电容器专题(例题及练习)

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高二物理 电容器、电容 典型例题

高二物理 电容器、电容 典型例题

电容器、电容典型例题【例1】一个平行板电容器,使它每板电量从Q1=30×10-6C增加到Q2=36×10-6C时,两板间的电势差从U1=10V增加到U2=12V,这个电容器的电容量多大?如要使两极电势差从10V降为U2'=6V,则每板需减少多少电量.[分析] 直接根据电容的定义即可计算.[解] 电量的增加量和电势差的增加量分别为△Q=Q2—Q1=36×10-6C—30×10-6C=6×10-6C,△U=U2-U1=12V-10V=2V.根据电容的定义,它等于每增加 1V电势差所需增加的电量,即要求两极板间电势差降为6V,则每板应减少的电量为△Q′=C△U′=3×10-6×(10—6)C=12×10-6C.[说明] (1)电势差降为 6V时,每板的带电量为Q′2=Q1-△Q′= 30×10-6C-12×10-6C=18×10-6C.(2)由题中数据可知,电容器每板带电量与两板间电势差的比恒定,即【例2】一平行板电容器的电容量为C,充电后与电源断开,此时板上带电量为Q,两板间电势差为U,板间场强为E.现保持间距不变使两板错开一半(图1),则下列各量的变化是:电容量C′=______,带电量Q′=______,电势差U′=______,板间场强E′______.[分析] 电容器的电容量由板间介质特性及几何尺寸决定.介质与间距不变,正对面积减为原来的一半,电容量也减为原来的一半,即切断电源后,板上电量不变,Q′=Q.由电容定义得两板间电势差根据电势差与场强的关系,得板间场强[说明] 板上电量不变,错开后的正对面积变小,板上相对部分电荷的密度增加,即板间电场线变密,如图2所示,分析平行板电容器的问题中,借助电场线,可得到形象化的启发.【例3】如图1所示,把一个平行板电容器接在电压U=10V的电源上.现进行下列四步动作:金属板;(3)打开S;(4)抽出金属板.则此时电容器两板间电势差为 [ ]A.0VB.10VC.5VD.20V[分析]每一步动作造成的影响如下:(1)合上S,电源对电容器充电,至电压为U.设电容量为C,则带电量Q1=CU.板间形成一个匀强电场,场强为(2)插入金属板,板的两侧出现等量异号的感应电荷,上下形成为等势体,则A板与金属板之间、金属板与B板之间的电势差均为显然,在插入过程中,电源必须对A、B两板继续充电,板上电量增为原来的2倍,即Q2=2Q1.(3)打开 S, A、 B两板的电量保持不变,即Q3=Q2=2Q1.(4)抽出板,电容器的电容仍为C,而电量为2Q1,所以两板间[答] D.【例4】三块相同的金属平板A、B、D自上而下水平放置,间距分别为h和d,如图所示.A、B两板中心开孔,在A板的开孔上搁有一金属容器P,与A板接触良好,其内盛有导电液体.A板通过闭合的电键S与电动势为U0的电池的正极相连,B板与电池的负极相连并接地.容器P内的液体在底部小孔O处形成质量为m,带电量为q的液滴后自由下落,穿过B板的开孔O'落在D板上,其电荷被D板吸附,液体随即蒸发,接着容器底部又形成相同的液滴自由下落,如此继续.设整个装置放在真空中.(1)第1个液滴到达D板时的速度为多少?(2)D板最终可达到多高的电势?(3)设液滴的电量是A板所带电量的a倍(a=0.02),A板与 B 板构成的电容器的电容为C0=5×10-12F,U0=1000V,m=0.02g,h=d=5cm.试计算D板最终的电势值.(g=10m/s2)(4)如果电键S不是始终闭合,而只是在第一个液滴形成前闭合一下,随即打开,其他条件与(3)相同.在这种情况下,D板最终可达到电势值为多少?说明理由.[分析] 液滴落下后,由电场力和重力共同对它做功,由此可算出它到达D板的速度.液滴落下后,D板上出现正电荷,在DB间形成一个方向向上的场强,将阻碍以后继续下落的液滴,使D板的带电量有一限度,其电势也有一个最大值.[解] (1)设第一个液滴到达D板的速度为v1,对液滴从离开小孔O到D板的全过程由功能关系得(2)随着下落液滴的增多,D板带的正电荷不断积累,在DB间形成向上的电场E',通过O'后的液滴在BD间作匀减速运动,当液滴到达D板的速度恰为零时,D板的电势达最高,设为U m.由qU0+mg(h+d)-qU m=△E k=0.得(3) A板带电量Q0=C0U0,故每一液滴的电量q=αQ0=0.02C0U0,代入上式得(4)D板最终电势等于A板电荷全部到达D板时D板的电势.由于h=d,B、D间电容量也是C0,故D板最终电势U至多为U0.因为当 D板电势为U时, A板电势U A=U0-U,到达D板液滴的动能为E k=mg(h+d)+qU0-qU>mg(h+d)qU式中q m=aC0U0,是q的最大值,即第一个液滴的电量.因故恒有E k>0,表示液滴一直径往下滴,直到A板上电量全部转移到D板,所以D板最终电势可达所以小球运动到B点的速度大小为[说明] (1)电场力做功与重力做功,都只与始、末两位置有关,与具体路径无关.(2)电势能的变化仅由电场力作功产生,重力势能的变化仅由重力作功产生,但动能的变化是由作用在物体上的所有外力的功产生的.在具体问题中,必须注意分清.。

第3章 电容器习题与答案

第3章 电容器习题与答案

第3章电容器一、填空题1.组成电容器的两个导体叫极板,中间的绝缘物质叫介质。

2. 1F= 106 µF = 1012 PF3. 电容器的额定工作电压一般称耐压,接到交流电路中,其额定工作电压不小于交流电压最大值。

4. 串联电容器的总电容比每个电容器的电容小,每个电容器两端的电压和自身容量成反比。

5. 以空气为介质的平行板电容器电源对其充电后,将电源断开,若增大电容器极板正对面积,则C将增大,Q不变,U变小;若电源不断开,减小两板之间的距离,则C将增大,Q不变,U变小。

6.两个电容器的电容和额定工作电压“10µF25V”,“20µF15V”;现将它们并联后接在10V 的直流电源上,则它们储存的电量分别是10-4C和2×10-4C,并联后等效电容是30µF,允许加的最大电压是15V;若将它们串接在30V的直流电源上,则它们的端电压分别为20V,10V ,串联后等效电容为 6.67µF ,允许加的最大电压是37.5V。

7.在电容器充电电路中,已知C=1µF,电容器上的电压从2V升高到12V,电容器储存的电场能从2×10-6J增加到72×10-6J,增大了70×10-6J。

二、选择题1.有一电容为50μF的电容器,接到直流电源上对它充电,这时它的电容为50μF;当它不带电时,它的电容是(C)A.0 B.25μC.50μF D.100μF2.一个电容为CμF的电容器,和一个电容为2μF的电容器串联,总电容为CμF的电容器的1/3,那么电容C是(B)A.2μFB.4μFC.6μFD.8μF3.电路如图3.7所示,已知U=10V,R1=2Ω,R1=8Ω,C=100μF,则电容两端的电压U C为(B)A.10V B.8V 图3.7C.2V D.0V4.电容器C1和C2串联后接在直流电路中,若C1=3C2 ,则C1两端的电压是C2两端电压的(C)A .3倍 B.9倍C. 1/3D.1/95.两个相同的电容器并联之后的等效电容,跟它们串联之后的等效电容之比为(B)A.1:4B.4:1C.1:2D.2:16.如图3.8所示,当C1>C2>C3时,它们两端的电压关系是(C)A.U1=U2=U3B.U1>U2>U3C.U1<U2<U 3 D.不能确定图3.87.将电容器C1“200V20μF”和电容器C2“160V20μF”串联接到350V电压上则(D)A.C1、C2均正常工作B.C1击穿,C2正常工作C .C 2击穿,C 1正常工作D .C 1、C 2均被击穿8.电容器并联使用时将使总电容量(A)A .增大B .减小C .不变D .无法判断三、计算题1.现有一个电容器,它的电容为30µF,加在电容器两端的电压为500V ,求该电容器极板上存储的电荷量为多少?解:Q =CU =30×10-6×500=1.5×10-2C2.在某电子电路中需用一只耐压为1 000V ,电容为4µF 的电容器,但现只有耐压为500V ,电容为4µF 的电容器若干,问用什么连接方法才能满足要求?解:根据耐压的要求,只要将两只4µF/500V 电容器串联起来就可以了,但根据两只电容器串联的等效公式F C C C C C μ281644442121==+⨯=+= 因此等效电容不能满足提示要求,如再并上这样一组电容,则总的等效电容为F C C C C C C C C C μ42221212121=+=+++= 电路如图所示:3.现有容量为200µF、耐压为500V 和容量为300µF、耐压为900V 的两只电容器。

初中电容器专题练习(含详细答案)

初中电容器专题练习(含详细答案)

初中电容器专题练习(含详细答案)一、选择题1. 在直流电路中,电通常连接在()A.电源后面B.电源前面C.电路任意位置答案:B解析:在直流电路中,电应当连接在电源前面,以便电的电势得以建立。

2. 电的电容量是由()决定。

A.电介质的介电常量B.电介质的厚度C.电介质的面积D.以上都不对答案:D解析:电的电容量不仅与电介质的介电常量有关,还与电介质的厚度、面积、电极形状等有关。

3. 电的充电时间与()有关。

A.电的电容量大小B.电源电压大小C.电源电阻大小D.以上都不对答案:C解析:电的充电时间不仅与电的电容量大小有关,还与电源电阻大小有关。

二、综合题某学生正在做练题,他用电C,电动势为E的电池和电阻R组成如下电路图,他想知道电充电从0开始直到其两端电压达到E时所需的时间。

为了解答这个问题,他求助于你。

你应该如何告诉他正确答案?答案:由RC电路充放电规律可知,电充电时间为t=RC,而R=2Ω,C=1F,因此t=2s。

解析:我们知道,RC电路的充放电规律为Q=CE(1−e−t/RC),其中Q表示电所装电量,E表示电源电动势,R表示电路中电阻的大小,C表示电的电容量,t表示电的充电时间。

当电充电到两端电压达到E时,Q=CE,所以我们只需要求出满足Q=CE的t即可,即t=RC。

根据电路图可知,R=2Ω,C=1F,因此t=2s。

三、应用题现有一电电容量为10μF,将其连接到电源10V上,请问:1、当电完全充电时,它存储的电荷量是多少?2、如果该电通过一根10kΩ的电阻放电,放电到只剩下初始电荷的1/8时,它存储的电能损失了多少?答案:1、当电完全充电时,它存储的电荷量为Q=CE=10×10^−6×10=100×10^−6C。

2、由于电是通过10kΩ的电阻放电,所以其放电时间为t=RC=10×10^3×10×10^−6=0.1s,当放电至只剩下初始电荷的1/8时,电存储的电荷量为Q′=Q/8=100×10^−6/8=12.5×10^−6C,此时电的电压为U=E×Q′/CE=10×12.5×10^−6/10×10^−6=12.5V,即电的能量损失为W=1/2CV^2−1/2CV0^2=1/2×10×10^−6×(12.5^2−10^2)=0.94mJ。

