高二物理电容器、电容典型例题
高二物理电容器试题
高二物理电容器试题1.如图所示,把一个平行板电容器接在电压U="10" V的电源上,现进行下列四步操作:(1)闭合S;(2)在两板中央插入厚为d/2的金属板;(3)断开S;(4)抽出金属板,则()A.闭合S瞬间电容器会充电、且B板带正电B.两板中央插入厚为d/2的金属板稳定后,电容器的电量为原来2倍C.抽出金属板后,AB板的电压U=10VD.如两板中央插入厚为d/2的陶瓷后,电容器的电量也为原来2倍(陶瓷的电介常数>2)【答案】B【解析】闭合S瞬间电容器充电,由于A板接电源正极,所以A板带正电,故选项A错误;闭合S后极板之间的电压不变,当两板之间插入厚为d/2的金属板,由于静电感应,相当于极板间距减小为原来的d/2,由可知电容增大为原来的2倍,根据可知电量变为原来的2倍,故选项B正确;断开S后,电容器的电量不变.当抽出金属板后,极板间距增大,由可知电容减小为原来的1/2倍,根据可知电势差变为原来的2倍,故选项C错误;若插入厚为d/2的陶瓷后,相当于两个电容器串联,,解得,由于电压不变,所以,故选项D错误.【考点】考查和的理解和应用,极板间插入金属板相当于间距变小,插入的厚度与极板间距相同的介电质相当于介电常数增加,若厚度小于极板间距则相当于两个电容器串联.2.一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,其电容量C和两极板间的电势差U的变化情况是A.C增大B.C减小C.U增大D.U减小【答案】AD【解析】由电容的公式C=可知,当在两极间插入一电介质后,电容C会增大,故A是正确的;又由公式Q=CU可得,Q不变,则C的增大会引起U的减小,故D是正确的。
【考点】电容的概念及其公式。
3.两块平行金属板带等量异号电荷,要使两板间电压加倍,场强减半,可采用哪种措施()A.两板电量减半,而距离变为原来的4倍.B.两板电量加倍,而距离变为原来的4倍.C.两板电量加倍,而距离变为原来的2倍.D.两板电量减半,而距离变为原来的2倍.【答案】A【解析】带电粒子在电场中的运动专题.分析:先根据电容的决定式分析电容的变化,再由电容的定义式分析电压的变化,由,分析板间电场强度的变化.板间距离变为原来的4倍时,电容为原来的,两板的电量减半,由得知,电压变为2倍,由分析得知,板间电场强度变为倍.符合题意.故A正确.板间距离变为原来的4倍时,电容为原来的,两板的电量加倍,由得知,电压变为8倍,由分析得知,板间电场强度变为2倍.不符合题意.故B错误.板间距离变为原来的2倍时,电容为原来的,两板的电量加倍,由得知,电压变为4倍,由分析得知,板间电场强度变为2倍.不符合题意.故C错误.板间距离变为原来的2倍时,电容为原来的,两板的电量减半,由得知,电压不变,由分析得知,板间电场强度变为2倍.不符合题意.故D错误.故选A.【考点】电容器的动态分析.4.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,在距离两板等远的M点有一个带电液滴处于静止状态。
高二物理电学经典例题
高二物理电学经典例题(10题)1.题目:一个电路中有两个电阻,R1 = 100Ω 和R2 = 200Ω。
求这两个电阻串联后的总电阻R串,以及并联后的总电阻R并。
解析:串联:R串= R1 + R2 = 100Ω + 200Ω = 300Ω并联:1/R并= 1/R1 + 1/R2 = 1/100Ω + 1/200Ω = 3/200Ω,所以R并= 200Ω / 3 ≈ 66.67Ω2.题目:一个电阻为50Ω的电阻器与一个电源串联,电源电压为12V。
求通过电阻器的电流强度I。
解析:根据欧姆定律:I = V / R = 12V / 50Ω = 0.24A3.题目:一个电容器的电容为4μF,与一个电阻为1000Ω的电阻器串联。
电容器初始不带电,当电源电压为9V时,求5秒后电容器的电荷量Q。
解析:时间常数RC = R x C = 1000Ω x 4 x 10^-6 F = 4秒初始电荷量Q0 = 04.秒后电荷量Q = Q0 x (1 - e(-5/4)) ≈ 05.题目:一个线圈在磁场中以恒定速度v = 10m/s移动,磁场强度B = 0.5T,线圈面积A = 0.02m^2。
求感应电动势E。
解析:根据法拉第电磁感应定律:E = B x A x v = 0.5T x 0.02m^2 x 10m/s = 1V6.题目:一个电路中有一个电阻R = 60Ω,通过它的电流I = 2A。
求电路的功率P。
解析:电路的功率P = I2 x 60Ω = 4 x 60 = 240W7.题目:两个电阻R1 = 100Ω 和R2 = 200Ω 并联后,接入一个电压为10V 的电路中。
求通过R1的电流I1。
解析:并联电路电压相等,所以U = 10VI1 = U / R1 = 10V / 100Ω = 0.1A8.题目:一个电容器与电源相连,充电后断开电源。
若电容器电容为2μF,充电后电压为5V,求电容器储存的电能W。
