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  • 2021-05-26 发布

2013高考物理复习训练1-8

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‎(时间:60分钟)‎ 知识点一 电容器与电容 ‎1.关于电容器和电容的概念,下列说法正确的是 (  ).‎ A.任何两个彼此绝缘又互相靠近的导体都可以看成是一个电容器 B.用电源对平行板电容器充电后,两极板一定带有等量异种电荷 C.某一电容器带电荷量越多,它的电容就越大 D.某一电容器两板间的电压越高,它的电容就越大 解析 电容器是盛电的容器,电容是描述电容器盛电本领大小的物理量.电容的大小与电容器带电多少及两极间电压大小都无关.‎ 答案 AB ‎2.有一个正放电的电容器,若使它的电荷量减少3×10-‎6 C,其电压降为原来的,则 ‎(  ).‎ A.电容器原来带的电荷量是9×10-‎‎6 C B.电容器原来带的电荷量是4.5×10-‎‎6 C C.电容器原来的电压可能是5 V D.电容器原来的电压可能是5×10-7 V 解析 由C=得=,解得Q=4.5×10-6 C,故B正确;当U1=5 V时,C1== F=0.9 μF;当U2=5×10-7 V时,C2==F=9 F.这么大的电容可以说在哪里都没有,F的单位非常大,一般的电容都是μF以及PF.故电压不可能为5×10-7 V.故C项正确.‎ 答案 BC 知识点二 平行板电容器 ‎3.连接在电源两极上的平行板电容器,当两极板间距离减小时 (  ).‎ A.电容器的电容C变大 B.电容器极板的带电荷量变大 C.电容器两极板间的电势差U变大 D.电容器两极板间的电场强度E变大 解析 电容器两极板间距离减小,由C∝得其电容变大,所以A正确.因为电容器连在电源上,所以两极板间的电压保持不变,故C错误.由Q=CU得电容器所带电荷量变大,所以B正确.由E=知,两极板间的场强变大,所以D正确.‎ 答案 ABD ‎4.用控制变量法,可以研究影响平行板电容器电容的因素(如图1-8-9所示).设两极板正对面积为S,极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ.实验中,极板所带电荷量不变,若 (  ).‎ ‎                   ‎ 图1-8-9‎ A.保持S不变,增大d,则θ变大 B.保持S不变,增大d,则θ变小 C.保持d不变,减小S,则θ变小 D.保持d不变,减小S,则θ不变 解析 静电计指针偏角体现电容器两板间电压大小.在做选项所示的操作中,电容器电荷量Q保持不变,C==.保持S不变,增大d,则C减小,U增大,偏角θ增大,选项A正确,B错误;保持d不变,减小S,则C减小,U增大,偏角θ也增大,故选项C、D均错.‎ 答案 A ‎5.有两个平行板电容器,它们的电容之比为5∶4,它们的带电荷量之比为5∶1,两极板间距离之比为4∶3,则两极板间电压之比和电场强度之比分别为 (  ).‎ A.4∶1 1∶3        B.1∶4 3∶1‎ C.4∶1 3∶1 D.4∶1 4∶3‎ 解析 由U=得:===,‎ 又由E==得:===,‎ 所以选项C正确.‎ 答案 C 图1-8-10‎ ‎6.传感器是一种采集信息的重要器件,如图1-8-10所示的是一种测定压力的电容式传感器,当待测压力F作用于可动膜片电极上时,以下说法中正确的是 (  ).‎ A.若F向上压膜片电极,电路中有从a到b的电流 B.若F向上压膜片电极,电路中有从b到a的电流 C.若F向上压膜片电极,电路中不会出现电流 D.若电流表有示数,则说明压力F发生变化 E.若电流表有示数,则说明压力F不发生变化 解析 F向上压膜片电极,使得电容器两板间的距离减少,电容器的电容增加,又因电容器两极板间的电压不变,所以电容器的电荷量增加,电容器继续充电,电路中有从b到a的电流,B正确.