电容器的电容-经典例题+课后习题

电容器的电容-经典例题+课后习题

同步导学第1章静电场第07节电容器与电容[知能准备]1.两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质,就组成一个最简单的电容器,叫做___________.实际上,任何两个__________________ 又_______________ 的导体,都可以看成一个电容器.2.电容器________________与电容器________________的比值,叫做电容器的电容.表达式C=______,国际单位制中单位__________,简称____________ ,符号________________.常用较小单位lμF=________F,l pF=________F.电容是表示电容器____ ____ 的物理量.3.平行板电容器极板正对面积为S,极板间距为d,当两极板间是真空时,电容C _________,当两极板间充满相对介电常数为εr,的电介质时,电容C ________________.4.常用电容器从构造上看,可分为________________和________________ 两类.常用的固定电容器有______________和_________________ .[同步导学]1.平行板电容器(1)基本结构:两块彼此绝缘、互相靠近的平行金属板组成(2)带电特点:两板电荷等量异号,分布在正对两板的内侧(3)板间电场:板间形成匀强电场,场强大小为E=U/d,方向垂直板面2.电容器的充、放电过程(1)充电过程如图1—7—1所示:①充电电流,电流方向为逆时针方向,电流强度由大到小;②电容器所带电荷量增加;③电容器两极板间电压升高;④电容器中电场强度增加;当电容器充电结束后,电容器所在电路中无电流,电容器两极板间电压与充电电压相等;⑤充电后,电容器从电源中获取的能量称为电场能.(2)放电过程如图1—7—2所示:①放电电流:电流方向是从正极板流出,电流强度是由大变小;②电容器上电荷量减小;③电容器两极板间电压降低;④电容器中电场强度减弱⑤电容器的电场能转化成其他形式的能.3.电容(1)定义:电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间电势差U的比值,叫做电容器的电容.(2)定义式:C=Q/U.电容是利用了比值定义法,看起来好像C由Q和U来决定,其实C与Q、U无关,C 的大小是由电容器本身的结构决定的,只是比值Q/U可以用来量度电容器的电容.即使电容器不带电,电容器容纳电荷的本领也不变,其电容仍然为C.(3)单位:在国际单位制中,电容的单位是法拉,符号是F. 1 F=1 C/V法拉这个单位太大,实际中常用较小的单位,微法(μF)和皮法(pF)其关系:1 F=106μF=1012pF(4)由C=Q/U可知C=ΔQ/ΔU(5)电荷量Q=CU,带电荷量随电压的升高而增大,即带电荷量与电压成正比.提示:①电容器是一种电路元件,而电容是一个物理量,它表征了电容器容纳电荷的本领.②电容器的带电荷量是一个极板上电荷量的绝对值.③电容C是用比值定义法定义的,本章学过的电场强度E、电势φ,都是用比值法定义的.电容C=Q/U,但不能说电容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.④加在电容器两极上的电压不能超过某一限度.超过这个限度,电介质将被击穿,电容器损坏.这个极限电压称为穿电压.电容器工作时的电压应低于击穿电压.电容器上一般都标明电容器的电容和额定电压.额定电压是指电容器长期工作时所能承受的电压,比击穿电压要低.4.常用电容器(1) 固定电容器:电容固定不变的电容器,常用云母、陶瓷、聚苯乙烯等为电介质,这种电容在使用中不分极性.(2) 电解电容器:也是一种固定电容器,只是用很薄的一层氧化膜作电介质,电容较大.并且,电解电容器的极性是固定的,使用时极性不能接错.(3) 可变电容器:是一种可以改变电容大小的电容器,通常由两组铝片组成,其中一组固定不动的叫定片,另一组可以转动的叫动片.转动时,两组铝片的正对面积发生变化,电容就随着改变.可变电容器的绝缘物质通常为空气或塑料介质.例1有一充电的平行板电容器,两板间电压为3 V,使它的电荷量减少3×l0-4C,于是电容器两极板间的电压降低1/3,此电容器的电容量 μF ,电容器原来的带电荷量是C ,若把电容器极板上的电荷量全部放掉,电容器的电容量是 μF .解析:①电容器两极板间电势差的变化量为V V U U 2332)311(=⨯=-=∆,由UQ C ∆∆=有F F C μ15021034=⨯=- ②设电容器原来带电荷量为Q ,则Q =CU =1.5×10-4×3=4.5×10-4C.③电容器的电容是由电容器本身因素决定的,与是否带电、带多少电荷量无关,所以电容器放掉全部电荷后,电容仍然是150μF .5.平行板电容器的电容(1)当平行板电容器的两极板间是真空时,kdS C π4= (2)当两板间充满同一种电介质时, kdS C r πε4=,r ε是电介质的相对介电常数 (3)平行板电容器的电容,与两平行板正对面积S 成正比,与介质的相对介电常数r ε有关,与两极板间距离d 成反比.6.关于平行板电容器的两类典型问题(1)平行板电容器连接在电源两端时,由于电容器始终接在电源上,因此两板间电势差U 保持不变,电容器的d 、S 、εr 发生变化,将引起电容器的C 、Q 、U 、E 变化. 由kdS C πε4r =可知C 随d 、S 、εr 变化而变化. 由Q =CU =kd S r πε4可知Q 也随着d 、S 、εr 变化而变化. 由E=U/d 知,E 随d 的变化而变化.(2)平行板电容器充电后,切断与电源的连接,电容器的带电荷量Q 保持不变,电容器的d 、S 、εr 变化,将引起C 、Q 、U 、E 的变化.由kdS C πε4r =可知C 随d 、S 、εr 变化而变化. 由S kdQ kdS Q C Q U r rεππε44===可知,U 随d 、S 、εr 变化而变化. 由SkQ k S Q Cd Q d U E r r εππε44====可知,E 随S 、εr 变化而变化. 例2当一个电容器所带电荷量为Q 时,两极板间的电势差为U ,如果所带电荷量增大为2Q ,则 ( )A .电容器的电容增大为原来的2倍,两极板间电势差保持不变B .电容器的电容减小为原来的1/2倍,两极板间电势差保持不变C .电容器的电容保持不变,两极板间电势差增大为原来的2倍D .电容器的电容保持不变,两极板间电势差减少为原来的1/2倍解析:本题考查对电容器电容定义式的理解,应明确:对某一电容器而言,其电容的大小,决定于它的结构,与其所带的电荷量及两极板间的电势差无关.由于电容器的内部结构不变,故其电容也不变.由电容的定义式C =Q/U 可知,当所带的电荷量增大为2Q 时,两极板间的电压也相应增大为2U ,故本题应选C .点评:电容器的电容是用比值法定义的,本章中学过的用比值法定义的物理量还有:电场强度、电势差,以前学过的用比值法定义的物理量有:压强、密度等.从中了解在物理学中是怎样来表征事物的某一特性或属性的.例3 (2000年全国高考试题) 对于水平放置的平行板电容器,下列说法正确的是( )A .将两极板的间距加大,电容将增大B .将两极扳平行错开,使正对面积减小,电容将减小C .在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的陶瓷板,电容将增大D .在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的铝板,电容将增大 解析:根据kdS C πε4=,影响平行板电容器的电容大小的因素有:①正对面积增大,电容增大;②两板间距增大,电容减小;③两板间放入电介质,电容增大;④两板间放入金属板,相当于减小平行板的间距,电容增大.所以选项B 、C 、D 正确.点评: 这是一道关于电容器的电容的基本题,电容器的电容是由本身的结构来决定的.空气的介电常数接近于1,其它各种绝缘体的介电常数都大于1,所以空气电容中插入任何绝缘体,其电容都增大.例4连接在电池两极上的平行板电容器,当两极板间的距离减小时,则( )A .电容器的电容C 变大B .电容器极板的带电荷量Q 变大C .电容器两极板间的电势差U 变大D .电容器两极板间的电场强度E 变大 解析:这是一道考查对电容器的有关物理量理解的问题.平行板电容器的电容kdS C πε4=,当两极板间的距离d 减小时,C 增大,由于两极板连接在电池两极上,则两极板间的电势差U 保持不变,电容器所带电荷量UC Q =变大,两极板间的电场强度d U E =变大.选项A 、B 、D 正确.点评: 两极板间的电势差U 保持不变,是正确解答此题的关键.例5 如图1-7-3所示,两板间距为d 的平行板电容器与一电源连接,开关S 闭合,电容器两板间的一质量为m ,带电荷量为q 的微粒静止不动,下列各叙述中正确的是( )A .微粒带的是正电B .电源电动势的大小等于q mgdC .断开开关S ,微粒将向下做加速运动D .保持开关S 闭合,把电容器两极板距离增大,将向下做加速运动解析: 粒子受重力和向上电场力作用而静止,两板间的电场方向向下,所以粒子带负电;由于粒子处于平衡状态时有mg qE =,电源电动势qmgd Ed ==ε;断开开关S ,电容器的带电荷量不变,根据S kQ d kdS Q Cd Q d U E εππε44====,极板间电场没有改变,微粒仍将静止不动;保持开关闭合,电容器两极板间电压不变,两极板的距离增大,根据d UE =得极板间电场的电场强度变小,微粒将向下做加速运动.所以选项B 、D 正确.例6(1997年上海市高考试题) 如图1-7-4所示,A 、B 为平行金属板,两板相距为d ,分别与电源两极相连,两板的中央各有一小孔M 和N ,今有一带电质点,自A 板上方相距为d 的P 点由静止自由下落(P 、M 、N 在同一竖直线上),空气阻力忽略不计,到达N 孔时速度恰好为零,然后沿原路返回,若保持两极板间的电压不变,则()A .把A 板向上平移一小段距离,质点自P 点自由下落后仍能返回B .把A 板向下平移一小段距离,质点自P 点自由下落后将穿过N 孔继续下落C .把B 板向上平移一小段距离,质点自P 点自由下落后仍能返回D .把B 板向下平移一小段距离,质点自P 点自由下落后将穿过N 孔继续下落解析:平行金属板与电源两极相连,则两极板间电势差U 保持不变.带电质点由P 运动到N 的过程中,重力做功与电场力做相等.图1-7-4图1-7-3若把A板向上平移一小段距离,质点速度为零的位置仍为N孔,且能返回;若把A板向下平移一小段距离,质点速度为零的位置仍为N孔,且能返回.若把B板向上平移一小段距离,质点速度为零的位置在N孔之上,且能返回;若把B 板向下平移一小段距离,质点到达N孔时将在一竖直向下的速度,即将穿过N孔继续下落.所以选项A、C、D正确.[同步检测]1.下列关于电容器和电容的说法中,正确的是( )A.根据C=Q/U可知,电容器的电容与其所带电荷量成正比,跟两板间的电压成反比B.对于确定的电容器,其所带的电荷量与两板间的电压(小于击穿电压且不为零)成正比C.无论电容器的电压如何变化(小于击穿电压且不为零),它所带的电荷量与电压比值恒定不变D.电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量,其大小与加在两板上的电压无关2.如图1—7—5所示,在开关S闭合时,质量为m的带电液滴处于静止状态,那么,下列判断正确的是( )A.开关S断开,极板上电荷量将减小,电压降低B.开关S断开,极板间距离减小,则极板上电荷量减小C.开关S断开.极板间距离减小,则极板间的电压减小D.开关S断开,极板间距离减小,则带电液滴向下运动图1—7—53.如图l —7—6中,是描述电容C 、带电荷量Q 、电势差U 之间的相互关系的图线,对于给定的电容器,关系正确的是 ( )4.电容器A 的电容比电容器B 的电容大,这表明( )A .A 所带的电荷量比B 多B .A 比B 有更大的容纳电荷的本领C .A 的体积比B 大D .两电容器的电压都改变1 V 时,A 的电荷量改变比B 的大5.如图1—7—7所示,先接通S 使电容器充电,然后断开S .当增大两极板间距离时,电容器所带电荷量Q 、电容C 、两板间电势差U ,电容器两极板间场强E 的变化情况是( )A .Q 变小,C 不变,U 不变,E 变小B .Q 变小,C 变小,U 不变,E 不变C .Q 不变,C 变小,U 变大,E 不变D .Q 不变,C 变小,U 变小,E 变小6.平行金属板A 、B 组成的电容器,充电后与静电计相连,如图1—7—8,要使静电图l —7—6 图l —7—7计指针张角变大.下列措施中可行的是 ( )A .A 板向上移动B .B 板向右移动C .A 、B 之间插入电介质D .使两板带的电荷量减小7.如图1—7—9所示,A 、B 是平行板电容器的两个极板,B 板接地,A板带有电荷量+Q ,板间电场中有一固定点P ,若将B 板固定,A 板下移一些;或者将A 板固定,B 板上移一些,在这两种情况下,以下说法中正确的是( )A .A 板下移时,P 点的电场强度不变,P 点电势不变B .A 板下移时,P 点的电场强度不变,P 点电势升高C .B 板上移时,P 点的电场强度不变,P 点电势降低D .B 板上移时,P 点的电场强度减小,P 点电势降低8.一个平行板电容器,当其电荷量增加ΔQ =1.0×10-6C 时,两板间的电压升高ΔU =10 V ,则此电容器的电容C = F .若两板间电压为35 V ,此时电容器的带电荷量Q = C.9.平行板电容器两板间距为4cm ,带电5.0×10-8C ,板间电场强度为4.5×104N /C ,则其电容C = F ,若保持其他条件不变而使两板正对面积减为原来的1/4,则其电容变为 .10.如图l —7—10所示,平行放置的金屑板A 、B 组成一只平行板电容器,对以下两种情况:(1)保持开关S 闭合,使A 板向右平移错开一些;图l —7—9(2)S 闭合后再断开,然后使A 板向上平移拉开些.讨论电容器两扳间的电势差U 、电荷量Q 、板间场强E 的变化情况.11.如图1—7—11中.下列几种电路情况中有无电流?若有电流,电阻R 上电流方向如何?①合上开关S 瞬间;②合上S 后又将电容器C 的两板距离增大.[综合评价] 1.关于电容器的充放电,下列说法中正确的是()图l —7—11A.充放电过程中外电路有瞬间电流B.充放电过程中外电路有恒定电流C.充电过程中电源提供的电能全部转化为内能D.放电过程中电容器中的电场能逐渐减小2.一平行板电容器始终与电池相连,现将一块均匀的电介质板插进电容器恰好充满两极板间的空间,与未插电介质时相比( ).A.电容器所带的电荷量增大B.电容器的电容增大C.两极板间各处电场强度减小D.两极板间的电势差减小3.下列关于电容器的说法中,正确的是( ).A.电容越大的电容器,带电荷量也一定越多B.电容器不带电时,其电容为零C.由C=Q/U可知,C不变时,只要Q不断增加,则U可无限制地增大D.电容器的电容跟它是否带电无关4.一个电容器的规格是“10µF、50V”则( ).A.这个电容器加上50V电压时,电容量才是10µFB.这个电容器的最大电容量为10µF ,带电荷量较少时,电容量小于10µFC.这个电容器上加的电压不能低于50VD.这个电容器的电容量总等于10µF5.1999年7月12日日本原子能公司所属敦贺湾核电站由于水管破裂导致高辐射冷却剂外流,在检测此次重大事故中应用了非电荷量变化(冷却剂外泄使管中液面变化)转移为电信号的自动化测量技术.图1-7-12是一种通过检测电容器电容的变化来检测液面高低的仪器原理图,容器中装有导电液体,是电容器的一个电极,中间的芯柱是电容器的另一个电极,芯柱外面套有绝缘管(塑料或橡皮)作为电介质.电容器的两个电极分别用导线接在指示器上,指示器上显示的是电容的大小,但从电容的大小就可知容器中液面位置的高低,为此,以下说法中正确的是: ( )A .如果指示器显示出电容增大了.则两电极正对面积增大.必液面升高B .如果指示器显示出电容减小了.则两电极正对面积增大,必液面升高C .如果指示器显示出电容增大了,则两电极正对面积减小,必液面降低D .如果指示器显示出电容减小了.则两电极正对面积增大.必液面降低6、传感器是一种采集信息的重要器件.如图1—7-13所示是一种测定压力的电容式传感器,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与零刻度在中央的灵敏电流表和电源串联成闭合电路,已知电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏转.当待测压力增大时,以下说法正确的是: ( )A.电容器的电容将减小B.电容器的电荷量将增加C.灵敏电流表的指针向左偏D.灵敏电流表的指针向右偏7.平行板电容器的两极板A 、B 接于电池两极,一个带正电小球悬挂在电容器内部,闭合开关S ,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向夹角为θ,如图1—7—14所图l —7—13示.那么 ( )A .保持开关S 闭合,带正电的A 板向B 板靠近,则θ增大B .保持开关S 闭合,带正电的A 板向B 板靠近,则θ椤不变C .开关S 断开,带正电的A 板向B 板靠近,则θ增大D .开关S 断开,带正电的A 板向B 板靠近,则θ不变8.图1—7—15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 .电容器的电容变小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9.如图1—7—16所示,两平行金属板水平放置并接到电源上,一个带电微粒P 位于两板间恰好平衡,现用外力将P 固定住,然后使两板各绕其中点转过α角,如图虚线所示,再撤去外力,则带电微粒P 在两板间 ( )A .保持静止B .水平向左做直线运动C .向右下方运动D .不知α角的值无法确定P 的运动状态10.如图1—7—17所示,在与直流电源相接的平行板电容器内部,有一个小带电体P 正好处于受力平衡状态.问:(1) 当将A 板略为向B 板靠拢一些时,P 如何运动?(2) 断开开关S ′后,重复以上动作,P 又如何运动?图l —7—15 图l —7—16图1—7—17第七节电容器与电容知能准备答案:1.平板电容器、彼此绝缘、相互靠近、 2.带电荷量Q 、两板间电压U 、Q/U、法拉、法、F、106-、1012-、容纳电荷本领 3.固定电容、可变电容、电解质电容同步检测答案:1.BCD 2.C 3.AD 4.BD 5.C 6.AB 7.AC 8.1.0×107- 3.5×106-9.28pF 7pF 10.(1)U保持不变、Q变小、E不变(2)Q不变、E不变、U增大11.(1)从A经R到B (2)由B经R到A综合评价答案:1.AD 2.AB 3.D 4.D 5.A 6.BD 7.AD 8.BC 9.B 10.(1)U不变、d减小、E增大、qE增大、P会向上运动(2)S′断开Q不变、E不变、qE不变、P仍然平衡Welcome To Download !!!欢迎您的下载,资料仅供参考!。