解析:电容器储存的电能W = 1/2 x C x U-6 F x (5V)-5 J9.题目:一个电阻R = 100Ω,通过它的电流强度随时间变化的关系为I = 0.2t A。
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.。
高二物理电容练习题
高二物理电容练习题电容是物理学中的重要概念之一,它与电路中的储能和变化有着密切的关系。
在高二物理学习中,掌握电容的基本原理和计算方法尤为重要。
为了帮助同学们更好地巩固和提升自己的物理知识,下面将提供一些高二物理电容练习题,希望能够带给大家更多的学习收获和提高。
1. 一块圆形平行板电容器的半径为10cm,两板间的距离为1mm。
求该电容器的电容量。
解答:电容器的电容量可以根据以下公式计算:C = ε₀ * εᵣ * A / d,其中ε₀为真空介电常数,约等于8.85 × 10^(-12) C²/(N·m²),εᵣ为介质的相对介电常数,A为电容器的面积,d为两板间的距离。
根据题目中的数据,电容器的半径为10cm,即A = π * r² = π *(0.1m)²,两板间的距离为1mm,即d = 0.001m。
代入公式,可得:C = (8.85 × 10^(-12) C²/(N·m²)) * 1 * π * (0.1m)² / 0.001m计算得出该电容器的电容量为1.113 × 10^(-10) F。
2. 一电容为4μF的电容器,两板间的电压为12V,求储存在电容器中的能量。
解答:储存在电容器中的能量可以通过以下公式计算:E = 1/2 * C* U²,其中E为储存能量,C为电容量,U为电压。
根据题目中的数据,电容量C = 4μF,电压U = 12V。
代入公式,可得:E = 1/2 * 4μF * (12V)²计算得出储存在电容器中的能量为288μJ。
3. 一电容为3μF的电容器,两板带电量分别为5μC和-7μC,求两板间的电势差。
解答:两板间的电势差可以通过以下公式计算:U = Q / C,其中U 为电势差,Q为电容器中的电荷量,C为电容量。
根据题目中的数据,两板带电量分别为5μC和-7μC,电容量C =3μF。
高二物理电容器试题
高二物理电容器试题1.一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两极板间有一个正电荷(电量很小)固定在P点,如图所示,以E表示两板间的场强,U表示两板间的电压, EP表示正电荷在P点的电势能,若保持负极板不动,将上极板移至图中虚线所示位置,则()A.U变小,E不变B.E变大,EP 变大C.U变大,EP不变D.U变小,EP变小【答案】A【解析】平行板电容器充电后与电源断开后,电量不变.将正极板移到图中虚线所示的位置时,d减小,根据知,电容增大,根据,则电势差减小.,知电场强度不变.则P与负极板间的电势差不变,P点的电势不变,正电荷在P点的电势能不变.A正确【考点】考查了电容器的动态分析.2.一个电容器,两极板间所加的电压为U,极板带的电荷量为Q,则该电容器的电容大小为()A.U/Q B.Q/U C.QU D.【答案】B【解析】由于电容器的电容的公式为C=Q/U,故B是正确的。
【考点】电容的公式。
3.如图所示,A、B为两块竖直放置的平行金属板,G是静电计,开关S合上后,静电计指针张开一个角度.下述哪些做法可使指针张角增大()A.使A、B两板靠近些B.使A、B两板正对面积错开些C.断开S后,使A板向右平移些D.断开S后,使A、B正对面积错开些【答案】 D【解析】试题分析: 开关S闭合,电容器两端的电势差不变,则指针的张角不变.故A、B错误;断开S,电容器所带的电量不变,A板向右平移拉开些,则电容增大,根据U=知,电势差减小,则指针张角减小.故C错误;断开S,电容器所带的电量不变,A、B的正对面积错开,电容减小,根据U=知,电势差增大,则指针张角增大.故D正确.【考点】电容器的动态分析4.利用静电计研究平行板电容器的电容与哪些因素有关的实验装置如图所示,则下面叙述中符合实验中观察到的结果的是()A.N板向下平移,静电计指针偏角变大B.N板向左平移,静电计指针偏角变大C.保持N板不动,在M、N之间插入一块云母片,静电计指针偏角变大D.保持N板不动,在M、N之间插入一块厚金属板,静电计指针偏角变大【答案】AB【解析】由题意知道,电容器的电量Q不变;由题图知,静电计测的是电容器MN两极板间的电压U.由公式知N向下平移时,d增大,故C变小,由可得,U变大,静电计指针偏角变大.A正确.当N板向左平移时,相对面积S减小,C变小,U变大,静电计指针偏角变大.B正确.当在MN间插入电介质时,变大,C变大,U变小,静电计偏角变小,C错误.当在MN间插入金属板时,两板间的有效相对距离减小,C变大,U变小,静电计偏角变小.D错误.【考点】考查了电容器的动态分析5.如图所示,将充好电的平行板电容器与静电计连接,静电计指针偏转的角度为α。
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。
