学年高中物理选修31电容器的电容含答案解析.docx
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学年高中物理选修31电容器的电容含答案解析
2020-2021学年高中物理选修3-1：
电容器的电容
一．选择题（共20小题）
1．给带一定电荷量的电容器进行充电，所带电荷量增加。
下列说法正确的是（ ）
A．电容变小
B．电容不变
C．电容变大
D．电荷量与两极板间电压比变大
2．某电容器的外壳上标有“1.5μF 9V”的字样。
该参数表明（ ）
A．该电容器只有在电压为9V时电容才为1.5μF
B．当两端电压为4.5V时，该电容器的电容为0.75μF
C．该电容器正常工作时所带电荷量不超过1.5×10﹣6C
D．给该电容器充电时，电压每升高1V，单个极板的电荷量增加1.5×10﹣6C
3．关于电场强度、电容和电势差，下列说法正确的是（ ）
A．由公式E
可知，电场中某点的电场强度E与试探电荷在电场中该点所受的电场力F成正比，与q成反比
B．由公式E
可知，在离点电荷Q距离为r的地方，电场强度E的大小与Q成正比
C．由公式C
可知，电容器的电容C随着极板带电荷量Q的增加而变大
D．由公式U＝Ed可知，在匀强电场中，两点间的电势差与这两点间的距离成正比
4．电容器是非常重要的电学元件，通过充电使一电容器的带电量变为原来的2倍，则该电容器的（ ）
A．电容变为原来的2倍B．电压变为原来的2倍
C．耐压变为原来的4倍D．场强变为原来的4倍
5．下列说法正确的是（ ）
A．电容器不带电时电容为零
B．电容器的电容大小和加在电容器两端的电压有关
C．电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量
D．电容器中加入电介质，电容不变
6．下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是（ ）
A．根据电场强度定义式
可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比
B．根据真空中点电荷电场强度公式
可知，电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量有关
C．根据电势差定义式
可知，带电荷量为1C的正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，则UAB＝1V
D．根据电容定义式
可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比
7．物理量的决定式能揭示该物理量的大小受什么因素的影响，以下公式不属于决定式的是（ ）
A．平行板电容器的电容C
B．导体的电阻R＝ρ
C．导体中的电流I
D．孤立点电荷的电场强度E
8．如图所示，平行板a、b组成的电容器与电池E连接，平行板电容器P处固定放置一带负电的点电荷，平行板b接地，现将电容器的b板向下稍微移动，则（ ）
A．点电荷所受电场力增大
B．点电荷在P处的电势能减少
C．P点电势减小
D．电容器的带电量增加
9．如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）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．带电油滴将沿竖直方向向上运动
B．P点的电势将降低
C．带电油滴的电势能将减小
D．若电容器的电容减小，则极板带电量将增大
10．关于电容的说法中正确的是（ ）
A．由C
可知．电容器的电容与它的带电量、两板间电压有关
B．电容器带电量多，说明它容纳电荷的本领大
C．由Q＝CU可知，当U增大时．Q可以无限增大
D．两个相互靠近彼此绝缘的人，虽然不带电，但它们之间有电容
11．关于电容器和电容，下列说法正确的是（ ）
A．电容器所带电荷量越多，电容越大
B．电容器两板间电压越低，其电容越大
C．电容器不带电时，其电容为零
D．电容器的电容只由它本身的特性决定
12．下列哪些因素不会影响平行板电容器的电容（ ）
A．两极板正对面积B．两极板间的距离
C．两极板本身的厚度D．两极板间的电介质
13．如图所示，两块大小、形状完全相同的金属板正对水平放置，构成一个平行板电容器，将两金属板分别与电源两极相连接。
闭合开关S达到稳定后，在两板间有一带电液滴P恰好处于静止状态，下极板接地，则下列判断错误的是（ ）
A．保持开关S闭合，减小两板间的距离，液滴将向上运动
B．保持开关S闭合，减小两板间的距离，则电容器极板上所带的电荷量将减小
C．断开开关S，上极板稍向下移动，下极板不动，P点的电势不变
D．断开开关S，上极板稍向下移动，下极板不功，液滴仍处于静止状态
14．下列电学符号表示电容器的是（ ）
A．
B．
C．
D．
15．下列哪个是电容的单位（ ）
A．安培B．伏特C．欧姆D．法拉
16．关于电容器和电容，以下说法正确的是（ ）
A．电容器充电后，两极板带等量异种电荷