电容器---高中物理模块典型题归纳(含详细答案)

电容器---高中物理模块典型题归纳(含详细答案)

电容器---高中物理模块典型题归纳(含详细答案)一、单选题1.如图所示,平行板电容器C和电阻组成电路,当减小电容器极板间的距离时,则()A.在回路中有从a经R流向b的电流B.在回路中有从b经R流向a的电流C.回路中无电流D.回路中的电流方向无法确定2.如图中所示,平行板电容器的极板A与一灵敏的静电计相接,极板B接地,若极板B稍向上移动一点,由观察到的静电计指针变化作出平行板电容器电容变小的结论的依据是()A.两极板间的电压不变,极板上的电量变大B.两极板间的电压不变,极板上的电量减小C.极板上的电量几乎不变,两极板间的电压变大D.极板上的电量几乎不变,两极板间的电压变小3.如图,平行板电容器两极板M、N相距d,两极板分别与电压为U的恒定电源两极连接,极板M带正电,现有一质量为m的带电油滴在极板中央处于静止状态,且此时极板带电荷量与油滴带电荷量的比值为k,则()A.油滴带正电B.油滴带电荷量为C.电容器的电容为D.将极板N向下缓慢移动一小段距离,油滴将向上运动4.一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变,在两极板间插入一电介质,其电容C和两极板间的电势差U的变化情况是()A.C和U均增大B.C增大,U减小C.C减小,U增大D.C和U均减小5.某电容器上标有“1.5μF 9V”,则表示该电容器()A.只有在9V的电压下它的电容才是1.5μFB.只有在9V的电压时,电容器才能正常工作C.所加的电压不应超过9VD.当它的电压为4.5V时,它的电容变为0.75μF6.下列关于电容器的说法中,正确的是()A.电容越大的电容器,带电荷量也一定越多B.电容器不带电时,其电容为零C.两个电容器的带电荷量相等时,两板间电势差较大的电容器的电容较大D.电容器的电容跟它是否带电无关7.LC振荡电路中,某时刻磁场方向如图所示,则下列说法中正确的是()A.若磁场正在减弱,则电容器上极板带负电B.若电容器正在放电,则电容器上极板带负电C.若电容器上极板带正电,则线圈中电流正在增大D.若电容器正在充电,则自感电动势正在阻碍电流增大8.两个较大的平行板A、B相距为d,分别接在电压为U的电源正负极上,开关S闭合时质量为m,带电量为﹣q的油滴恰好静止在两板之间,如图所示,在保持其他条件不变的情况下,将两板非常缓慢地水平错开一些,以下说法正确的是()A.油滴将向上运动,电流计中的电流从b流向aB.油滴将下运动,电流计中的电流从a流向bC.油滴静止不动,电流计中的电流从a流向bD.油滴静止不动,电流计中无电流流过9.如图所示,平行板电容器经开关S与电池连接,a处有一电荷量非常小的点电荷,S是闭合的,φa表示a点的电势,F表示点电荷受到的电场力.现将电容器的B板向下稍微移动,使两板间的距离增大,则()A.φa变大,F变大B.φa变大,F变小C.φa不变,F不变D.φa不变,F变小10.如图所示为研究影响平行板电容器电容大小因素的实验装置.设两极板的正对面积为S,极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ,平行板电容器的电容为C.实验中极板所带电荷量可视为不变,则下列关于实验的分析正确的是()A.保持d不变,减小S,则C变小,θ变大B.保持d不变,减小S,则C变大,θ变大C.保持S不变,增大d,则C变小,θ变小D.保持S不变,增大d,则C变大,θ变大二、多选题11.如图所示,平行板电容器AB两极板水平放置,现将其接在直流电源上,已知A板和电源正极相连.当开关接通时.一带电油滴悬浮于两板之间的P点,为使油滴能向上运动,则下列措施可行的是()A.将开关断开,将B板下移一段距离B.将开关断开,将AB板左右错开一段距离C.保持开关闭合,将AB板左右错开一段距离D.保持开关闭合,将A板下移一段距离12.一个空气平行板电容器,极板间正对面积为S,板间距为d,充以电量Q后两板间电压为U,为使电容器的电容加倍,可采用的办法有()A.将电压变为B.将电量变为2QC.将极板正对面积变为2SD.两板间充入介电常数为原来2倍的电介质13.如图所示,用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极之间的电势差,现使B板带正电,A板带负电,则下列说法正确的是()A.将A板稍微向右移,静电计指针张角将变小B.若将A板稍微向上移,静电计指针张角将变小C.若将A板拿走,静电计指针张角不为零D.若将玻璃板插入两极板之间,静电计指针张角将变小14.如图,电容器两板间有一负电荷q静止,使q向上运动的措施是( )A.两板间距离增大B.两板间距离减少C.两板相对面积减小D.更换一个电压更大的电源15.如图所示,用静电计测量带电的平行板电容器两极板(相互正对)间的电势差时,保持平行板电容器两极板距离不变,若把B极板向上移动少许,则()A.电容器的电容不变B.两极板间的电场强度变大C.静电计的张角增大D.两极板所带的电荷量增大16.特斯拉线圈是一种制造人工闪电的装置,如图是该装置的简化结构图,金属顶端和大地构成一个持殊的电容器,顶端放电后由电荷补充线圈给顶端补充因放电而流失的电荷,因而能持续的放电。