高二物理练习:高二物理电容器的电容例题解析三
高二物理练习:高二物理电容器的电容例题解析三你还在为高中物理学习而苦恼吗?别担心,看了高二物理练习:高二物理电容器的电容例题解析三以后你会有很大的收获:高二物理练习:高二物理电容器的电容例题解析三电容器的电容典型例题【例1】一个平行板电容器,使它每板电量从Q1=3010-6C增加到Q2=3610-6C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=Q2Q1=3610-6C3010-6C=610-6C,△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=310-6(106)C=1210-6C.[说明] (1)电势差降为6V时,每板的带电量为Q2=Q1-△Q= 3010-6C-1210-6C=1810-6C.(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.通过阅读高二物理练习:高二物理电容器的电容例题解析三这篇文章,小编相信大家对高中物理的学习又有了更进一步的了解,希望大家学习轻松愉快!。
高二物理练习:高二物理电容器的电容例题解析三
高二物理练习:高二物理电容器的电容例题解析三
高二物理练习:高二物理电容器的电容例题解析
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你还在为高中物理学习而苦恼吗?别担心,看了高二物理练习:高二物理电容器的电容例题解析三以后你会有很大的收获:
高二物理练习:高二物理电容器的电容例题解析三
电容器的电容典型例题
【例1】一个平行板电容器,使它每板电量从Q1=3010-6C
增加到Q2=3610-6C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=Q2Q1=3610-6C3010-6C=610-6C,
△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=310-6(106)C=1210-6C.
[说明] (1)电势差降为 6V时,每板的带电量为
Q2=Q1-△Q= 3010-6C-1210-6C=1810-6C.
(2)由题中数据可知,电容器每板带电量与两板间电势差。
高二物理电容器试题
高二物理电容器试题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1 C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 V【答案】A【解析】由ΔQ=C·ΔU=30×10-6×1 C=3×10-5C,A对;由V=3.3×104 V,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.思路分析:根据公式计算,电容器的击穿电压为电容器能够承受的最大电压,试题点评:需要注意的是电容器的击穿电压为电容器能够承受的最大电压,2.传感器是一种采集信息的重要器件.图1-8-7是一种测定压力的电容式传感器.当待测压力F 作用于可动膜片电极上时,可使膜片产生形变,引起电容的变化,将电容器、灵敏电流计和电源串联接成闭合电路.那么()图1-8-7A.当F向上压膜片电极时,电容将减小B.当F向上压膜片电极时,电容将增大C.若电流计有示数,则压力F发生变化D.若电流计有示数,则压力F不发生变化【答案】BC.【解析】当压力向上时,膜片电极将向上弯曲,使电容器两个电极之间距离减小,电容增大,故A错,B正确.当压力F发生变化时,电容器容量也发生变化,电容器会有不断的充、放电现象,所以电流计有示数.当压力不变时,因为电压恒定,电容器带电荷量不会改变,电流计无示数,故C正确,D错误.思路分析:根据公式分析,当压力向上时,膜片电极将向上弯曲,使电容器两个电极之间距离减小,电容增大,当压力F发生变化时,电容器容量也发生变化,电容器会有不断的充、放电现象,所以电流计有示数.当压力不变时,因为电压恒定,电容器带电荷量不会改变,电流计无示数,试题点评:考查了电容器的动态变化3.如图1-8-9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()图1-8-9A.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【答案】BD【解析】根据公式可得当距离增大,电容减小,因为电容器和电源相连,所以电容器的电压不变,根据公式可得电容器两极板间的电场减小,所以电场力减小故电荷将向下运动,根据公式可得Q变小,所以电容器放电,电流表中将有从b到a的电流,所以BD正确,思路分析:公式三个公式分析试题点评:本题考查了电容器的动态分析,灵活运用公式是关键4. (2010年沈阳高二质检)如图1-8-10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()图1-8-10图1-8-11【答案】B.