【文档说明】课时10.4 电容器的电容-2021-2022学年高中物理同步练习分类专题教案(新教材人教版必修第三册).docx,共(20)页,422.117 KB,由管理员店铺上传
转载请保留链接:https://www.doc5u.com/view-23f8352483d63b1c85ab8d66bb2fcd72.html
以下为本文档部分文字说明:
1第十章静电场中的能量课时10.4电容器的电容1.知道什么是电容器及常见的电容器,能举例说明电容器的应用。2.观察电容器充电和放电时的物理现象,会分析充、放电时的能量转换。2.理解电容器电容的概念及定义式。3.掌握平行板电容器的决定式并能运用其讨论有关问题。一、电容器1.电容器:由两个
彼此绝缘又相距很近的导体组成。2.平行板电容器:在两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质-电介质(空气也是一种电介质),就组成一个最简单的电容器,叫作平行板电容器。3.电容器的充、放电现象把直流电源、电阻、电容器、电流表、电压表
以及单刀双掷开关组装成实验电路。如图所示。电容器的充、放电(1)充电:把开关S接1,电源给电容器充电,电容器两极所带电荷量逐渐增大,电流表示数减小,电压表示数增大,当电流表示数为0,电压表示数不变时,电容器充电结束。(2)放电:把开关S接2,电容器对电
阻R放电,电流表示数减小,电压表示数减小,当电流表示数为0,电压表示数为0时放电结束。(3)电容器充、放电过程中能量的变化①充电过程:电源的能量不断储存在电容器中。②放电过程:电容器把储存的能量通过电流做功转化
为电路中其他形式的能量。二、电容1.定义:电容器所带的电荷量Q与电容器两极板之间的电势差U之比。2.定义式:C=QU。23.物理意义:表征电容器储存电荷本领的特性。4.单位:在国际单位制中,电容的单位是法拉(F),另外还有微法
(μF)和皮法(pF),1μF=10-6F,1pF=10-12F。5.电容器的额定电压和击穿电压(1)额定电压:电容器能够长期正常工作时的电压。(2)击穿电压:电介质被击穿时在电容器两极板上的极限电压,若电压超过这一限度,则电容器
就会损坏。6.平行板电容器(1)电容的决定因素:电容C与两极板间的相对介电常数εr成正比,跟极板的正对面积S成正比,跟极板间的距离d成反比。(2)电容的决定式:C=εrS4πkd,εr为电介质的相对介电常数。当两极板间是真空时,C=S4πkd,式中k为静电力常量。三
、常用电容器1.固定电容器(1)定义:电容固定不变的电容器。(2)分类:聚苯乙烯电容器和电解电容器。2.可变电容器:由两组铝片组成,固定的一组铝片叫作定片,可以转动的一组铝片叫作动片。转动动片,使两组铝片的正对面积发生变化,电容就随着改变。
基础过关练题组一对电容器、电容的理解1.(多选)下列关于电容器和电容的说法中,正确的是()A.根据C=𝑄𝑈可知,电容器的电容与其所带电荷量成正比,跟两极板间的电压成反比B.对于确定的电容器,其所带电荷量与两板间的电压成正比C.对于确定的电容器,无论其两板间的电压如何变化(小
于击穿电压且不为零),它所带的电荷量与电压的比值都恒定不变D.电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领大小的物理量,其大小与加在两板间的电压无关32.下列四个选项是描述对给定的电容器充电时电荷量Q、电压U、电容C之间相互关系的图像,其中不正确的是()
3.有一充电的电容器,两极板间的电压为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.2.7×10-3F4.某一电解电容器如图甲所示,接入如图乙所示的电路,下列
说法正确的是()A.该电容器只有在电压为45V时,电容才是33μFB.该电容器能容纳的最大电荷量为3.3×10-5CC.接通电路后,电容器的电容仍是33μFD.接通电路后,灯泡能持续发亮5.a、b两个电容器如图甲
所示,图乙是它们的部分参数。则关于a、b两个电容器的下列说法正确的是()A.a、b两个电容器的电容之比为8∶14B.a、b两个电容器的电容之比为4∶5C.b电容器正常工作时容纳电荷0.1CD.a电容器正常工作时容纳电荷1C题组二电容器充、放电的特点6.
如图所示为某一电容器所带电荷量和两端电压之间的关系图线,若将该电容器两端的电压从40V降低到36V,下列说法正确的是()A.该过程是充电过程B.该过程是放电过程C.电容器的电容为5.0×10-2FD.该过程中电容器所带电
荷量的变化量为0.005C7.某电容器充电后的电压为8V,然后利用传感器得到放电时电路中电流随时间变化的I-t曲线(如图)。则放电过程中()A.电容器储存的电能不变B.电路中的电流不变C.电容器两极板间的电压不变
D.电容器的电容不变8.某实验小组利用如图甲所示的电路“观察电容器的充、放电现象”。5(1)若将开关S接1,电容器上极板带(填“正电”或“负电”),再将S接2,通过电流表的电流方向(填“向左”或“向右”)。(2)实验中所使用的电容器如图乙所示,当电容器两端电压为额定电压时,电容器极板上
所带电荷量为C(结果保留两位有效数字)。题组三电容器的动态分析9.始终连接在电源两极上的平行板电容器,当两极板间的距离减小时,下列结论正确的是()A.电容器的电容变大B.电容器的电荷量变小C.电容器两极板间的电势差增大D.电容器两极板间的电场强度不变10.平行板电容器与电源始终保持相连,在右极
板由虚线位置平移到如图所示的实线位置的过程中,设两极板间的电压为U、电场强度为E,电容器电容为C,所带电荷量为Q,以下说法正确的是()A.电路是断路,不可能有电荷定向移动B.有正电荷从b到a定向移动,电流
方向为顺时针C.U不变,E变大,C变小,Q变小D.U不变,E变小,C变大,Q变大11.利用如图所示的实验装置,可探究平行板电容器电容C的影响因素。现使静电计的金属外壳、极板B接地,若保持极板上的电荷量Q不变,下列现象可能出现的是()6A.仅让B极板上移,观察到静电计张
角变小B.仅让B极板左移,观察到静电计张角变小C.仅在两极板间插入有机玻璃,观察到静电计张角变小D.仅在两极板间插入有机玻璃,观察到静电计张角变大12.某位移式传感器的原理示意图如图所示,E为电源,R为电阻
,平行金属板A、B和介质P构成电容器,在可移动介质P向左匀速移出的过程中()A.电容器的电容大小不受影响B.电容器所带的电荷量增大C.电容器两极板间的电压增大D.流过电阻R的电流方向为M→N13.如图所示是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路,在
增大电容器两极板间距离的过程中()A.电阻R中没有电流B.电容器的电容变大C.电阻R中有从a流向b的电流D.电阻R中有从b流向a的电流题组四常用电容器714.常用的电容器,从构造上看,可以分为固定电容器和可变电容器两类。如图甲、乙为两种电容器的实物图片,根据图中的相
关信息,下列判断中正确的是()A.甲为可变电容器,它是通过改变极板间的距离来改变电容的B.在不改变其他条件的情况下,将甲电容器浸入煤油中,其电容不发生变化C.根据乙电容器外壳上标的数据可知,电压超过5.5V时乙电容器就会被击穿D.根据乙电容器外壳上标的数据可知,乙电容器接5.5V电压
时,储存的电荷量为5.5C能力提升练题组一电容器动态分析1.(多选)如图,平行板电容器与电源连接,下极板接地。一带电油滴位于电容器两极板间的P点且恰好处于平衡状态。现将上极板竖直向上移动一小段距离,则(深度解析)A.P点的电势将升高B.极板带电
荷量将增加C.带电油滴的电势能将减小D.带电油滴将竖直向下运动2.(多选)如图所示,A、B为两块平行带电金属板,A带负电,B带正电且与大地相接,两板间P点处固定一负电荷,设此时两板间的电势差为U,P点场强大小为E,电势为φP,负电荷的电势能为EP,现将A、B两
板水平错开一段距离(两板间距不变),下列说法正确的是(深度解析)8A.U变大,E变大B.U变小,φP变小C.φP变小,EP变大D.φP变大,EP变小3.如图所示,平行板电容器带有等量异种电荷,与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下极板都接地。以E表示两板间的电场强度,θ表示静电
计指针的偏角。若保持上极板不动,将下极板向下移动一小段距离至图中虚线位置,在这一过程中,下列说法正确的是()A.E不变B.电流计中有电流流过C.θ减小D.电容器的电容变大4.如图所示,平行板电容器与一恒压直流电源相连,下极板通过A点接地,一带正电小球被
固定于P点,现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离,则()A.平行板电容器的电容将变大B.静电计指针偏角变小C.带电小球的电势能将减小D.若先将下极板与A点之间的导线断开,再将下极板向下移动一小段距离,则带电小球所
受静电力不变5.如图所示,平行板电容器已经充电,静电计的金属球与电容器的一个极板连接,外壳与另一个极板连接,静电计指针的偏转反映电容器两极板间的电势差。实验中保持极板上的电荷量Q不变。设电容器两极板正对面积为S,极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ。下列关于实验现象的描
述正确的是()9A.保持S不变,增大d,则θ变大B.保持S不变,减小d,则θ不变C.保持d不变,减小S,则θ变小D.保持S、d不变,在两板间插入电介质,则θ变大6.如图所示,A、B为平行板电容器的金属板,G为静电计,开始时开关S闭合,静电计指针张开一定角度。下列
操作可使指针张开角度增大一些的是()A.断开开关S后,将A、B两极板的正对面积减小一些B.断开开关S后,将A、B两极板靠近一些C.保持开关S闭合,将R上的滑片向右移动D.保持开关S闭合,将A、B两极板分开一些题组二电容器在生活中的应用7.全球首创超级电容储存式现代电
车在我国宁波基地下线,没有传统无轨电车的“辫子”,没有尾气排放,乘客上下车的30秒内可充满电并行驶5公里以上,刹车和下坡时可把80%的刹车能量转化成电能回收储存再使用,如图为使用“3V、12000F”石墨烯纳米混合型超级电容器的电车,下列说法正确的是()A.该电容器最多能储存72
000C的电荷量10B.电容器放电,电荷量逐渐减少到0,电容不变C.电容器放电,电荷量逐渐减少到0,电压不变D.若30s能充满电,则充电平均电流为3600A8.(多选)如图所示为造纸公司用于监控绝缘纸张厚度
的简易装置示意图。其中A、B为平行板电容器的两个极板,上下位置均固定,且分别接在恒压电源的两极上,A板接负极。已知绝缘纸张的厚度越大,相对介电常数越大。下列说法正确的是()A.当流水线上通过的产品厚度增大时,平行板电容器的电容增大B.当灵敏电
流计有从b流向a的电流时,说明绝缘纸张变厚C.当绝缘纸张厚度变薄时,两板间电场强度变大D.增大恒压电源的电压值,可提高监控装置的灵敏度9.测定压力变化的电容式传感器如图所示,A为固定电极,B为可动电极,组成一个电容大小可变的电容器。可动电极两端固定,当待测压力施加在可动电极上时,可动电极
发生形变,从而改变了电容器的电容。现将此电容式传感器连接到如图所示的电路中,则()A.当待测压力增大时,电容器的电容将增大B.当待测压力增大时,电阻R中有从a流向b的电流C.当待测压力增大时,电阻R中没有电流D.待电路稳定后,电容器两端的电压增大10.如图
是测定液面高度h的电容式传感器示意图,E为电源,G为灵敏电流计,A为固定的导体芯,B为导体芯外面的一层绝缘物质,C为导电液体。已知灵敏电流计指针偏转方向与电流方向的关系11为:电流从右边接线柱流进电流计,指针向右偏。如果在导电液体的深度h发生变化时观察到指针向右偏
转,则()A.导体芯A所带电荷量在增加,液体的深度h在增大B.导体芯A所带电荷量在减少,液体的深度h在增大C.导体芯A所带电荷量在增加,液体的深度h在减小D.导体芯A所带电荷量在减少,液体的深度h在减小题组三平行板电容器与力
学知识的综合11.(多选)如图所示,两极板间距为d的平行板电容器与一电源连接,开关S闭合,电容器两极板间有一质量为m、带电荷量为q的微粒静止不动,下列叙述中正确的是()A.微粒带正电B.两极板间的电压等于𝑚𝑔𝑑𝑞
C.断开开关S,微粒将向下做加速运动D.保持开关S闭合,增大电容器两极板间的距离,微粒将向下做加速运动12.如图所示,一平行板电容器接在U=12V的直流电源上,电容C=3.0×10-10F,两极板间距离
d=1.2×10-3m,g取10m/s2,求:(1)该电容器所带电荷量;(2)若板间有一带电微粒,其质量为m=2.0×10-3kg,恰在板间处于静止状态,则该微粒带电荷量为多少?带何种电荷?1213答案全解全析4电
容器的电容基础过关练1.BCD电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领大小的物理量,一个确定的电容器对应唯一的电容值,由电容的定义式知,确定的电容器所带电荷量与电压的比值恒定不变,不能说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,因此A错误,C、D正确。对于确定的电容器,由于电容是定值,由Q=CU知,其所带电荷量与两板间的电压成正比,故B正确。易错警示对电容器和电容的三点理解(1)电容器是一个仪器,
而电容是一个物理量,它表征了电容器容纳电荷的本领,不能说电容器简称为电容。(2)电容器所带的电荷量Q=CU,随电压的升高而增大,与电压成正比。电容器的电荷量是一个极板上电荷量的绝对值。(3)电容C=𝑄𝑈是用比值定义法定义的,
不能说电容C与Q成正比、与U成反比,电容C由电容器本身的性质决定,与Q、U的大小无关。2.A由题中“给定的电容器”可知,电容C是确定值,选项A错误,B、D正确;根据C=𝑄𝑈可知,电容器电容C不变,电荷量
Q和电压U成正比,选项C正确。导师点睛通过Q-U图像理解电容器的电容如图所示,Q-U图线是一条过原点的直线,直线的斜率表示电容大小,即k=C=Δ𝑄Δ𝑈。3.B已知当电压为3V时,电荷量为4.5×10-4C,故由C=𝑄�
�可知C=4.5×10-43F=1.5×10-4F,选项B正确。4.C无论电容器是否充电,其电容都是33μF,选项A错误,C正确;该电容器能容纳的最大电荷量Q=CU=1.5×10-3C,选项B错误;灯泡仅在电容器充电时发光,充电结束后,灯泡熄灭,选项D错误。145.C由题图乙知a的电
容是1000μF,b的电容是10000μF,所以a、b两个电容器的电容之比为1000∶10000=1∶10,选项A、B错误;b电容器最多能容纳电荷Qb=10000×10-6×10C=0.1C,而a电容器最多能容纳电荷Qa=1000×10-6×80C=0.08C,选项C正
确,D错误。6.B由图像可知,电压从40V降低到36V,电容器的电荷量减小,则属于放电过程,选项A错误,B正确;根据图像,当电压为40V时,电荷量为0.2C,故电容器的电容C=𝑄𝑈=0.240F=5.0×10-3F,
选项C错误;该过程中电容器所带电荷量的变化量ΔQ=C·ΔU=5.0×10-3×(40-36)C=0.02C,选项D错误。7.D电容器放电,则电容器储存的电能逐渐减小,选项A错误;由题图可知,电路中的电流逐渐减小,选项B错误;根据Q=CU可知,电容器
两极板间的电压逐渐减小,选项C错误;电容器的电容由电容器本身决定,则电容保持不变,选项D正确。8.答案(1)正电向左(2)2.6解析(1)将开关S掷于1,电容器上极板与电源的正极相接,则上极板带正电,再将S掷于2,电容器放电,所以通过电流表的电流方向向左。(2)由题图乙可知该电容
器额定电压为5.5V,电容C=0.47F,当电容器两端电压为额定电压时,电容器极板上所带电荷量Q=CU=0.47×5.5C≈2.6C。9.A当两极板之间的距离减小时,根据C=𝜀r𝑆4π𝑘𝑑,可知电容器的电容C变大,选项A正确;电容器连接在电源两极上,两极板间电势差不变,由Q=CU知
电容器的电荷量Q变大,选项B、C错误;由E=𝑈𝑑分析,U不变,两极板之间的距离d减小,则电容器两极板间的电场强度E变大,选项D错误。10.B在右极板由虚线位置平移到如题图所示的实线位置的过程中,两极板之间的距离d变大,
根据C=𝜀r𝑆4π𝑘𝑑可知,C变小,由于两极板间电压U一定,根据Q=CU可知,电容器的电荷量减小,电容器放电,则电路中会有正电荷从b到a定向移动,电流方向为顺时针;平行板电容器与电源始终保持相连,其两极板间电压U保持不变,当极板间距离变大后,由E=𝑈𝑑分析可知,极
板间场强E变小。由以上的分析可知,B正确,A、C、D错误。11.C用θ表示静电计指针张角,根据电容的决定式C=𝜀r𝑆4π𝑘𝑑,保持d、εr不变,仅让B极板上移,即减小S,则电容C减小,再根据U=𝑄𝐶,
知U增大,所以θ变大,选项A错误;保持S不变,仅让B极板左移,即增大d,则电容C减小,再根据U=𝑄𝐶,知U增大,所以θ变大,选项B错误;保持15S、d不变,在两极板间插入有机玻璃,即增大εr,则电容
C增大,根据U=𝑄𝐶,知U减小,则θ变小,选项C正确,D错误。12.D在介质P向左匀速移出的过程中,根据电容的决定式C=𝜀r𝑆4π𝑘𝑑,可知电容变小,电容器始终与电源相连,故电压不变,由Q=CU,可知电容器的电荷量减小,电容器处于放电状态,则流过电阻R的电流方向为从M到N,
M点的电势比N点的电势高,选项D正确。13.C电容器与电源相连,两极板间电压不变,增大电容器两极板间距离的过程中,由公式C=𝜀r𝑆4π𝑘𝑑可知,电容器的电容减小,再结合Q=UC可知,电荷量减小,电容器放电,因
为电容器上极板带正电,则电阻R中有从a流向b的电流,选项A、D错误,C正确。14.D图甲中可变电容器是通过改变极板的正对面积来改变电容的,将甲电容器浸入煤油中,两极板间的介质改变,相对介电常数改变,即电容发生变化,选项A、B错误;
电容器的击穿电压一定大于额定电压,电容器外壳上标的电压是额定电压,根据公式Q=CU得Q=1.0×5.5C=5.5C,选项C错误,D正确。易错警示解答常用电容器相关问题时要注意:(1)明确电容器外壳上所标数据的含义;(2)知道击穿电压与额定电
压的区别;(3)掌握常见电容器的特点和符号意义。能力提升练1.AD电容器两极板间的电压不变,根据E=𝑈𝑑知极板间场强减小,由U=Ed知,P点与下极板间的电势差减小,极板间场强方向向上,P点电势比下极板低
,则可知P点的电势升高,选项A正确;极板间距离增大,电容C减小,而电压U不变,由Q=CU知电容器的电荷量Q减小,选项B错误;由题意知油滴带正电,由于P点的电势升高,则带电油滴的电势能将增大,选项C错误;板间距离增大,电压不变,根据E=𝑈𝑑知板间场强减小,油滴所受静电力减
小,则油滴将沿竖直方向向下运动,选项D正确。导师点睛解答电容器极板接地相关问题需要注意以下几点(1)电容器某一极板接地以后,该极板电势为零,但并不是电荷量为零;(2)两极板之间的电势差并不因为某极板接地而发生改变,但是电场中某点的电势会相对于不同接地的极板而发生变化;(3
)只有零电势点(接地的极板)确定以后,才能够确定电场中某点的电势。162.AC将两板水平错开一段距离,两板正对面积减小,根据电容的决定式C=𝜀r𝑆4π𝑘𝑑可知,电容C减小,而电容器的电荷量Q不变
,则由C=𝑄𝑈知,两板间电势差U增大,由公式E=𝑈𝑑可知,板间场强增大,选项A正确,B错误;P点到下极板的距离不变,由UBP=EdBP知,P点与下极板间电势差增大,由于电场线方向向上,P点的电势低于下极板的电势,则P点的电势降
低,负电荷在P点的电势能变大,选项C正确,D错误。方法技巧两极板间电压U恒定不变(与电源始终相连)时的动态变化3.A电容器与电源断开,故电荷量不变;下极板向下移动,两板间的距离增大,根据C=𝜀r𝑆4π𝑘𝑑可知,电容C减小,则根据C=𝑄
𝑈可知,电压U增大,故静电计指针偏角θ增大;两板间的电场强度E=𝑈𝑑=𝑄𝐶𝑑=4π𝑘𝑄𝜀r𝑆,因此E与两板间距无关,故E不变,选项A正确,C、D错误。因为电容器带电荷量不变,没有电荷移动,所以电流计中没有电流流过,选项B
错误。4.D根据电容的决定式C=𝜀r𝑆4π𝑘𝑑知,下极板竖直向下移动一小段距离,即d增大,则电容减小,选项A错误;因为电容器始终与电源相连,则两极板间的电势差不变,所以静电计指针偏角不变,选项B错误;电势差不变,d增大,则由公式E=𝑈𝑑分析得知板间电场强