电容器练习题

电容器练习题

电容器练习题电容器是电路中常见的元件之一,它具有存储和释放电荷的能力。

在电子学和电气工程中,对于电容器的理解和运用至关重要。

为了帮助读者巩固对电容器的认识,本文将介绍一些常见的电容器练习题,以帮助读者加深对电容器的理解和运用。

问题1:串联电容器的等效电容是多少?当多个电容器串联在一起时,它们的电容值会如何变化?为了回答这个问题,让我们考虑两个电容器C1和C2,它们串联在一起。

根据串联电容器的公式,我们可以计算出它们的等效电容:1/Ceq = 1/C1 + 1/C2其中Ceq表示等效电容。

根据这个公式,我们可以得出结论:串联电容器的等效电容是它们的倒数之和。

如果有更多的电容器串联在一起,我们可以按照同样的方法计算它们的等效电容。

问题2:并联电容器的等效电容是多少?当多个电容器并联在一起时,它们的电容值会如何变化?为了回答这个问题,让我们考虑两个电容器C1和C2,它们并联在一起。

根据并联电容器的公式,我们可以计算出它们的等效电容:Ceq = C1 + C2其中Ceq表示等效电容。

根据这个公式,我们可以得出结论:并联电容器的等效电容是它们的电容之和。

如果有更多的电容器并联在一起,我们可以按照同样的方法计算它们的等效电容。

问题3:电容器的充放电过程如何描述?当电容器与电源相连接时,电容器可以通过充电过程存储电荷,也可以通过放电过程释放电荷。

充放电过程可以用电容器的充放电曲线来描述。

在电容器充电过程中,当电源施加电压时,电容器的两个端口之间会出现电势差。

电荷开始从电源流向电容器,导致电压逐渐增加。

在充电过程中,电流的大小由电容器的电容值和施加的电压决定。

在电容器放电过程中,当电源断开或短路时,电容器开始释放储存的电荷。

放电过程中,电容器的两个端口之间的电势差逐渐减小,直到电容器完全放电。

问题4:如何计算电容器的充电时间常数?电容器的充电时间常数用来描述电容器充电的速度。

它可以通过以下公式来计算:τ = RC其中τ表示时间常数,R表示电路中的电阻值,C表示电容器的电容值。

高中物理电容练习题及讲解及答案

高中物理电容练习题及讲解及答案

高中物理电容练习题及讲解及答案### 高中物理电容练习题及讲解及答案#### 练习题1:电容计算题目:一个平行板电容器,板间距离为4mm,板面积为0.01平方米,若两板间电势差为200V,求该电容器的电容。

解答:电容C可以通过公式C = ε₀A/d计算,其中ε₀是真空的电容率(8.85×10⁻¹² F/m),A是板面积,d是板间距离。

将题目中的数据代入公式:C = (8.85×10⁻¹² F/m) × (0.01 m²) / (4×10⁻³ m)C ≈ 2.21×10⁻¹¹ F答案:该电容器的电容为2.21×10⁻¹¹ F。

#### 练习题2:电容器的充放电题目:一个电容器初始带有电荷Q,当其与一个电阻R并联后,接上电压为V 的电源,经过一段时间后,电容器上的电荷变为Q/2。

求电容器放电后的时间。

解答:电容器放电时,电荷Q随时间t的变化可以用公式Q(t) = Q₀e⁻t/RC 表示,其中Q₀是初始电荷,R是电阻,C是电容,e是自然对数的底数。

根据题目,当Q(t) = Q/2时,即Q₀e⁻t/RC = Q/2。

我们可以解出t:t = RC ln(2)答案:电容器放电后的时间t = RC ln(2)。

#### 练习题3:电容器与电路的组合题目:一个RC串联电路,其中R = 1000Ω,C = 100μF。

当电路接通电源后,求5RC时间常数后电路中的电流。

解答:RC串联电路的时间常数τ = RC。

根据题目,τ = 1000Ω ×100×10⁻⁶ F = 0.1秒。

电路中的电流I随时间t的变化可以用公式I(t) = I₀e⁻t/τ表示,其中I₀是初始电流。

5RC时间常数后,即t = 5τ = 0.5秒。

代入公式得:I(0.5) = I₀e⁻0.5/0.1I(0.5) = I₀e⁻ 5答案:5RC时间常数后电路中的电流为I₀e⁻5。

电容器的电容练习题及答案解析

电容器的电容练习题及答案解析

电容器的电容练习题及答案解析电容器的电容练习题1.下面关于电容器及其电容的叙述正确的是( )A .任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体,就组成了电容器,跟这两个导体是否带电无关B .电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和C .电容器的电容与电容器所带电荷量成反比D .一个电容器的电荷量增加ΔQ =1.0×10-6C 时,两板间电压升高10 V ,则电容器的电容无法确定2.对于给定的电容器,描述其电容C 、电荷量Q 、电压U 之间相应关系的图应是下图中的( )3.(2010年高考北京理综卷)用控制变量法,可以研究影响平行板电容器电容的因素(如图设两极板正对面积为S ,极板间的距离为d ,静电计指针偏角为θ.实验中,极板所带电荷量不变,若( )A .保持S 不变,增大d ,则θ变大B .保持S 不变,增大d ,则θ变小C .保持d 不变,减小S ,则θ变小D .保持d 不变,减小S ,由θ不变4.如图所示,平行板电容器的两极板A 、B 接于电池两极,一带正电的小球悬挂在电容器内部,闭合S ,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ,下列说法中正确的是( )A .保持S 闭合,将A 板向B 板靠近,则θ增大 B .保持S 闭合,将A 板向B 板靠近,则θ不变C .断开S ,将A 板向B 板靠近,则θ增大D .断开S ,将A 板向B 板靠近,则θ不变X k b 1 . c o m5.如图1-8-9所示,有的计算机键盘的每一个键下面都连一小块金属片,与该金属片隔有一定空气间隙的是另一块小的固定金属片,这两片金属片组成一个小电容器,该电容器的电容C 可用公式C =εSd计算,式中常量ε=9×10-12F/ m ,S 表示金属片的正对面积,d 表示两金属片间的距离,当键按下时,此小电容器的电容发生变化,与之相连的电子线路就能检测是哪个键被按下了,从而给出相应的信号,设每个金属片的正对面积为50 mm 2,键未按下时两金属片的距离为0.6 mm ,如果电容变化0.25 pF ,电子线路恰能检测出必要的信号,则键至少需要被按下多少 mm.一、选择题 1.某电容器的电容是30 μF ,额定电压为200 V ,击穿电压为400 V ,对于该电容器,下列说法中正确的是( )A .为使它的两极板间的电压增加1 V ,所需要的电荷量是3×10-5CB .给电容器1C 的电荷量,两极板间的电压为3×10-5VC .该电容器能容纳的电荷量最多为6×10-3CD .该电容器两极板间能承受的最大电压为200 V2.一个电容器带电荷量为Q 时,两极板间电压为U ,若使其带电荷量增加4.0×10-7 C 时,它两极板间的电势差增加20 V ,则它的电容为( )A .1.0×10-8 FB .2.0×10-8 FC .4.0×10-8 FD .8.0×10-8 F3.如图所示,平行板电容器的电容为C ,极板带电荷量为Q ,极板间距为d .今在两板间正中央放一带电荷量为q 的点电荷,则它所受到的电场力大小为( )A .k 2Qq d 2B .k 4Qq d 2C.Qq CdD.2Qq Cd4.如图所示,用电池对电容器充电,电路a 、b 之间接有一灵敏电流表,两极板之间有一个电荷q 处于静止状态.现将两极板的间距变大,则( )A .电荷将向上加速运动B .电荷将向下加速运动C .电流表中将有从a 到b 的电流D .电流表中将有从b 到a 的电流5.如图所示是一种通过测量电容器电容的变化来检测液面高低的仪器原理图.电容器的两个电极分别用导线接到指示器上,指示器可显示出电容的大小.下列关于该仪器的说法正确的是()A.该仪器中电容器的电极分别是金属芯柱和导电液体B.金属芯柱外套的绝缘层越厚,该电容器的电容越大C.如果指示器显示电容增大了,则说明电容器中的液面升高了D.如果指示器显示电容减小了,则说明电容器中的液面升高了6. (2011年沈阳高二质检)如图所示是一只利用电容器电容(C)测量角度(θ)的电容式传感器的示意图.当动片和定片之间的角度(θ)发生变化时,电容(C)便发生变化,于是通过知道电容(C)的变化情况就可以知道角度(θ)的变化情况.下列图象中,最能正确反映角度(θ)与电容(C)之间关系的是()7.某电容器上标有“1.5 μF,9 V”的字样,则()A.该电容器所带电荷量不能超过1.5×10-6 CB.该电容器所加电压不能超过9 VC.该电容器击穿电压为9 VD.当给该电容器加4.5 V的电压时,它的电容值变为0.75 μF 8.如图所示,平行板电容器两个极板为A、B,B板接地,A板带电荷量+Q,板间电场内有一固定点P.若将B板固定,A板下移一些,或者将A板固定,B板上移一些,在这两种情况下,以下说法正确的是()A.A板下移时,P点的电场强度不变,P点电势不变B.A板下移时,P点的电场强度不变,P点电势升高C.B板上移时,P点的电场强度不变,P点电势降低D.B板上移时,P点的电场强度减小,P点电势降低9.如图所示,两块水平放置的平行正对的金属板a、b与电池相连,在距离两板等距的M点有一个带电液滴处于静止状态.若将a板向下平移一小段距离,但仍在M点上方,稳定后,下列说法中正确的是() A.液滴将向下加速运动B.M点电势升高,液滴在M点的电势能将减小C.M点的电场强度变小了D.在a板移动前后两种情况下,若将液滴从a板移到b板,电场力做功相同二、计算题10.水平放置的平行板电容器的电容为C,板间距离为d,极板足够长,当其带电荷量为Q时,沿两板中央水平射入的带电荷量为q的微粒恰好做匀速直线运动.若使电容器电量增大一倍,则该带电微粒落到某一极板上所需时间为多少?11.如图所示,一平行板电容器接在U=12 V的直流电源上,电容C=3.0×10-10 F,两极板间距离d=1.20×10-3m,取g=10 m/s2,求:(1)该电容器所带电量.(2)若板间有一带电微粒,其质量为m=2.0×10-3 kg,恰在板间处于静止状态,则该微粒带电量为多少?带何种电荷?12.如图所示,水平放置的A、B两平行板相距h,有一质量为m,带电量为q的小球在B板之下H处以初速度v0竖直向上进入两板间,小球恰好能打到A板,求A、B板间的电势差.1.解析:选A.电容器既然是储存电荷的容器,它里面有无电荷不影响其储存电荷的能力,A 正确;电容器所带的电荷量指任一极板电荷量的绝对值,B 错;电容器的电容由电容器结构决定,不随带电量的变化而变化,C错;C =Q U =ΔQΔU可求电容器的电容,D 错.2.解析:选B.电容是描述电容器储存电荷特性的物理量,仅由电容器本身决定,对于给定的电容器,其电容C 的大小与电荷量Q 、电压U 均无关.3.解析:选A.保持S 不变,增大d ,平行板电容器的电容减小,由于电容器的电荷量不变,由Q =CU 可以判断极板间电势差变大,静电计指针偏角θ变大,选项A 正确,B 错误;保持d 不变,减小S ,电容器电容变小,由Q =CU 可以判断极板间电势差变大,选项C 、D 错误.4.解析:选AD.保持S 闭合,则电容器两极间的电压不变,由E =Ud 可知,当A 板向B 板靠近时,E 增大,θ增大,A 正确,B 错误;断开S ,则两板带电荷量不变,则Q =CU =εr SU 4πkd =εr S4πkE 可知,将A 板向B 板靠近,并不改变板间电场强度,故Q 不变,D 正确,C 错误.5.解析:设金属片的原距离为d ,金属片被按下Δd 时电容变化ΔC =0.25 pF ,此时金属片间距为(d -Δd ),则C 1=εS d ,C 2=εSd -Δd.ΔC =C 2-C 1=εS (1d -Δd -1d),代入数据得Δd =0.15 mm. 答案:0.15 mm1.解析:选A.由ΔQ =C ·ΔU =30×10-6×1 C =3×10-5C ,A 对;由U =Q C =130×10-6V =3.3×104V ,电容器被击穿,B 错;击穿电压为400 V 表示能承受的最大电压为400 V ,最大电荷量Q =CU =3×10-5×400 C =1.2×10-2C ,C 、D 错.2.解析:选B.由于电容与电容器上带电荷量和电势差大小无关,所以可根据电容的定义式推导出:C =ΔQΔU.因此电容C =4.0×10-720F =2.0×10-8 F.3.解析:选C.平行板电容器极板间电场为匀强电场,其电场强度为E =QCd ,因此点电荷q 在其中所受到的电场力为F =Eq =QqCd .4.解析:选BD.板距增大,由于板间电压不变,则E =Ud变小,所以电场力变小,电荷向下加速,A 错B 对;由平行板电容公式可知,板间增大C 变小,则Q =CU 变小,电容器放电,C 错D 对.5.解析:选AC.类似于平行板电容器的结构,导体芯柱和导电液体构成电容器的两电极,导体芯柱的绝缘层就是两极间的电介质,其厚度d 相当于两平板间的距离,所以厚度d 越大,电容器的电容越小.导电液体深度h 越大,则S 越大,C 越大,C 增大时就表明h 变大.故A 、C 正确.6.解析:选B.两极板正对面积S =12(π-θ)R 2,则S ∝(π-θ) 又因为C ∝S ,所以C ∝(π-θ)令C =k (π-θ) ∴θ=π-Ck(k 为常数) 所以B 正确.7.解析:选B.该标示值为电容器电容和能允许加的最大电压.加在该电容器上的电压超过9 V 就会击穿它.能够给它充的最大电荷量为Q =CU m =1.5 ×10-6×9 C =1.35×10-5C.电容器电容与所加电压无关,因此当给电容器加4.5 V 的电压时,其电容值仍为1.5 μF.故B 正确.8.解析:选AC.A 板下移,电荷密度不变,场强不变,又因P 与B 板距离不变,由U P =Ed 知P 点电势不变,A 对,B 错,B 板上移,场强同样不变,但P 与B 板距离减小,故电势降低C 对,D 错.9.解析:选BD.当将a 向下平移时,板间场强增大,则液滴所受电场力增大,液滴将向上加速运动,A 、C 错误.由于b 板接地且b 与M 间距未变,由U =Ed 可知M 点电势将升高,液滴的电势能将减小,B 正确.由于前后两种情况a 与b 板间电势差不变,所以将液滴从a 板移到b 板电场力做功相同,D 正确.10.解析:利用平衡条件得mg =qE =qQCd .根据运动学公式有d 2=at 22,由牛顿第二定律得,qE ′-mg =ma ,又E ′=2Q Cd ,解得t =dg.答案: dg11.解析:(1)由公式C =Q U 得 Q =CU =3.0×10-10×12 C =3.6×10-9 C.(2)若带电微粒恰在极板间静止,则qE =mg ,而E =Ud解得q =mgd U =2.0×10-3×10×1.20×10-312C =2.0×10-6 C微粒带负电荷.答案:(1)3.6×10-9 C (2)2.0×10-6 C 负电荷 12.解析:如果电场力做正功,由动能定理得 qU -mg(h +H )=0-m v 20/2,解得U =m [2g (h +H )-v 20] 2q,如果电场力做负功,则有-qU -mg (h +H )=0-m v 2 0/2,解得U =m [v 20-2g (h +H )]2q.答案:见解析。

电容器练习

电容器练习

电容器1、如图所示,一平行板电容器接在U=12 V 的直流电源上,电容,两极板间距离,g 取,求:1.该电容器所带电荷量。

2.两板间的电场强度。

2.如图所示,已知平行板电容器两极板间距离d =4mm,充电后两极板电势差为120V.A 板带正电,若它的电容为3μF,且P 到A 板距离为1mm.求:(1)每一板的带电荷量;(2)一个电子在P 点具有的电势能;(3)一个电子从B 板出发到A 板获得的动能;(4)两板间的电场强度.3.如图所示,一平行板电容器接在U =12V 的直流电源上,电容103.010C F =⨯-,两极板间距离31.2010d m =⨯-,取210/g m s =,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32.010m kg =⨯-,恰在板间处于静止状态,则微粒带电荷量多少?带何种电荷?参考答案1.答案:(1)由Q C U =得1093.01012 3.610Q CU C C --==⨯⨯=⨯ (2)由d U E =得,板间电场强度4312/m 10/m 1.210E V V -==⨯ 解析:2.答案:(1)3.6×10-4C(2)-90eV; (3)120eV; (4)3×104N/C解析:(1)由Q=UC 得Q=120×3×10-6C=3.6×10-4C(2) 90AB U EP e P e dPB eV dϕ===- (3)因为电子从B 板出发到A 板的过程中电场力做正功,电势能减小,动能增加,所以由动能定理得Ek-0=qUAB,Ek=120eV(4)E=U/d=3×104N/C3.答案:1.公式C Q U= 10931012 3.610Q CU C C ⨯⨯⨯--===2.若带电微粒恰在极板间静止,则qE =mg ,而431210/1.2010U E V m d -===⨯ 解得3642.010*******mg q C C E --⨯⨯===⨯ 微粒带负电荷.解析:。