B．电容器的带电量是两极板带电量之和
C．电容器电容的大小与其带电量及两极板间电势差有关
D．电容器两极板间电势差每增加1V，电容器的带电量即增加1C
17．一平行板电容器充电后与电源断开，若将上极板向左移动一小段距离，则（ ）
A．极板间的电压变小，极板间的电场强度变大
B．极板间的电压变小，极板间的电场强度不变
C．极板间的电压变大，极板间的电场强度变大
D．极板间的电压变大，极板间的电场强度不变
18．一平行板电容器电容为C，上极板带电量为+Q，下极板带电量为﹣Q，板间电压U是（ ）
A．U
B．U
C．U＝QCD．U＝2QC
19．有一充电的电容器，两板间的电压为3V，所带电荷量为4.5×10﹣4C，此电容器的电容是（ ）
A．7.5×10﹣5FB．1.5×10﹣4FC．1.35×10﹣3FD．2.7×10﹣3F
20．某电容器上标有“220V300μF”，300μF＝____________F（ ）
A．3×108B．3×10﹣4C．0.3D．3×105
二．填空题（共1小题）
21．在国际单位制中，电容的单位是 （选填“库仑”、“伏特”或“法拉”）。
电容器所带的电荷量为Q两极板间的电势差为U，则电容器的电容C＝ 。
2020-2021学年高中物理选修3-1：
电容器的电容
参考答案与试题解析
一．选择题（共20小题）
1．给带一定电荷量的电容器进行充电，所带电荷量增加。
下列说法正确的是（ ）
A．电容变小
B．电容不变
C．电容变大
D．电荷量与两极板间电压比变大
【解答】解：
C
是电容器定义式，电容器决定式：
C
，由决定式知电容与电容器的带电量和所加电压无关，故B正确，ACD错误。
故选：
B。
2．某电容器的外壳上标有“1.5μF 9V”的字样。
该参数表明（ ）
A．该电容器只有在电压为9V时电容才为1.5μF
B．当两端电压为4.5V时，该电容器的电容为0.75μF
C．该电容器正常工作时所带电荷量不超过1.5×10﹣6C
D．给该电容器充电时，电压每升高1V，单个极板的电荷量增加1.5×10﹣6C
【解答】解：
AB、电容器上标有“1.5μF9V”，说明电容器的电容是C＝1.5μF，与所加的电压无关，故AB错误；
C、根据Q＝CU＝1.5×10﹣6×9C＝1.35×10﹣5C，知所带的电荷量不能超过1.35×10﹣5C．故C错误；
D、给该电容器充电时，电压每升高1V，单个极板的电荷量增加△Q＝C△U＝1.5×10﹣6C，故D正确；
故选：
D。
3．关于电场强度、电容和电势差，下列说法正确的是（ ）
A．由公式E
可知，电场中某点的电场强度E与试探电荷在电场中该点所受的电场力F成正比，与q成反比
B．由公式E
可知，在离点电荷Q距离为r的地方，电场强度E的大小与Q成正比
C．由公式C
可知，电容器的电容C随着极板带电荷量Q的增加而变大
D．由公式U＝Ed可知，在匀强电场中，两点间的电势差与这两点间的距离成正比
【解答】解：
A、电场中某点的电场强度是由电场本身的性质所决定的，与试探电荷无关所受电场力以及所带电荷量无关，故A错误；
B、在点电荷的电场中，场强公式为
，其中Q为场源电荷，此公式为点电荷场强的决定式，即场强大小与离点电荷的距离r的二次方成反比，与Q成正比，故B正确；
C、电容器的电容大小是由电容器的本身结构所决定的，与电容器所带电荷量及两板间的电势差无关，故C错误；
D、由公式U＝Ed可知，在匀强电场中，两点间的电势差与这两点间沿场强方向上的距离成正比，故D错误。
故选：
B。
4．电容器是非常重要的电学元件，通过充电使一电容器的带电量变为原来的2倍，则该电容器的（ ）
A．电容变为原来的2倍B．电压变为原来的2倍
C．耐压变为原来的4倍D．场强变为原来的4倍
【解答】解：
A、电容器的电容与其带电量无关，选项A错误；
B、根据Q＝CU可知，电量变2倍，则电压变为原来的2倍，选项B正确；
C、电容器的耐压与带电量无关，选项C错误；
D．根据
和
可知，场强变为原来的2倍，选项D错误。
故选：
B。
5．下列说法正确的是（ ）
A．电容器不带电时电容为零
B．电容器的电容大小和加在电容器两端的电压有关
C．电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量
D．电容器中加入电介质，电容不变
【解答】解：
A、B、电容表征电容器容纳电荷的本领大小，与电压U和电量Q无关，给定的电容器电容C一定，故A错误，B错误；
C、电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量，故C正确；
D、平行板电容器的电容大小取决于两板间的距离、正对面积以及介电常数，加入电介质后电容发生变化，故D错误。
故选：
C。
6．下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是（ ）
A．根据电场强度定义式
可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比
B．根据真空中点电荷电场强度公式
可知，电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量有关
C．根据电势差定义式
可知，带电荷量为1C的正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，则UAB＝1V
D．根据电容定义式
可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比
【解答】解：
A、电场强度取决于电场本身，与有无试探电荷无关，所以不能理解成电场中某点的电场强度和试探电荷的电量成反比，故A错误；
B、根据点电荷的场强公式E＝k
知：
Q是场源电荷，所以电场中某点电场强度与场源电荷的电量成正比，与该点到场源电荷距离的平方成反比，故B正确；
C、据电势差的定义式UAB
知，带电量为1C正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，即电场力做功为﹣1J，则A、B点的电势差为﹣1V，故C错误；
D、电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量，取决于电容器本身，并不是电容器的电容与所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比，故D错误；
故选：
B。
7．物理量的决定式能揭示该物理量的大小受什么因素的影响，以下公式不属于决定式的是（ ）
A．平行板电容器的电容C
B．导体的电阻R＝ρ
C．导体中的电流I
D．孤立点电荷的电场强度E
【解答】解：
A、平行板电容器的电容C
是电容的决定式，故A错误；
B、导体的电阻R＝ρ
是电阻的决定式，故C错误；
D、导体中的电流I
，电流I与q和t无关，属于比值定义式，故C正确；
D、孤立点电荷的电场强度E
属于电场强度的决定式，故D错误。
本题选择不属于决定式的，故选：
C。
8．如图所示，平行板a、b组成的电容器与电池E连接，平行板电容器P处固定放置一带负电的点电荷，平行板b接地，现将电容器的b板向下稍微移动，则（ ）
A．点电荷所受电场力增大
B．点电荷在P处的电势能减少
C．P点电势减小
D．电容器的带电量增加
【解答】解：
A、因电容器与电源始终相连，故两板间的电势差不变，B板下移，则板间距离d增大，则板间电场强度E变小，由F＝Eq可知电荷所受电场力变小，故A错误；
B、板间距离d增大，则板间电场强度E变小，由U＝Ed知，P与a板的电压减小，而a的电势不变，故P的电势升高，由EP＝qφ而q为负值，故电势能减小，故B正确；
C、由B分析可知，C错误；
D、由Q＝CU，又有C
，故C减小，Q减小，故D错误；
故选：
B。
9．如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）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．带电油滴将沿竖直方向向上运动
B．P点的电势将降低
C．带电油滴的电势能将减小
D．若电容器的电容减小，则极板带电量将增大
【解答】解：
A、将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，由于电容器两板间电压不变，根据E
得知板间场强减小，油滴所受的电场力减小，则油滴将向下运动。
故A错误。
B、场强E减小，而P点与下极板间的距离不变，则由公式U＝Ed分析可知，P点与下极板间电势差将减小，而P点的电势高于下极板的电势，则知P点的电势将降低。
故B正确。
C、由带电油滴原来处于平衡状态可知，油滴带负电，P点的电势降低，则油滴的电势能将增加。
故C错误。
D、根据Q＝Uc，由于电势差不变，电容器的电容减小，故带电量减小，故D错误；
故选：
B。
10．关于电容的说法中正确的是（ ）
A．由C
可知．电容器的电容与它的带电量、两板间电压有关
B．电容器带电量多，说明它容纳电荷的本领大
C．由Q＝CU可知，当U增大时．Q可以无限增大
D．两个相互靠近彼此绝缘的人，虽然不带电，但它们之间有电容
【解答】解：
A、电容器的电容与电容器所带的电量、电容器两端间的电势差无关，故A错误；
B、当电容器所带的电量增大，电势差也增大，两者的比值（即电容）不变，故B错误；
C、电容器都有一定的击穿电压，当U增大时，Q不可能无限增大；
D、两个相互靠近彼此绝缘的人，虽然不带电，但它们之间有电容，故D正确；
故选：
D。
11．关于电容器和电容，下列说法正确的是（ ）
A．电容器所带电荷量越多，电容越大
B．电容器两板间电压越低，其电容越大
C．电容器不带电时，其电容为零
D．电容器的电容只由它本身的特性决定
【解答】解：
A、电容器所带电荷量越多，板间电压越大，但电容不变。
故A错误。
B、电容器所带电荷量越少，两板间电压越低，但电容不变。
故B错误。
C、电容表征电容器容纳电荷本领的大小，电容器不带电时与带电时，电容相同，其电容不为零。
故C错误。
