高中物理第2章電場與示波器電容器電容學(xué)案滬科版選修3-1(完整版)
【正文】 面積 S 增大時，電容器的 C、 Q、 E 如何變化？ (2)當(dāng)兩極板間距 d 增大時，電容器的 C、 Q、 E 如何變化？ 答案 (1)根據(jù) C＝ εS4πkd， S 增大時， C增大．根據(jù) C＝ QU得 Q＝ CU，所以 Q 增大，電場強(qiáng)度E＝ Ud不變． (2)根據(jù) C＝ εS4πkd， d 增大時， C 減小，由于 Q＝ CU，所以 Q 減小，電場強(qiáng)度 E＝ Ud減?。? 2．在上圖中，電容器充電后和電源斷開，此時電容器的帶電荷量不變． (1)當(dāng)兩極板的正對面積增大時，電容器的 C、 U、 E 將如何變化？ (2)當(dāng)兩極板間距 d 增大時，電容器的 C、 U、 E 將如何變化？ 答案 (1)根據(jù) C＝ εS4πkd， S 增大時， C 增大，由于 U＝ QC，所以 U 減小，電場強(qiáng)度 E＝ Ud減?。? (2)根據(jù) C＝ εS4πkd， d 增大時， C減小，由于 U＝ QC，所以 U 增大，電場強(qiáng)度 E＝ Ud＝ QCd＝ QεS4πkdΔU＝ 10－ 51 C＝ 10－ 5 C， A正確．若 Q＝ 1 C，則 U＝ QC＝ 4104 V， B 錯誤．當(dāng)電容器的電壓為 450 V時，電容器的電荷量最多， Q′＝ CU′＝ 10－ 5450 C＝ 10－ 2 C， C 錯誤 .450 V是電容器的額定電壓，低于擊穿電壓， D 錯誤． 3． (平行板電容器的兩類典型問題 )用控制變量法，可以研究影響平行板電容器電容的因素 (如圖 6 所示 )．設(shè)若兩極板正對面積為 S，極板間的距離為 d，靜電計(jì)指針偏角為 ，極 板所帶電荷量不變，若 ( ) 圖 6 A．保持 S 不變，增大 d，則 θ變大 B．保持 S 不變，增大 d，則 θ變小 C．保持 d 不變，減小 S，則 θ變小 D．保持 d 不變，減小 S，則 θ不變 答案 A 解析 靜電計(jì)指針偏角體現(xiàn)電容器兩板間電壓大?。谧鲞x項(xiàng)所示的操作中，電容器電荷量Q 保持不變， C＝ QU＝ S 不變，增大 d，則 C 減小， U增大，偏角 θ增大，選項(xiàng) A正確， B 錯誤；保持 d 不變，減小 S，則 C 減小，偏角 θ 也增大，故選項(xiàng) C、 D 均錯． 4． (平行板電容器的動態(tài)分析 )連接在電池兩極上的平行板電容器，當(dāng)兩板間的距離減小時( ) A．電容器的電容 C 變大 B．電容器極板的帶電荷量 Q 變大 C．電容器兩極板間的電勢差 U 變大 D． 電容器兩極板間的電場強(qiáng)度 E 變大 答案 ABD 解析 平行板電容器的電容 C＝ d減小時，電容 C變大，選項(xiàng) A正確．平行板電容器連接在電池兩極上，兩極板間的電壓為定值，選項(xiàng) C 錯誤．根據(jù)電容定義式， C＝ Q/U， Q＝ CU， U 不變， C 變大，所以 Q 變大，選項(xiàng) B 正確．平行板電容器兩極板間的電場是勻強(qiáng)電場， E＝ U/d， U 不變， d 減小，所以 E 變大，選項(xiàng) D 正確． 題組一 對電容器及電容定義式的理解 1．下列關(guān)于電容器和 電容的說法中，正確的是 ( ) A．根據(jù) C＝ Q/U 可知，電容器的電容與其所帶電荷量成正比，跟兩板間的電壓成反比 B．對于確定的電容器，其所帶電荷量與兩板間的電壓成正比 C．無論電容器的電壓如何變化 (小于擊穿電壓且不為零 )，它所帶的電荷量與電壓的比值都恒定不變 D．電容器的電容是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量，其大小與加在兩板間的電壓無關(guān) 答案 BCD 解析 由于電容器的電容是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量，是電容器的一種特性．一個電容器對應(yīng)唯一的電容值，不能說電容器的電容與其所帶電荷量成正比，與兩極板間的電 壓成反比．因此 A錯誤， C、 D 正確．由于電容是定值，由 Q＝ CU 知，其所帶電荷量與兩板間的電壓成正比，故 B 正確． 2．下列選項(xiàng)描述的是對給定的電容器充電時電荷量 Q、電壓 U、電容 C之間相互關(guān)系的圖 像，其中正確的是 ( ) 答案 BCD 3．下列關(guān)于電容器的說法中，正確的是 ( ) A．電容越大的電容器，帶電荷量也一定越多 B．電容器不帶電時，其電容為零
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