已知A、B都带正电荷,A所受B、C两个电荷的静电力的合力如图中FA所示,那么可以判定点电荷C所带电荷的电性( )
A.一定是正电
B.一定是负电
C.可能是正电,也可能是负电
D.无法判断
答案:
B
B级 提能力
7.(多选)一根套有细环的粗糙杆水平放置,带正电的小球A通过绝缘细线系在细环上,另一带正电的小球B固定在绝缘支架上,A球处于平衡状态,如图所示.现将B球稍向右移动,当A小球再次平衡(该过程A、B两球一直在相同的水平面上)时,细环仍静止在原位置,下列说法正确的是( )
A.细线对带电小球A的拉力变大
B.细线对细环的拉力保持不变
C.细环所受的摩擦力变大
D.粗糙杆对细环的支持力变大
解析:
A、B项以小球A为研究对象,分析受力情况:
重力mg、细线的拉力T和电场力F,根据平衡条件得:
T=
,F增大时,T变大.故B错误,A正确;C、D项以小球和环整体为研究对象,分析受力如右图:
总重力G、杆对细环的支持力N和摩擦力f,电场力F,根据平衡条件得:
N=G,f=F.
当电场稍加大时,小球所受的电场力F增大,杆对细环的支持力保持不变,细环所受的摩擦力变大,故C正确、D错误.
答案:
AC
8.(多选)如图所示为半径相同的两个金属小球,A、B带有电量相等的电荷,相隔一定距离,两球之间的相互作用力大小是F,今用第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B两球接触后移开.这时,A、B两球之间的相互作用力的大小是(A、B两球均可看成点电荷)( )
A.
B.
C.
D.
解析:
第一种情况,当两球带等量异种电荷时有:
假设A带电量为Q,B带电量为-Q,两球之间的相互吸引力的大小是:
F=k
.第三个不带电的金属小球C与A接触后,A和C的电量都为:
,C与B接触时先中和再平分,则C、B分开后电量均为:
-
,这时,A、B两球之间的相互作用力的大小:
F′=k
=
,故A正确;同理当两球带有同种电荷时,有:
F′=
,故C正确,BD错误.故选AC.
答案:
AC
9.(多选)某原子电离后其核外只有一个电子,若该电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆周运动,那么电子运动( )
A.半径越大,加速度越小B.半径越小,周期越大
C.半径越大,角速度越小D.半径越小,线速度越大
解析:
根据原子核对电子的库仑力提供向心力,由牛顿第二定律得:
k
=ma=m
=mω2r=m
,
得a=k
;T=
;ω=
;v=
.
半径越大,加速度越小,故A正确;半径越小,周期越小,故B错误;半径越大,角速度越小,故C正确;半径越小,线速度越大,故D正确.
答案:
ACD
10.如图所示,三个点电荷q1、q2、q3固定在一直线上,q2与q3间距离为q1与q2间距离的2倍,每个电荷所受静电力的合力均为零,由此可以判定,三个电荷的电荷量之比为( )
A.(-9)∶4∶(-36) B.9∶4∶36
C.(-3)∶2∶(-6)D.3∶2∶6
解析:
分别取三个点电荷为研究对象,由于三个点电荷只在静电力(库仑力)作用下保持平衡,所以这三个点电荷不可能是同种电荷,这样可排除B、D选项,正确选项只可能在A、C中.若选q2为研究对象,由库仑定律知
=
,因而得q1=
q3,即q3=4q1.若以q1为研究对象,k
=k
得q2=
q3,q1=
q2,由于三个电荷平衡,q1与q3为同种电荷,q1与q2为异种电荷.故选项A恰好满足此关系,显然正确选项为A.
答案:
A
11.(多选)如图所示,可视为点电荷的小物体A、B分别带负电和正电,B固定,其正下方的A静止在绝缘斜面上,则A受力的个数可能是( )
A.2个B.3个
C.4个D.5个
解析:
据题意,A物体的受力情况有两种可能,一种是:
A物体受到重力G和向上的电场力F,两个力大小相等方向相反,可以使A物体静止,则受到两个力;另外一种是:
A物体受到重力G、向上的电场力F、斜面提供的支持力N和摩擦力f,则受到4个力.故A、C选项正确.
答案:
AC
12.真空中有两个相距1m带电荷量相等的点电荷,它们间的静电力的大小为3.6×10-4N,求每个点电荷的电荷量是多少?
它是元电荷的多少倍(静电力常量k=9.0×109N·m2/c2)?
解析:
由F=k
得q=2×10-7C,
N=
=1.25×1012,
答案:
2×10-7C 1.25×1012倍
13.如图所示,一个挂在丝线下端带正电的小球B,静止在图示位置.若固定的带正电小球A的电荷量为Q,B球的质量为m,带电荷量为q,θ=30°,A和B在同一条水平线上,整个装置处于真空中.试求A、B两球间的距离r.
解析:
由图可知:
F=mgtanθ=mgtan30°=
mg,①
F=k
,②
联立①②解得:
r=
.
答案: