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2023系统技能竞赛
1,050
单选题

247、对于一个电容器,下列说法正确的是()。

A
 电容器两板间电压越大,电容越大
B
 电容器两板间电压减小到原来的一半,它的电容就增加到原来的2倍
C
 电容器所带电量增加1倍,两板间电压增加2倍
D
 平行板电容器电容大小与两板正对面积、两板间距离及两板间电介质的相对介电常数有关

答案解析

正确答案:D

解析:

**解析:** 电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量,其大小由电容器本身的构造决定,与电容器是否带电、带电多少以及两板间的电压无关。 1. **分析选项 A 和 B**: 根据电容的定义式 $C = \frac{Q}{U}$,虽然电容在数值上等于带电量 $Q$ 与电压 $U$ 的比值,但电容 $C$ 本身是一个常量(对于给定的电容器)。它不随电压 $U$ 或电量 $Q$ 的变化而变化。这就好比一个水桶的容量是固定的,不会因为装的水多或少而改变。因此,电压增大或减小,电容保持不变。故 **A、B 错误**。 2. **分析选项 C**: 由公式 $U = \frac{Q}{C}$ 可知,对于确定的电容器,$C$ 不变。如果所带电量 $Q$ 增加 1 倍(即变为原来的 2 倍,$\Delta Q = Q$ 或 $Q' = 2Q$,通常“增加1倍”指变为2倍,“增加到2倍”也是变为2倍;若理解为增量,则需看语境,但在物理题中通常考察线性关系),两板间电压 $U$ 也会相应变为原来的 2 倍(即增加 1 倍)。 * 注:即使按照严格语义,“增加1倍”意味着变成 $2Q$,电压也变成 $2U$,即电压也“增加1倍”,而不是“增加2倍”(变成3倍)。如果题意是“电量变为2倍”,电压也“变为2倍”。无论哪种理解,选项说“电压增加2倍”(通常暗示变为3倍或增量是原来的2倍,表述不清且通常对应错误逻辑)或者简单的线性比例关系描述不准确。更关键的是,电容不变的前提下,$Q$ 与 $U$ 成正比。若 $Q$ 翻倍,$U$ 也翻倍。选项表述“电压增加2倍”往往被解读为 $U_{new} = U + 2U = 3U$,这与 $Q$ 翻倍导致 $U$ 翻倍不符。故 **C 错误**。 3. **分析选项 D**: 根据平行板电容器的决定式 $C = \frac{\varepsilon_r S}{4\pi k d}$ (或国际单位制下 $C = \frac{\varepsilon_r \varepsilon_0 S}{d}$),电容 $C$ 的大小取决于: * 两板正对面积 $S$ * 两板间距离 $d$ * 两板间电介质的相对介电常数 $\varepsilon_r$ 这与选项描述完全一致。故 **D 正确**。 **结论:** 正确答案是 **D**。

相关知识点:

电容器,与正对面积等有关

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