D、电容表征电容器容纳电荷本领的大小，由电容器本身的特性决定。
故D正确。
故选：
D。
12．下列哪些因素不会影响平行板电容器的电容（ ）
A．两极板正对面积B．两极板间的距离
C．两极板本身的厚度D．两极板间的电介质
【解答】解：
根据电容器的决定式
可知，电容器电容的大小与电容器的正对面积S、两板间距离d以及两极板间的电介质的介电常数ɛ等有关，与两极板本身的厚度无关，故C正确，ABD错误。
故选：
C。
13．如图所示，两块大小、形状完全相同的金属板正对水平放置，构成一个平行板电容器，将两金属板分别与电源两极相连接。
闭合开关S达到稳定后，在两板间有一带电液滴P恰好处于静止状态，下极板接地，则下列判断错误的是（ ）
A．保持开关S闭合，减小两板间的距离，液滴将向上运动
B．保持开关S闭合，减小两板间的距离，则电容器极板上所带的电荷量将减小
C．断开开关S，上极板稍向下移动，下极板不动，P点的电势不变
D．断开开关S，上极板稍向下移动，下极板不功，液滴仍处于静止状态
【解答】解：
AB、当保持开关S闭合，则两极板间的电压U保持不变，若减小两极板间的距离d，根据
可知电容器的电容C变大，根据Q＝CU可知，电容器所带电荷量增大，根据
可知两板间电场强度变大，所以电场力大于重力，会出现液滴向上运动，故A正确，B错误；
CD、当断开开关S，则电容器所带电荷量保持不变，上极板稍向下移动，下极板不动，两极板距离减小，根据
可得
，则板间场强E不变，所以液滴的电场力和重力仍然相等，液滴仍处于静止状态，P点与下极板间的电势差不变，即P点的电势不变，故CD正确。
本题是选不正确的
故选：
B。
14．下列电学符号表示电容器的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【解答】解：
由图可知，A表示灯泡，B表示电容器，C表示电阻，D表示可变阻器；故B正确，ACD错误。
故选：
B。
15．下列哪个是电容的单位（ ）
A．安培B．伏特C．欧姆D．法拉
【解答】解：
A、安培是电流的单位。
故A错误。
B、伏特是电压、电势差的单位。
故B错误。
C、欧姆是电阻的单位。
故C错误。
D、法拉是电容的单位。
故D正确。
故选：
D。
16．关于电容器和电容，以下说法正确的是（ ）
A．电容器充电后，两极板带等量异种电荷
B．电容器的带电量是两极板带电量之和
C．电容器电容的大小与其带电量及两极板间电势差有关
D．电容器两极板间电势差每增加1V，电容器的带电量即增加1C
【解答】解：
A、电容器被充电后两极总是带等量异种电荷，故A正确；
B、电容器被充电后两极总是带等量异种电荷，每一个极板上的电荷量即为电容器的带电量，故B错误；
C、根据电容器电容的定义式C
及其物理意义可知，电容器的电容在数值上等于电容器两极间加单位电势差时所容纳的电荷的电量的值，其带电量及两极板间电势差无关，故C错误；
D、根据电容器电容的定义式C
，知Q＝CU，电容器两极板间电势差每增加1V，电容器的带电量增加值等于电容值，故D错误。
故选：
A。
17．一平行板电容器充电后与电源断开，若将上极板向左移动一小段距离，则（ ）
A．极板间的电压变小，极板间的电场强度变大
B．极板间的电压变小，极板间的电场强度不变
C．极板间的电压变大，极板间的电场强度变大
D．极板间的电压变大，极板间的电场强度不变
【解答】解：
由平行板电容器电容的决定式有：
C
，将上极板向左移动，两板正对面积S减小，电容C减小，而两极板的电量Q恒定，由Q＝CU知极板间的电压U变大；
又由E
可得板间电场强度E
，则可知E与板间距d无关，故极板间的电场强度不变，故D正确，ABC错误。
故选：
D。
18．一平行板电容器电容为C，上极板带电量为+Q，下极板带电量为﹣Q，板间电压U是（ ）
A．U
B．U
C．U＝QCD．U＝2QC
【解答】解：
由题意可知，电容器带电量为Q，则由电容的定义式C
可知
板间电压U
；故A正确BCD错误。
故选：
A。
19．有一充电的电容器，两板间的电压为3V，所带电荷量为4.5×10﹣4C，此电容器的电容是（ ）
A．7.5×10﹣5FB．1.5×10﹣4FC．1.35×10﹣3FD．2.7×10﹣3F
【解答】解：
已知当电压为3V时电量为4.5×10﹣4C；故由C
可知
C
1.5×10﹣4F；
故B正确ACD错误。
故选：
B。
20．某电容器上标有“220V300μF”，300μF＝____________F（ ）
A．3×108B．3×10﹣4C．0.3D．3×105
【解答】解：
因为1F＝106μF，所以300μF＝3×10﹣4F。
故ACD错误，B正确；
故选：
B。
二．填空题（共1小题）
21．在国际单位制中，电容的单位是 法拉 （选填“库仑”、“伏特”或“法拉”）。
电容器所带的电荷量为Q两极板间的电势差为U，则电容器的电容C＝
。
【解答】解：
电容的单位为法拉；根据电容的定义可知，电容C
。
故答案为：
法拉；
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