高中电容练习题

高中电容练习题

高中电容练习题电容是电学中的重要概念,它在我们的日常生活中有着广泛的应用。

为了帮助同学们更好地理解和掌握电容的相关知识,下面我为大家准备了一些高中电容练习题。

希望大家通过解题,巩固对电容的理解。

1. 一个电容器的电容为5μF,充电电压为10V,求充电后的能量存储。

2. 两个电容器并联,其电容分别为2μF和3μF,加在两个电容上的电压分别为4V和6V,求并联后的总电容和总电压。

3. 一个电容器的电容为8μF,充电时间为4s,求充电电流的大小。

4. 一个电容器的电容为10μF,充电电压为12V,放电电压为6V,求放电时间。

5. 一个电容器的电容为6μF,充电电压为8V,放电电压为2V,求放电过程中的电荷损失。

6. 一个电容器与一个电阻串联,电容为4μF,电阻为6Ω,当电压为12V时,求电容器上的电荷和电阻上的电流。

7. 两个电容器串联,电容分别为3μF和4μF,加在两个电容上的电压分别为9V和12V,求串联后的总电容和总电压。

8. 一个电容器的电容为12μF,放电电流为2A,放电时间为10s,求放电电压。

9. 一个电容器与一个电感串联,电容为5μF,电感为2H,当电压为10V时,求电容器上的电荷和电感上的电流。

10. 两个电容器串联,已知总电容为10μF,充电电流为4A,其中一个电容器的电容为3μF,求另一个电容器的电容和充电电压。

以上就是我为大家准备的高中电容练习题,希望通过解答这些题目,同学们对电容的概念和相关计算有更深入的理解。

电容是电学中的基础知识,掌握好电容的概念和计算方法将有助于我们更好地理解和应用电学知识。

如果你对这些题目有任何疑问,欢迎随时向老师或同学请教。

祝大家在电学学习上取得好成绩!。

电容,电容器习题

电容,电容器习题

例1有一充电的平行板电容器,两板间电压为3V ,使它的电荷量减少3×l0-4C ,于是电容器两极板间的电压降低1/3,此电容器的电容量μF,电容器原来的带电荷量是C ,若把电容器极板上的电荷量全部放掉,电容器的电容量是μF.例2当一个电容器所带电荷量为Q 时,两极板间的电势差为U ,如果所带电荷量增大为2Q ,则()A .电容器的电容增大为原来的2倍,两极板间电势差保持不变B .电容器的电容减小为原来的1/2倍,两极板间电势差保持不变C .电容器的电容保持不变,两极板间电势差增大为原来的2倍D .电容器的电容保持不变,两极板间电势差减少为原来的1/2倍例3AB C D 例4A C 例5为m A B C D [1A .根据C=Q /U 可知,电容器的电容与其所带电荷量成正比,跟两板间的电压成反比B .对于确定的电容器,其所带的电荷量与两板间的电压(小于击穿电压且不为零)成正比C .无论电容器的电压如何变化(小于击穿电压且不为零),它所带的电荷量与电压比值恒定不变D .电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量,其大小与加在两板上的电压无关2.如图1—7—5所示,在开关S 闭合时,质量为m 的带电液滴处于静止状态,那么,下列判断正确的是()A .开关S 断开,极板上电荷量将减小,电压降低B .开关S 断开,极板间距离减小,则极板上电荷量减小图1—7—5C .开关S 断开.极板间距离减小,则极板间的电压减小D .开关S 断开,极板间距离减小,则带电液滴向下运动3.如图l —7—6中,是描述电容C 、带电荷量Q 、电势差U 之间的相互关系的图线,对于给定的电容器,关系正确的是()4.电容器A 的电容比电容器B 的电容大,这表明()A .A 所带的电荷量比B 多B .A 比B 有更大的容纳电荷的本领C .A 的体积比B 大D .两电容器的电压都改变1V 时,A 的电荷量改变比B 的大 5.Q 、电容C A .Q B .Q C .Q D .Q 6组成的电容器,充电后与静电计相连,如图1—7—8,要使静电计指针张角变大.下列A .A C .A 7板接地,A 板带有电荷量+Q 固定点P 板上移一些,在这两种情况下,以下说法中正确的是()A .AB .AC .BD .B 板上移时,P 点的电场强度减小,P 点电势降低8.一个平行板电容器,当其电荷量增加ΔQ=1.0×10-6C 时,两板间的电压升高ΔU=10V ,则此电容器的电容C =F .若两板间电压为35V ,此时电容器的带电荷量Q =C.9.平行板电容器两板间距为4cm ,带电5.0×10-8C ,板间电场强度为4.5×104N /C ,则其电容C =F ,若保持其他条件不变而使两板正对面积减为原来的1/4,则其电容变为.10.如图l —7—10所示,平行放置的金屑板A 、B 组成一只平行板电容器,对以下两种情况: 图l —7—7图l —7—8图l —7—9 图l —7—10(1)保持开关S 闭合,使A 板向右平移错开一些;(2)S 闭合后再断开,然后使A 板向上平移拉开些.讨论电容器两扳间的电势差U 、电荷量Q 、板间场强E 的变化情况.11.如图1—7—11中.下列几种电路情况中有无电流?若有电流,电阻R 上电流方向如何?①合上开关S 瞬间;②合上S 后又将电容器C 的两板距离增大.[综合评价]1A B C D 2A C 3A B C D 4A B C .这个电容器上加的电压不能低于50VD .这个电容器的电容量总等于10μF5.1999年7月12日日本原子能公司所属敦贺湾核电站由于水管破裂导致高辐射冷却剂外流,在检测此次重大事故中应用了非电荷量变化(冷却剂外泄使管中液面变化)转移为电信号的自动化测量技术.图1-7-12是一种通过检测电容器电容的变化来检测液面高低的仪器原理图,容器中装有导电液体,是电容器的一个电极,中间的芯柱是电容器的另一个电极,芯柱外面套有绝缘管(塑料或橡皮)作为电介质.电容器的两个电极分别用导线接在指示器上,指示器上显示的是电容的大小,但从电容图l —7—12的大小就可知容器中液面位置的高低,为此,以下说法中正确的是:()A .如果指示器显示出电容增大了.则两电极正对面积增大.必液面升高B .如果指示器显示出电容减小了.则两电极正对面积增大,必液面升高C .如果指示器显示出电容增大了,则两电极正对面积减小,必液面降低D .如果指示器显示出电容减小了.则两电极正对面积增大.必液面降低6、传感器是一种采集信息的重要器件.如图1—7-13所示是一种测定压力的电容式传感器,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生形变,电流表和转.当待A.C.7A B C D 8.图1—在增大电A C 9.微粒P 位于两板间恰好平衡,现用外力将P 固定住,然后使两板各绕其中点转过α角,如图虚线所示,再撤去外力,则带电微粒P 在两板间()A .保持静止B .水平向左做直线运动C .向右下方运动D .不知α角的值无法确定P 的运动状态10.如图1—7—17所示,在与直流电源相接的平行板电容器内部,有一个小带电体P 正好处于受力平衡状态.问:(1)当将A 板略为向B 板靠拢一些时,P 如何运动?图l —7—14图l —7—15 图l —7—16 图1—7—17(2)断开开关S′后,重复以上动作,P 又如何运动?例1如图1—8—1所示,两板间电势差为U ,相距为d ,板长为L .—正离子q 以平行于极板的速度v 0射入电场中,在电场中受到电场力而发生偏转,则电荷的偏转距离y 和偏转角θ为多少?例2两平行金属板相距为d ,电势差为U ,一电子质量为m ,电荷量为e ,从O 点沿垂直于极板的方向射出,最远到达A 点,然后返回,如图1—8—3所示,OA =h ,此电子具有的初动能是()A .U edhB .edUhC .dheU D .d eUh 例3一束质量为m 、电荷量为q 的带电粒子以平行于两极板的速度v 0进入匀强长为L )例4如图的离子,从静止经加速电压U 得速度0v 作用后,以速度v 离开电场,已知平行板长为l ①0v 图1—8—4。

高中物理电容器知识测试题

高中物理电容器知识测试题

高中物理电容器知识测试题一、选择题(每题 5 分,共 40 分)1、关于电容器,下列说法中正确的是()A 电容器所带的电荷量越多,电容越大B 电容器两极板间电压越高,电容越大C 电容器不带电时,其电容为零D 电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量2、一个电容器的规格是“10μF 50V”,则()A 这个电容器加上 50V 电压时,电容才是10μFB 这个电容器的最大电容为10μF ,带电荷量较少时,电容小于10μFC 这个电容器所加电压不能低于 50VD 这个电容器的电容为10μF ,与电容器所加电压和所带电荷量无关3、对于平行板电容器,下列说法正确的是()A 增大电容器极板间距离,电容将增大B 增大电容器极板正对面积,电容将增大C 在电容器极板间插入电介质,电容将减小D 电容器所带电荷量与两板间的电压成正比4、如图所示,平行板电容器与电动势为E 的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地。

一带电油滴位于电容器中的 P 点且恰好处于平衡状态。

现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离,则()A 带电油滴将沿竖直方向向上运动B P 点的电势将降低C 带电油滴的电势能将减少D 若电容器的电容减小,则极板带电荷量将增大5、一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地。

在两极板间有一正电荷(电荷量很小)固定在 P 点,如图所示。

以 E 表示两极板间的场强,U 表示电容器的电压,Ep 表示正电荷在 P 点的电势能。

若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示的位置,则()A U 变小,E 不变B E 变大,Ep 不变C U 变小,Ep 不变D U 不变,Ep 不变6、如图所示,用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差 U,现使 B 板带电,则下列判断正确的是()A 增大两极板之间的距离,静电计指针张角变大B 将 A 板稍微上移,静电计指针张角将变大C 若将玻璃板插入两板之间,则静电计指针张角变大D 若将 A 板拿走,则静电计指针张角变为零7、连接在电池两极上的平行板电容器,当两极板间的距离减小时()A 电容器的电容 C 变大B 电容器极板的带电荷量 Q 变大C 电容器两极板间的电势差 U 变大D 电容器两极板间的电场强度E 变大8、如图所示,先接通 S 使电容器充电,然后断开 S。

电工电容考试题目及答案

电工电容考试题目及答案

电工电容考试题目及答案一、选择题1. 当直流电通过电容器时,下列说法正确的是:A. 电容器不导电,电流无法通过B. 电容器导电,电流通过后电容器会发热C. 电容器导电,电流通过后电容器会积累电荷D. 电容器会改变电流的方向答案:C2. 当交流电通过电容器时,下列说法正确的是:A. 电容器不导电,电流无法通过B. 电容器导电,电流通过后电容器会发热C. 电容器导电,电流通过后电容器会积累电荷D. 电容器会改变电流的方向答案:C3. 电容器的存储能力与以下哪个因素有关?A. 电容器的体积B. 电容器的形状C. 电容器的材料D. 以上都是答案:D4. 以下哪个单位不是电容器的容量单位?A. 法拉(F)B. 库仑(C)C. 欧姆(Ω)D. 塞曼(S)答案:C5. 若电流为I,电容为C,电压为V,则它们之间的关系式是:A. I = VCB. V = ICC. V = C/ID. C = V/I答案:B二、填空题1. 电容器的存储能力与其____有关。

答案:电容。

2. 电容器的容量单位是____。

答案:法拉(F)。

3. 电容器的充放电过程中,电容器两端的电压变化形式是____。

答案:正弦波。

三、简答题1. 什么是电容?答:电容是指由两块导电体板(或导电体之间有间隔层)组成的器件或器件元件。

当两块导电板之间加上电压时,导电板上将产生电场,电场将使得导体板上的正电荷和负电荷相互分离堆积,形成电场能量。

这种能量的积累就是电容。

2. 电容器的作用是什么?答:电容器主要用于储存电荷和电场能量。

它可以在电路中起到滤波、耦合、隔直流等作用,广泛应用于电子器件和电路中。

3. 什么是电容器的容量?答:电容器的容量指的是电容器存储电荷的能力。

容量越大,表示电容器储存电荷的能力越强。

四、计算题1. 一个电容为50μF的电容器,当电压为200V时,求其所储存的电荷量。

答案:Q = CV= 50μF × 200V= 10mC2. 一个电容为100μF的电容器,当电压为50V时,求其所储存的电场能量。

电容器基础知识考试题卷

电容器基础知识考试题卷

电容器基础知识考试题卷一、选择题(每题5分,共40分)1. 电容器的单位是()。

A. 欧姆B. 法拉C. 亨利D. 西门子2. 电容器的充放电过程遵循()定律。

A. 欧姆定律B. 基尔霍夫电压定律C. 基尔霍夫电流定律D. 法拉第电磁感应定律3. 电容器的电容值与其()成正比。

A. 材料B. 板间距离C. 板面积D. 所有选项4. 电容器在交流电路中呈现的阻抗是()。

A. 电阻B. 电抗C. 电导D. 电容5. 电容器的介电常数(k)表示()。

A. 电容与真空电容的比值B. 电容器的板面积C. 电容器的板间距离D. 电容器的板材料6. 电容器串联时,总电容C总与单个电容C的关系是()。

A. C总 = C1 + C2B. C总 = C1 * C2 / (C1 + C2)C. C总 = 1 / (1/C1 + 1/C2)D. C总 = C1 * C27. 电容器并联时,总电容C总与单个电容C的关系是()。

A. C总 = C1 + C2B. C总 = C1 * C2 / (C1 + C2)C. C总 = 1 / (1/C1 + 1/C2)D. C总 = C1 * C28. 电容器在直流电路中相当于()。

A. 开路B. 短路C. 电阻D. 电感二、填空题(每题5分,共20分)1. 电容器的充电过程是电容器存储______的过程。

2. 电容器的放电过程是电容器释放______的过程。

3. 电容器的电容值C可以通过公式C = ______计算得出,其中ε是介电常数,A是板面积,d是板间距离。

4. 电容器在交流电路中呈现的阻抗Z可以用公式Z = ______计算,其中ω是角频率,C是电容。

三、简答题(每题10分,共40分)1. 简述电容器在电路中的基本作用。

2. 描述电容器的充放电过程,并说明其对电路的影响。

3. 电容器的介电材料对电容值有何影响?4. 电容器在滤波电路中是如何工作的?请简述其原理。

注意事项:- 请在答题纸上清晰、整洁地书写答案。

高一物理《电容器的电容》练习题

高一物理《电容器的电容》练习题

高一物理《电容器的电容》练习题一、单选题1.如图所示,一对面积较大的平行板电容器AB 水平放置,A 板带正电荷,B 板接地,P 为两板中点,再使A 、B 分别以中心点O 、O ʹ为轴在竖直平面内转过一个相同的小角度θ,下列结论正确的是( )A .电容器AB 的电容不变B .两板间电场强度变大C .两板间的P 点电势增大D .两板间的P 点电势降低【答案】D 【解析】A .根据题意,两极板在竖直平面内转过一个相同的小角度θ,两极板间的距离d 减小,根据电容的决定式和定义式r 4S C kdεπ= Q C U =由此可知,d 减小,C 增大,故A 错误;B .根据公式r 4QU kQ C E d d Sπε=== 可知,两板间电场强度不变,故B 错误;CD .由图可知,P 与B 板间的距离减小,由于电容器内部电场强度不变,所以P 与B 板间的电势差减小,B 板接地,其电势为零,所以P 点电势降低,故C 错误,D 正确。

