第4課時(shí)電容器電容1.電容器是一種常用的電子元件．對(duì)電容器認(rèn)識(shí)正確的是 ()A．電容器的電容表示其儲(chǔ)存電荷的能力B．電容器的電容與它所帶的電荷量成正比C．電容器的電容與它兩極板間的電壓成正比D．電容的常用單位有μF和pF,1μF＝103pF解析：電容是表示電容器儲(chǔ)存電荷本領(lǐng)大小的物理量，電容的大小是由電容器本身結(jié)構(gòu)決定的，與兩板間電壓及電容器所帶電荷量無關(guān)，單位μF與pF的換算關(guān)系為1μF＝106pF.答案：A2．關(guān)于水平放置的平行板電容器，下列說法正確的是 ()A．將兩極板的間距加大，電容將增大B．將兩極板平行錯(cuò)開，使正對(duì)面積減小，電容將減小C．在下極板的內(nèi)表面上放置一面積和極板相等、厚度小于極板間距的陶瓷板，電容將增大D．在下極板的內(nèi)表面上放置一面積和極板相等、厚度小于極板間距的鋁板，電容將增大解析：影響平行板電容器電容大小的因素有：①隨正對(duì)面積的增大而增大；②隨兩極板間距離的增大而減小；③在兩極板間放入電介質(zhì)，電容增大．據(jù)上面敘述可直接看出B、C選項(xiàng)正確，對(duì)D選項(xiàng)，實(shí)際上是減小了平行板的間距．所以本題正確選項(xiàng)應(yīng)為B、C、D.答案：BCD圖2－4－63.兩塊大小、形狀完全相同的金屬平板平行放置，構(gòu)成一平行板電容器，與它相連的電路如圖2－4－6所示，接通開關(guān)S，電源即給電容器充電圖2－4－6A．保持開關(guān)S接通，減小兩極板間的距離，則兩極板間電場(chǎng)強(qiáng)度減小B．保持開關(guān)S接通，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，則極板上的電荷量增大C．?dāng)嚅_開關(guān)S，減小兩極板間的距離，則兩極板間的電勢(shì)差減小D．?dāng)嚅_S，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，則兩極板間的電勢(shì)差增大答案：BC4.如圖2－4－7所示，平行板電容器的電容為C，極板帶電荷量為Q，極板間距為d.今在兩板間正中央放一帶電荷量為q的點(diǎn)電荷，則它所受到的電場(chǎng)力大小為 ()圖2－4－7A．keq\f(2Qq,d2) B．keq\f(4Qq,d2)圖2－4－7C.eq\f(Qq,Cd) D.eq\f(2Qq,Cd)答案：C5．如圖2－4－8所示的電路中電容器C兩板間有一負(fù)電荷q帶電微粒處于靜止，使q向上運(yùn)動(dòng)的措施是()A．兩板間距離增大圖2－4－8圖2－4－8C．兩板正對(duì)面積減小D．兩板正對(duì)面積增大答案：B6.如圖2－4－9所示，要使靜電計(jì)的指針偏角變小，可采用的方法是 ()A．使兩極板靠近圖2－4－9圖2－4－9C．插入電介質(zhì)D．用手碰一下負(fù)極板答案：AC圖2－4－107.兩個(gè)較大的平行金屬板A、B相距為d，分別接在電壓為U的電源正、負(fù)極上，這時(shí)質(zhì)量為m，帶電荷量為－q的油滴恰好靜止在兩板之間，如圖2－4－10所示，在其他條件不變的情況下，如果將兩板非常緩慢地水平錯(cuò)開一些，那么在錯(cuò)開的過程中圖2－4－10A．油滴將向上加速運(yùn)動(dòng)，電流計(jì)中的電流從b流向aB．油滴將向下加速運(yùn)動(dòng)，電流計(jì)中的電流從a流向bC．油滴靜止不動(dòng)，電流計(jì)中的電流從b流向aD．油滴靜止不動(dòng)，電流計(jì)中的電流從a流向b解析：根據(jù)平行板之間的正對(duì)面積減小，但是兩個(gè)極板分別和電源的正負(fù)極相連，電壓保持不變，電場(chǎng)強(qiáng)度不變，油滴受到的電場(chǎng)力和重力仍然平衡，保持靜止．面積減小，電容減小，電壓不變，所以帶電荷量減小，電流計(jì)中的電流從a流向b.