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2022-2024北京重点校高一(下)期末物理汇编
电容器的电容
一、单选题
1.(2024北京顺义高一下期末)电容式话筒含有电容式传感器,其结构如图所示,导电振动膜片与固定电极构成一个电容器,当振动膜片在声压的作用下振动时,电容发生变化,电路中电流随之变化,这样声信号就转变为电信号。关于声压引起电容发生变化的原因,下列说法正确的是()
A.两板间的距离变化
B.两板的正对面积变化
C.两板间的介质变化
D.两板间的电压变化
2.(2022北京北师大附中高一下期末)图为研究影响平行板电容器电容大小的因素的实验装置,实验前电容器已经充电,则下列描述符合事实的是(???)
A.只在极板间插入有机玻璃板,静电计指针的张角变大
B.只将电容器a板左移,静电计指针的张角变小
C.只将电容器a板向上平移,静电计指针的张角变大
D.只人为增加极板带电荷量,静电计指针的张角变大,表明电容减小
二、多选题
3.(2022北京北师大附中高一下期末)下列说法正确的是()
A.由可知,机器单位时间内做功越多,其功率就越大
B.电容器的电容C是描述元件本身性质的物理量,与两极板间的电势差U、极板上的电荷量Q无关
C.电势差的定义式为,这说明电场中a、b两点间的电势差Uab与静电力做功Wab成正比,与移动电荷的电荷量q成反比
D.静电力做的功是电荷电势能变化的量度,若电荷在电场中从a点移动到b点时电势能变化量为Ep,则Wab=Ep
三、实验题
4.(2023北京人大附中高一下期末)在“观察电容器的充放电过程”实验中,按图1所示连接电路。开关未闭合时,电源的路端电压。实验操作时,单刀双掷开关S先跟2相接,某时刻开关改接1,一段时间后,把开关再改接2。实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。
(1)开关S改接2后,电容器进行的是(选填“充电”或“放电”)过程。此过程得到的图像如图2所示,图中用阴影标记的狭长矩形的面积的物理意义是。如果不改变电路其他参数,只减小电阻R的阻值,则此过程的曲线与坐标轴所围成的面积将(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)若实验中测得该电容器在整个放电过程中释放的电荷量,则该电容器的电容为。()
(3)关于电容器在整个充、放电过程中的图像和图像的大致形状,可能正确的有(q为电容器极板所带的电荷量,为A、B两板的电势差)。
A.??B.
C.??D.
5.(2023北京海淀高一下期末)平行板电容器的演示实验:(在下列横线上选填“增大”、“减小”或“不变”)
(1)保持Q和d不变,使正对面积S减小。现象:静电计指针张角结论:S减小,电容
??
(2)保持Q和S不变,使两极板间距d增大。现象:静电计指针张角结论:d增大,电容
??
(3)保持Q、S和d不变,在两极板间插入电介质。现象:静电计指针张角结论:电介质增大,电容
参考答案
1.A
【详解】当振动膜片在声压的作用下振动时,引起电容器两极板间的距离变化,由可知电容发生变化。
故选A。
2.C
【详解】根据
可得
A.根据
只在极板间插入有机玻璃,ε增大,U变小,静电计的指针张角变小,A错误;
B.根据
只将电容器a板左移,增大两极板间的距离,d增大,U变大,静电计的指针张角变大,B错误;
C.根据
只将电容器a板向上平移,正对面积变小,S变小,U变大,静电计的指针张角将变大,C正确;
D.根据
只增加电荷量,U变大,静电计的指针张角变大,电容器电容不变,D错误。
故选C。
3.AB
【详解】A.功率是描述做功快慢的物理量,由可知,机器单位时间内做功越多,其功率就越大,A正确;
B.电容器的电容C是描述元件本身性质的物理量,与两极板间的电势差U、极板上的电荷量Q无关,公式是电容的定义式,B正确;
C.电场中a、b两点间的电势差Uab由电场本身性质决定,与静电力做功、电荷量无关,C错误;
D.静电力做的功是电荷电势能变化的量度,电场力做正功,电势能减少,电场力做负功电势能增加,若电荷在电场中从a点移动到b点时电势能变化量为Ep,则有
D错误。
故选AB。
4.放电内电容器放出的电荷量不变430AD
【详解】(1)[1]电容器充电结束后,将电容器的两端与一个闭合的外电路接通时,电容器开始放电,开关S改接2后,电容器与左侧形成一个闭合回路,进行的是放电过程。
[2]开关接1时,对电容器充电,接2时电容器放电,根据可知图像中阴影标记的狭长矩形的面积的物理意义是0.2s内电容器放出的电荷量。
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