故选D 。

2.如图所示,平行板电容器与电源电压恒定的电源连接,上极板A 接地,一带负电油滴静止于电容器中的P 点,现将平行板电容器的上极板A 竖直向上移动一小段距离,则( )A .P 点的电势升高B .带电油滴的电势能增大C .带电油滴保持静止D .电容器极板带电荷量增大【答案】B【解析】C .将平行板电容器的上极板A 竖直向上移动一小段距离,由于电容器两板间电压不变,根据U E d= 可知板间场强减小,油滴所受的电场力减小,则油滴将向下做匀加速直线运动,故C 错误;A .板间场强E 减小,而P 点与下极板间的距离d ʹ不变,则由公式U Ed ''=可知,P 点与下极板间电势差将减小,由于两极板的电压不变,上极板A 接地,则下极板B 电势不变,根据P B U ϕϕ'=-可知P 点的电势将降低,故A 错误;B .由以上分析可知油滴将向下做匀加速直线运动,由于油滴受到的电场力向上,则电场力做负功,油滴电势能增大,故B 正确;D .根据电容的决定式和定义式4S C kdεπ= Q C U =电容器与电源保持相连,则U 不变,当d 增大时,C 减小,则Q 也减小,故D 错误。

电容器专题(例题及练习)

电容器专题(例题及练习)

电容器专题(例题及练习)一、例题部分例题1、如图所示,平行板电容器的两极板A、B接于电池两极,一带正电的小球悬挂在电容器内部,闭合S,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ.(AD)A.保持S闭合,将A板向B板靠近,则θ增大B.保持S闭合,将A板向B板靠近,则θ不变C.断开S,将A板向B板靠近,则θ增大D.断开S,将A板向B板靠近,则θ不变例题2、如图所示,让平行板电容器带电后,静电计的指针偏转一定角度,若不改变两极板带的电量而减小两极板间的距离,同时在两极板间插入电介质,那么静电计指针的偏转角度( A )A、一定减小B、一定增大C、一定不变D、可能不变例题3、如图所示电路中,电源电动势ε=10V,内阻r=1Ω,电容器电容C1=C2=30μF,电阻R1=3Ω,R2=6Ω,开关K先闭合,待电路中电流稳定后再断开K,问断开开关K后,流过电阻R1的电量是多少?A、C两点的电势如何变化?分析与解:我们从电路上看到,开关由闭合到断开,电容器上的电压发生变化,使电容器所带电量发生变化,这个变化要通过电容的充放电来实现,如果这个充放电电流要经过R1,那么我们就可以通过电容器带电量的变化来确定通过R1的电量。

当K断开,稳定后,电路中没有电流,C1上板与A点等势,C点与B点等势,C1、C2两端电压均为电源电动势,所以Q 1'=C 1ε=30×10-6×10=3.0×10-4库Q 2=C 2ε=30×10-6×10 =3.0×10-4库且两电容带电均为上正下负所以K 断开后C 1继续充电,充电量△Q 1=Q 1'-Q 1=3.0×10-4-1.8×10-4-=1.2×10-4库 这些电荷连同C2所充电量都要通过R 1,故通过R 1的电量Q=△Q 1+Q 2=1.2×10-4+3.0×10-4=4.2×10-4库A 点电势U A =10V, C 点电势U C =0V ,所以A 点电势升高,C 点电势降低.例题4、电源内阻r=2Ω,R 1=8Ω,R 2=10Ω,K 1闭合,K 2断开时,在相距d=70cm ,水平放置的固定金属板AB 间有一质量m=1.0g ,带电量为q=7×10—5C 的带负电的微粒,恰好静止在AB 两板中央的位置上,求(1)电源的电动势(2)将K 1断开0.1s 后,又将K 2闭合,微粒再经过多长时间与极板相碰。

电容器典型例题

电容器典型例题

例1:如图所示,将电源、电键、电容器串联起来,1、现保持电键K闭合,则讨论下列情况下,极板间电容、电量、电场强度的变化情况;1)增大板间距离:2)减小极板面积:3)增大介电常数:2、现将电键K断开,则讨论下列情况下,极板间电容、电压、电场强度的变化情况;1)增大板间距离:2)减小极板面积:3)增大介电常数:练习:1 在水平放置的已经充电的大平行板电容器之间,有一带负电的油滴处于静止状态,若某时刻油滴的电荷量开始减小,为维持该油滴原来的静止状态应 AA.给平行板电容器充电补充电荷量B.给平行板电容器放电减少电荷量C.使两金属板相互靠近些D.使两金属板相互远离些2 如图所示,电容器C两板间有一负电荷处于静止状态。

1)若电键始终闭合,要使该电荷向上运动,可采取的措施是:BA.增大两板间距离B.减少两板间距离C.减小两板正对面积D.增大两板相对面积2)现断开电键K后,要使该电荷向上运动,可采取的措施是:C3)断开电键后,若在若在极板间某一位置P处固定放置一个正电荷,并使负极板接地,此时正电荷的电势能为E1,若将正极板进行移动时,电荷的电势能为E2,则分别讨论两种情况下电荷的电势能的关系:若上下移动正极板,则:若左右移动正极板,则:若增加介电常数,则:3 (05全国Ⅲ)水平放置的平行板电容器与一电池相连,在电容器的两板间有一带正电的质点处于静止状态,现将电容器两板间的距离增大,则 DA.电容变大,质点向上运动 B.电容变大,质点向下运动C.电容变小,质点保持静止 D.电容变小,质点向下运动4 (2000年春季高考第3题) 图示是一个由电池、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,8.BC A 、电阻R 中没有电流 B 、电容器的电容变小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 的电流例2:如图4所示的实验装置中,平行板电容器的极板B 与一灵敏静电计相接,极板A 接地。

电容和电荷量的存储练习题

电容和电荷量的存储练习题

电容和电荷量的存储练习题第一部分:电容1.题目:计算电容量已知一个平行板电容器的板间距为2厘米,板面积为10平方厘米,求该电容器的电容量。

解析:电容量可以使用公式C = εA/d来计算,其中C表示电容量,ε 表示真空中的电介质常数,A表示板间的面积,d表示板间距离。

代入已知数据进行计算:C = (8.85 * 10^-12 F/m) * (10^-4 m^2) / (0.02 m)C ≈ 4.425 * 10^-11 F因此,该电容器的电容量为4.425 * 10^-11 法拉。

2.题目:串联与并联电容器的等效电容量已知两个电容器,其电容量分别为2微法和4微法,分别求两个电容器串联和并联后的等效电容量。

解析:串联电容器的等效电容量可以使用公式1/C = 1/C1 + 1/C2来计算,其中C表示等效电容量,C1和C2表示两个串联电容器的电容量。

代入已知数据进行计算:1/C = 1/2 + 1/41/C = 2/4 + 1/41/C = 3/4C = 4/3 微法因此,两个电容器串联后的等效电容量为4/3 微法。

并联电容器的等效电容量可以使用公式C = C1 + C2来计算,其中C表示等效电容量,C1和C2表示两个并联电容器的电容量。

代入已知数据进行计算:C = 2 + 4C = 6 微法因此,两个电容器并联后的等效电容量为6 微法。

第二部分:电荷量1.题目:计算电荷量已知一个电容器,其电容量为2微法,电压为10伏特,求该电容器所存储的电荷量。

解析:电荷量可以使用公式Q = CV来计算,其中Q表示电荷量,C表示电容量,V表示电压。

代入已知数据进行计算:Q = 2 * 10Q = 20 库仑因此,该电容器所存储的电荷量为20 库仑。

2.题目:计算电容器放电时间已知一个电容器,其电容量为5微法,电荷量为10库仑,求该电容器放电至电荷量为0所需要的时间。

解析:电容器放电时间可以使用公式t = Q/V来计算,其中t表示放电时间,Q表示电荷量,V表示电压。

高三电容练习题

高三电容练习题

高三电容练习题电容是电路中常见的基本元件之一,对于高三学生来说,掌握电容的相关知识非常重要。

为了帮助各位同学巩固和提升电容方面的能力,本文将为大家提供一些高级电容练习题,并附上详细的解答过程。

问题一:一电容器的电容值为4μF,电压为12V。

求其储存的电荷量。

解答一:根据公式 Q = CV,其中 Q 表示电荷量,C 表示电容,V 表示电压。

将已知数据代入公式即可得到答案。

Q = (4μF) × (12V) = 48μC(微库仑)问题二:有两个电容器,其电容分别为6μF 和10μF,分别充电至 30V 和24V,然后将它们并联连接。

求并联后总的电荷量。

解答二:首先,计算出两个电容器储存的电荷量分别为:Q1 = (6μF) × (30V) = 180μCQ2 = (10μF) × (24V) = 240μC然后,将两个电容器的电荷量相加,得到并联后的总电荷量:Q = Q1 + Q2 = 180μC + 240μC = 420μC问题三:有一个4μF 的电容器,被连接在 12V 的电压源上,并充电至最大值。

然后,将该电容器与一个未充电的6μF 的电容器串联。

求串联后两个电容器之间的电压。

解答三:首先,由于电容器被连接在 12V 的电压源上,并充电至最大值。

所以初始情况下,电容器上存储的电荷量为:Q1 = (4μF) × (12V) = 48μC在串联连接后,两个电容器之间的电荷量相等,即 Q1 = Q2,所以未充电的电容器上的电荷量为48μC。

根据公式 V = Q/C,其中 V 表示电压,Q 表示电荷量,C 表示电容。

将已知数据代入公式可以求得:V2 = Q2 / C2 = (48μC) / (6μF) = 8V问题四:有一个带电的8μF 电容器,带电量为200μC,与一个未带电的12μF 电容器并联连接。

求并联后两个电容器的总电荷量。

解答四:将已知数据代入公式 Q = CV,其中 Q 表示电荷量,C 表示电容,V 表示电压。

电容器练习题计算电容器的电容和储存能量

电容器练习题计算电容器的电容和储存能量

电容器练习题计算电容器的电容和储存能量电容器练习题:计算电容器的电容和储存能量电容器是一种能够储存电荷和电能的电子元件。

在电路中,电容器起到储存和释放电能的作用。

本文将介绍如何计算电容器的电容和储存能量。

一、电容器的电容计算电容器的电容是指储存单位电压下的电荷量。

电容的计算公式为:C = Q / V其中,C表示电容(单位:法拉),Q表示储存的电荷量(单位:库仑),V表示电容器两端的电压(单位:伏特)。

例如,一个电容器的电荷量为5 库仑,电容器两端的电压为10 伏特,那么该电容器的电容为多少?根据公式C = Q / V,将已知的数据代入计算:C = 5 库仑 / 10 伏特 = 0.5 法拉所以,该电容器的电容为0.5 法拉。