度减小,P点与上极板间的电势差减小,而P点的电势比上极板低,上极板的电势不变,则P点的电势升高,因为小球带正电,则小球的电势能增大,选项C错误;若先将下极板与A点之间的导线断开,则电容器的电荷量不变,d改变,根据C=𝑄�
�、C=𝜀r𝑆4π𝑘𝑑、E=𝑈𝑑结合得E=4π𝑘𝑄𝜀r𝑆,则知电场强度不变,则小球所受静电力不变,选项D正确。5.A平行板电容器的电容C=𝜀r𝑆4π𝑘𝑑,电容器两极板间的电压
U=𝑄𝐶,电荷量Q不变,保持S不变,增大d,电容C减小,电压U增大,θ变大,选项A正确;电荷量Q不变,保持S不变,减小d,电容C增大,电压U减小,θ变小,选项B错误;电荷量Q不变,保持d不变,减小S,电容C减小,电压U增大,θ变大,选项C错误;电荷量
Q不变,保持S、d不变,在两板间插入电介质,电容C增大,电压U变小,θ变小,选项D错误。176.A断开开关,电容器所带电荷量不变,将A、B两极板的正对面积减小一些,根据C=𝜀r𝑆4π𝑘𝑑知,电容减小,
根据Q=CU知,电势差变大,静电计指针张角变大,选项A正确;断开开关,电容器所带电荷量不变,将A、B靠近一些,则d减小,根据C=𝜀r𝑆4π𝑘𝑑知,电容变大,根据Q=CU知,电势差减小,静电计指针张角减小,选项B错误;保持开关闭合,电容
器两极板间的电势差不变,则静电计指针张角不变,选项C、D错误。7.B该电容器能容纳的最大电荷量为Q=CU=12000×3C=36000C,选项A错误;电容器的电容与电荷量和电压无关,在充、放电时电容不变,电容器放电,电荷量逐渐减少到0,电压逐渐减小为0,选项B正确,C错误;若3
0s能充满电,则充电平均电流为I=𝑄𝑡=3600030A=1200A,选项D错误。8.ABD根据电容的决定式C=𝜀r𝑆4π𝑘𝑑,可知当产品厚度增大导致εr增大时,电容器的电容C增大,选项A正确;
当灵敏电流计有从b流向a的电流时,说明电源正在对电容器充电,根据C=𝑄𝑈可知电容增大,说明纸张变厚,选项B正确;当绝缘纸张厚度变薄时,εr减小,电容器的电容C减小,而电源电压不变,也没有改变极板间的距离d,由E=𝑈𝑑知两板间电场强度不变,选项C错误;根据Q
=CU可知,若增大恒压电源的电压值,纸张薄厚变化能够引起更大的电荷量变化,电流计指针偏转更明显,灵敏度更高,选项D正确。9.A压力增大时,电容器两极板间的距离减小,由电容的决定式C=𝜀r𝑆4π𝑘𝑑可知电容器的电容增大,选项A正确;电容器直接
与电源相连,因此电容器两端电压不变,选项D错误;电容器的电容增大,由Q=CU可知电容器的电荷量增加,电容器充电,因此电阻R中有从b流向a的电流,选项B、C错误。10.A电流计指针向右偏转,说明流过电流计的电流由右→左,则导体芯A所带电荷量在增加,
电容器两端的电势差不变,由Q=CU可知,导体芯A与导电液体形成的电容器的电容增大,根据C=𝜀r𝑆4π𝑘𝑑知,正对面积增大,则液体的深度h在增大,选项A正确,B、C、D错误。11.BD由题,微粒静止不动,所受的静电力与重力平衡,则微粒受
到向上的静电力,而平行板电容器两极板间的场强方向竖直向下,则微粒带负电,选项A错误;设两极板间的电压为U,由平衡条件得mg=q𝑈𝑑,得U=𝑚𝑔𝑑𝑞,选项B正确;断开开关S,电容器所带电荷量不变,根据公式C=𝜀r𝑆4π𝑘𝑑、C=𝑄𝑈和E=𝑈𝑑可得E=4π𝑘𝑄𝜀r
𝑆,故场强E不变,微粒所受的静电力不变,则微粒仍静止不动,选项C错误;保18持开关S闭合,极板间的电压U不变,若增大电容器两极板间的距离,根据E=𝑈𝑑,则电场强度减小,微粒所受静电力减小,因此微粒将向下
做加速运动,选项D正确。12.答案(1)3.6×10-9C(2)2.0×10-6C负电解析(1)根据公式C=𝑄𝑈可得Q=CU=3.0×10-10×12C=3.6×10-9C。(2)对于平行板电容器的电场有E=𝑈𝑑,微粒在电场中受到竖直向下的重力和竖直向
上的静电力,所以微粒带负电,根据二力平衡,有mg=qE,联立可得q=𝑚𝑔𝑑𝑈=2.0×10-3×10×1.2×10-312C=2.0×10-6C。1920