答案：D圖2－4－118.21世紀(jì)，智能機(jī)器人將走進(jìn)千家萬戶，各種各樣的傳感器是智能機(jī)器人的核心部分之一．傳感器是一種將感受的物理量(如光、熱、力、聲等)轉(zhuǎn)換成便于測(cè)量的量(一般是電學(xué)量)．圖2－4－11所示是一種測(cè)定壓力的電容式傳感器，當(dāng)待測(cè)壓力F圖2－4－11①當(dāng)F向上壓膜片電極時(shí)，電容將減??；②當(dāng)F向上壓膜片電極時(shí)，電容將增大；③若電流計(jì)有示數(shù)，則壓力F發(fā)生變化；④若電流計(jì)有示數(shù)，則壓力F不發(fā)生變化．以上各項(xiàng)中正確的有 ()A．①③ B．②③C．①④ D．②④解析：F向上壓膜片電極時(shí)，膜片發(fā)生形變，板間距離減小，故電容增大，②對(duì)．當(dāng)F發(fā)生變化，形狀改變，板間距離改變，電容改變，由Q＝CU知電荷量要變化，就有充電或放電電流，電流計(jì)有示數(shù)，③對(duì)．正確選項(xiàng)為B.答案：B圖2－4－129.傳感器是把非電學(xué)量(如高度、溫度、壓力等)的變化轉(zhuǎn)換成電學(xué)量變化的一種元件，它在自動(dòng)控制中有著廣泛的應(yīng)用．如圖2－4－12是一種測(cè)定液面高度的電容式傳感器的示意圖．金屬棒與導(dǎo)電液體構(gòu)成一個(gè)電容器，將金屬棒和導(dǎo)電液體分別與直流電源的兩極相連接，從電容C和導(dǎo)電液與金屬棒間的電壓U的變化就能反映液面的升降情況，下列判斷正確的是 圖2－4－12A．電源接通后，電容C減小，反映h減小B．電源接通后，電容C減小，反映h增大C．電源接通再斷開后，電壓U減小，反映h減小D．電源接通再斷開后，電壓U減小，反映h增大答案：AD10．如圖2－4－13所示，C為中間插有電介質(zhì)的電容器，a和b為其兩極板，a板接地．P和Q為兩豎直放置的平行金屬板，在兩板間用絕緣線懸掛一帶電小球；P板與b板用導(dǎo)線相連，Q板接地．開始時(shí)懸線靜止在豎直方向，在b板帶電后，懸線偏轉(zhuǎn)了角度α.在以下方法中，能使懸線的偏角α變大的是 ()圖2－4－13A．縮小a、b間的距離B．加大a、b間的距離C．取出a、b兩極板間的電介質(zhì) D．換一塊形狀大小相同、介電常數(shù)更大的電介質(zhì)答案：BC圖2－4－1411．如圖2－4－14所示，有的計(jì)算機(jī)鍵盤的每個(gè)鍵下面連一小塊金屬片；與該金屬片隔有一定空氣隙的是另一塊小的固定金屬片．這兩片金屬片組成一個(gè)小電容器．該電容器的電容C可用公式C＝εeq\f(S,d)計(jì)算，式中常量ε＝9×10－12F·m－1，S表示金屬片的正對(duì)面積，d表示兩金屬片間的距離．當(dāng)鍵被按下時(shí)，此小電容器的電容發(fā)生變化，與之相連的電子線路就能檢測(cè)出是哪個(gè)鍵被按下了．從而給出相應(yīng)的信號(hào)．設(shè)每個(gè)金屬片的正對(duì)面積為50mm2.鍵未按下時(shí)兩金屬片的距離為0.6mm.如果電容變化0.25pF.電子線路恰能檢測(cè)出必要的信號(hào)，則鍵至少需要被按下________________mm.圖2－4－14解析：由C＝εeq\f(S,d)得C1＝eq\f(εS,d1)，C2＝eq\f(εS,d2)ΔC＝C2－C1＝εSeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,d2)－\f(1,d1)))代入數(shù)據(jù)得d2＝4.5×10－4m＝0.45mm故至少按下的距離Δd＝0.15mm.答案：0.1512．一平行板電容器的兩個(gè)極板水平放置，兩極板間有一帶電荷量不變的小油滴，油滴在極板間運(yùn)動(dòng)時(shí)所受空氣阻力的大小與其速率成正比．若兩極板間電壓為零，經(jīng)一段時(shí)間后，油滴以速率v勻速下降；若兩極板間的電壓為U，經(jīng)一段時(shí)間后，油滴以速率v勻速上升．若兩極板間電壓為－U，試求油滴