二、电容器的储存能量计算电容器的储存能量是指电容器所储存的电荷所具有的能量。

储存能量的计算公式为:W = 1/2 C V^2其中,W表示储存能量(单位:焦耳),C表示电容(单位:法拉),V表示电容器两端的电压(单位:伏特)。

例如,一个电容器的电容为0.5 法拉,电容器两端的电压为10 伏特,那么该电容器的储存能量为多少?根据公式 W = 1/2 C V^2,将已知的数据代入计算:W = 1/2 * 0.5 法拉 * (10 伏特)^2 = 25 焦耳所以,该电容器的储存能量为25 焦耳。

通过以上的计算,我们可以得到电容器的电容和储存能量。

这些计算结果对于电路设计和电能利用具有重要意义,也为我们理解电容器的基本原理提供了帮助。

综上所述,电容器的电容和储存能量可以通过相应的计算公式得到。

电容器作为一种重要的电子元件,在现代电路和电能领域扮演着重要的角色。

通过进一步学习和应用,我们可以对电容器的特性和应用有更深入的了解,并将其应用于各种实际情况中。

希望本文的内容能满足你对电容器的电容和储存能量计算的需求,并为你在相关领域的学习和应用提供一定的帮助。

如果有任何疑问或需要进一步了解的地方,请随时与我沟通。

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电容器专题(例题及练习)一、例题部分例题1、如图所示,平行板电容器的两极板A、B接于电池两极,一带正电的小球悬挂在电容器内部,闭合S,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ.(AD)A.保持S闭合,将A板向B板靠近,则θ增大B.保持S闭合,将A板向B板靠近,则θ不变C.断开S,将A板向B板靠近,则θ增大D.断开S,将A板向B板靠近,则θ不变例题2、如图所示,让平行板电容器带电后,静电计的指针偏转一定角度,若不改变两极板带的电量而减小两极板间的距离,同时在两极板间插入电介质,那么静电计指针的偏转角度( A )A、一定减小B、一定增大C、一定不变D、可能不变例题3、如图所示电路中,电源电动势ε=10V,内阻r=1Ω,电容器电容C1=C2=30μF,电阻R1=3Ω,R2=6Ω,开关K先闭合,待电路中电流稳定后再断开K,问断开开关K后,流过电阻R1的电量是多少?A、C两点的电势如何变化?分析与解:我们从电路上看到,开关由闭合到断开,电容器上的电压发生变化,使电容器所带电量发生变化,这个变化要通过电容的充放电来实现,如果这个充放电电流要经过R1,那么我们就可以通过电容器带电量的变化来确定通过R1的电量。

当K断开,稳定后,电路中没有电流,C1上板与A点等势,C点与B点等势,C1、C2两端电压均为电源电动势,所以Q 1'=C 1ε=30×10-6×10=3.0×10-4库Q 2=C 2ε=30×10-6×10 =3.0×10-4库且两电容带电均为上正下负所以K 断开后C 1继续充电,充电量△Q 1=Q 1'-Q 1=3.0×10-4-1.8×10-4-=1.2×10-4库 这些电荷连同C2所充电量都要通过R 1,故通过R 1的电量Q=△Q 1+Q 2=1.2×10-4+3.0×10-4=4.2×10-4库A 点电势U A =10V, C 点电势U C =0V ,所以A 点电势升高,C 点电势降低.例题4、电源内阻r=2Ω,R 1=8Ω,R 2=10Ω,K 1闭合,K 2断开时,在相距d=70cm ,水平放置的固定金属板AB 间有一质量m=1.0g ,带电量为q=7×10—5C 的带负电的微粒,恰好静止在AB 两板中央的位置上,求(1)电源的电动势(2)将K 1断开0.1s 后,又将K 2闭合,微粒再经过多长时间与极板相碰。

(g=10m/s 2)【解答】(1)V E dEq mg 202=⇒= (4分) (2))1(/102分s m m mg d E q a =-= m at h 2210521-⨯==(1分) s m at V /10==(1分) m gV h 05.0220=='距上极板25cm 时V=0粒子不能碰到上极板(2分) s t gt t V d h 4.021)2/(20=⇒-=+-(2分)例题5、如图所示的电路中,电源电动势E =6.00V ,其内阻可忽略不计.电阻的阻值分别为R 1=2.4k Ω、R 2=4.8k Ω,电容器的电容C =4.7μF .闭合开关S ,待电流稳定后,用电压表测R 1两端的电压,其稳定值为1.50V .(1)该电压表的内阻为多大?(2)由于电压表的接入,电容器的带电量变化了多少?【解答】:(1)设电压表的内阻为r R ,测得1R 两端的电 压为1U ,1R 与r R 并联后的总电阻为R ,则有vR R R 1111+= ① 由串联电路的规律 121U R R E U =- ② 联立①②,得 1211121)(U R R E R U R R R V+-代人数据。

得 4.8r R k =Ω (2)电压表接入前,电容器上的电压C U等于电阻2R 上的电压,1R 两端的电压为1R U ,则 211C R U R U R = 又1C R E U U =+ 接入电压表后,电容器上的电压为 1'C U E U =-由于电压表的接入,电容器带电量增加了 )(cc U U C Q -'=∆ 由以上各式解得 1112R E Q C U R R ⎛⎫∆=- ⎪+⎝⎭带入数据,可得 62.3510Q C-∆=⨯二、练习部分1.两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置,构成一平行板电容器,与它相连接的电路如图所示,接通开关K ,电源即给电容器充电. ( BC )A .保持K 接通,减小两极板间的距离,则两极板间电场的电场强度减小B .保持K 接通,在两极板间插入一块介质,则极板上的电量增大C .断开K ,减小两极板间的距离,则两极板间的电势差减小D .断开K ,在两极板间插入一块介质,则两极板间的电势差增大2.某电解电容器上标有“25V 、470μF ”的字样,对此,下列说法正确的是(A )A 、此电容器只能在直流25V 及以下电压才能正常工作。

B 、此电容器只能在交流25V 及以下电压才能正常工作。

C 、当工作电压是25V 时,电容才是470μF 。

D 、这种电容器使用时,不必考虑两个引出线的极性。

3.在图2的电路中,U=8V 不变,电容器电容C=2001f ,R 1:R 2=3:5,则电容器的带电量为( A )A .1×10-3CB .1.5×10-3CC .6×10-4CD .1.6×10-3C4. 平行板电容器的电容为C , 带电量为Q , 极板间的距离为d . 在两极板间的中点放一电量很小的点电荷q .它所受的电场力的大小等于( C ) A .8kQq/d 2 B .4kQq/d 2 C .Qq/Cd D .2Qq/Cd5.如图所示,水平放置的平行金属板a 、b 分别与电源的两极相连,带电液滴P 在金属板a 、b 间保持静止,现设法使P 固定,再使两金属板a 、b 分别绕中心点O 、O /垂直于纸面的轴顺时针转相同的小角度α,然后释放P ,则P 在电场内将做( B )A .匀速直线运动B .水平向右的匀加速直线运动C .斜向右下方的匀加速直线运动D .曲线运动6.如图所示的电路中,C 2=2C 1,R 2=2R 1,下列说法正确的是( A )A .开关处于断开状态,电容C 2的电量大于C 1的电量B .开关处于断开状态,电容C 1的电量大于C 2的电量 C .开关处于接通状态,电容C 2的电量大于C 1的电量D .开关处于接通状态,电容C 1的电量大于C 2的电量7.如图所示,两平行金属板A 、B 接在电池的两极,一带正电的单摆悬挂在A 板上,闭合开关S ,让单摆作简谐运动,设周期为T ,则( AC )A.保持开关S 闭合,B 板向A 板靠近,则周期小于TB.保持开关S 闭合,B 板向A 板靠近,则周期不变C.开关S 断开,B 板向A 板靠近,则周期不变D.开关S 断开,B 板向A 板靠近,则周期大于T1 2 3 8.在如图所示的电路中,电源的电动势E =3.0V ,内阻r =1.0Ω;电阻R 1=10Ω,R 2=10Ω,R 3=30Ω;R 4=35Ω;电容器的电容C =100μF ,电容器原来不带电,求接通开关S 后流过R 4的总电量。

解答:由电阻的串并联得,闭合电路的总电阻R =R 1(R 2+R 3)/(R 1+R 2+R 3)+r由欧姆定律得,通过电源的电流I=E/R电源的端电压U=E -Ir 电阻R 3两端的电压U /=R 3U /(R 2+R 3)通过R 4的总电量就是通过电容器的电量Q =CU /代入数据解得,Q =2.0×10-4C9.如图所示,绝缘固定擦得很亮的锌板A 水平放置,其下方水平放有接地的铜板B ,两板间距离为d ,两板面积均为S ,正对面积为S ',且S <S '.当用弧光灯照射锌板上表面后,A 、B 间一带电液滴恰好处于静止状态,试分析:(1)液滴带何种电荷?(2)用弧光灯再照射A 板上表面,液滴做何种运动?(3)要使液滴向下运动,应采取哪些措施?【解析】(1)受弧光灯照射发生光电效应,有光电子从锌A 的上表面逸出,而使A 板带正电荷,接地的铜B 由于静电感应而带负电,A 、B 板间形成方向向下的匀强电场,由液滴处于静止状态知mgqE =,所以液滴带负电. (2)当再用弧光灯照射A 板上表面时,光电效应继续发生,使A 板所带正电荷增加,A 、B 板间场强增强,所以E q '>mg ,使液滴向上运动.(3)要使液滴向下运动,即mg >qE ,mg 和q 不变,则必须使E 变小.因上板电荷量Q 不变,则当B 板向右移动,增大两板正对面积时,电容增大,两板电势差减小,而d 不变,故场强E 变小,E q ''<mg ,则液滴向下运动.10.如图所示,在A 、B 两点间接一电动势为4 V ,内电阻为1Ω的直流电源,电阻R 1 、R 2 、R 3的阻值均为4Ω,电容器C 的电容为30μF ,电流表的内阻不计,求:(1)、电流表的读数;(2)、电容器所带的电量;(3)、S 断开后,通过R 2的电量.答案:(1)0.8A (2)9.6×10-5C (3).4.8×10-5C11.如图所示,已知电源的电动势E=18V,内电阻r=1Ω,电阻R2=5Ω,电阻R3=6Ω,两平行金属板水平放置,相距d=2cm,当变阻器R1的触头P恰好在中点时,一个带电量q=-6×10-7C的油滴恰好可静止在两板中间,此时,电流表的示数为2A。

(g=10m/s2)(1)、求变阻器R1的阻值;(2)、求带电油滴的质量;(3)、当触头P迅速滑到最低点后,油滴怎样运动?当油滴达到上板或下板时具有多大的速度?21.如图所示,C为中间插有电介质的电容器,a和b为其两极板;a板接地;P和Q为两竖直放置的平行金属板,在两板间用绝缘线悬挂一带电小球;P板与b板用导线相连,Q板接地。

开始时悬线静止在竖直方向,在b板带电后,悬线偏转了角度a。

在以下方法中,能使悬线的偏角a变大的是A.缩小a、b间的距离B.加大a、b间的距离C.取出a、b两极板间的电介质D.换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质答案:12Ω,3×10-5kg,向上0.32m/s。

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