电流表有示数,则电容器中不断充电(或放电),故Q在变化,F变化,D正确.‎ 答案 BD 知识点三 电容器的综合应用 图1-8-11‎ ‎7.计算机键盘上的每一个按键下面都有一个电容传感器,如图1-8-11所示.电容的计算公式是C=εr,其中常量εr=9.0×10-‎12 F·m-1,S表示两金属片的正对面积,d表示两金属片间的距离.当某一键被按下时,d发生改变,引起电容器的电容发生改变,从而给电子线路发生相应的信号.已知两金属片的正对面积为‎50 mm2,键未被按下时,两金属片间的距离为‎0.60 mm.只要电容变化达0.25 pF,电子线路就能发生相应的信号,那么为使按键得到反应,至少需要按下多大距离?‎ 解析 先求得未按下时的电容C1=0.75 pF,再由=,得=和C2=1.00 pF,得Δd=0.15 mm.‎ 答案 0.15 mm ‎8.如图1-8-12所示,C为中间插有电介质的电容器,a和b为其两极板,a板接地;P和Q为两竖直放置的平行金属板,在两板间用绝缘线悬挂一带电小球;P板与b板用导线相连,Q板接地.开始时悬线静止在竖直方向,在b板带电后,悬线偏转了α角度.在以下方法中,能使悬线的偏角α变大的是 (  ).‎ 图1-8-12‎ A.缩小a、b间的距离 B.加大a、b间的距离 C.取出a、b两极板间的电介质 D.换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质 解析 本题考查的知识点是电容器、电场力.设PQ两金属板构成的电容器电容为C0,带电荷量为q0,由题意知b板与P板的电势相等,所以两电容器的电势差U相等,设电容C的带电荷量为q,根据题意知两个电容器带的总电荷量不变,设为Q,所以q0+q=Q.根据Q ‎=CU,所以C0U+CU=Q,对小球要使α角增大,根据力的平衡可得小球受到的电场力要增大,即需两极板间的电势差增大,因此根据C0U+CU=Q,只有C0或C减小才能使U增大.根据C=,电介质减小、正对面积减小或极板距离增大都能使电容减小,故选项B、C正确.‎ 答案 BC 图1-8-13‎ ‎9.如图1-8-13所示,已知平行板电容器两极板间距离d=‎4 mm,充电后两极板电势差为120 V.A板带正电,若它的电容为3 μF,且P到A板距离为‎1 mm.求:‎ ‎(1)每一板的带电荷量;‎ ‎(2)一个电子在P点具有的电势能;‎ ‎(3)一个电子从B板出发到A板获得的动能;‎ ‎(4)两板间的电场强度.‎ 解析 (1)由Q=UC得Q=120×3×10-6 C=3.6×10-4 C.‎ ‎(2)EPP=-eφP=-edPB=-90 eV.‎ ‎(3)因为电子从B板出发到A板的过程中电场力做正功,电势能减小,动能增加,所以由动能定理得Ek-0=-eUBA,Ek=120 eV.‎ ‎(4)E==3×104 N/C.‎ 答案 (1)3.6×10-4 C (2)-90 eV (3)120 eV (4)3×104 N/C 图1-8-14‎ ‎10.如图1-8-14所示,一平行板电容器跟一电源相接,当S闭合时,平行板电容器极板A、B间的一带电液滴恰好静止.若将两板间距离增大为原来的两倍,那么液滴的运动状态如何变化?若先将S断开,再将两板间距离增大为原来的两倍,液滴的运动状态又将如何变化?‎ 解析 带电液滴静止时,所受的电场力和重力平衡,液滴带负电,由于液滴所受重力不变,液滴运动状态随电场力的变化而变化,由于电场力F=Eq,因此,只要分析出场强E的变化情况即可.‎ ‎(1)S闭合时,U不变,d↑,E↓,即E′===.‎ 合外力F=mg-Eq=mg=ma,所以a=,方向向下.‎ 液滴将向下做初速度为零,加速度为g的匀加速直线运动.‎ ‎(2)S断开,电容器的电荷量保持不变,当d′=2d时,由公式E∝可知,E不变,E′=E.‎ 因此,液滴受力情况不变,仍处于静止状态.‎ ‎ 答案 见解析

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