【解析】两极板正对面积S=(π-θ)R2,则S∝(π-θ)又因为C∝S,所以C∝(π-θ)令C=k(π-θ)∴θ=π- (k为常数)所以B正确.思路分析:根据公式分析试题点评:本题考查了电容式传感器的工作原理,5.如图1-8-12所示,两极板间距为d的平行板电容器与一电源连接,电键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,下列叙述正确的是()图1-8-12A.微粒带的是正电B.电源电动势的大小等于mgd/qC.断开电键S,微粒将向下做加速运动D.保持电键S闭合,把电容器两极板距离增大,微粒将向下做加速运动【答案】BD【解析】依据题意可知,带电粒子处于静止状态.设电源的电动势为U,则平行板电容器的电压为U,且上板为正极板.依据物体平衡条件可得:解得:.又因为电场的方向竖直向下,所以带电粒子带负电.当S断开时,电容器的电荷量Q不变,d增大时,E不变,所以带电粒子仍处于静止状态.思路分析:带电粒子处于静止状态.设电源的电动势为U,则平行板电容器的电压为U,且上板为正极板.依据物体平衡条件可得:,电场的方向竖直向下,所以带电粒子带负电.当S断开时,电容器的电荷量Q不变,d增大时,E不变,所以带电粒子仍处于静止状态试题点评:本题考查了电容器的动态分析6.如图1-8-14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()图1-8-14A.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【答案】BD.【解析】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.思路分析: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,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,.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,试题点评:本题考查了电容器的动态分析7.如图1-8-15所示,A和B两平行金属板相距10 mm,M点距A板及N点距B板均为2 mm,则板间场强为______N/C.A板电势为________V,N点电势为________V.图1-8-15【答案】400-4-0.8【解析】因为电容器和电源相连,所以电容器两端的电压为U,根据公式可得E=400V/m,因为B板接地,所以电势为零,故A板电势为-4V,,所以N点电势为-0.8V,思路分析:因为电容器和电源相连,所以电容器两端的电压为U,根据公式, B板接地,所以电势为零,,,试题点评:本题考查了电场与电压的关系,注意电势的正负8.如图1-8-16所示,置于真空中的两块带电的金属板,相距1 cm,面积均为10 cm2,带电荷量分别为Q1=2×10-8C,Q2=-2×10-8C,若在两极板之间的中点放一个电荷量q=5×10-9C的点电荷,求:金属板对点电荷的作用力是多大?图1-8-16【答案】1.13×10-2N【解析】两个平行带电板相距很近,其间形成匀强电场,电场中点电荷受到电场力作用.=8.85×10-13F两极间电势差为=V=2.26×104V,=V/m=2.26×106V/m.F=qE=5×10-9×2.26×106 N=1.13×10-2N.思路分析:跟据公式F=Eq计算试题点评:本题考查了电容器涉及公式的计算,细心是关键9.如图1-8-17所示,一平行板电容器接在U=12 V的直流电源上,电容C=3.0×10-10F,两极板间距离d=1.20×10-3m,取g=10 m/s2,求:图1-8-17(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?【答案】(1)3.6×10-9 C(2)2.0×10-6 C负电荷【解析】(1)由公式得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,而解得= C=2.0×10-6 C微粒带负电荷.思路分析:由公式分析,若带电微粒恰在极板间静止,则qE=mg,试题点评:本题考查了以及10.如图1-8-18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.图1-8-18【答案】【解析】如果电场力做正功,由动能定理得qU-mg(h+H)=0-m/2,解得,如果电场力做负功,则有-qU-mg(h+H)=0-m/2,解得.思路分析:根据动能定理解题试题点评:本题结合动能定理考查了电容器的电场。
高二物理电容器试题
高二物理电容器试题1.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【答案】BD【解析】将两极板的间距变大,而电容器的电压不变,板间场强减小,电荷q所受的电场力F=Eq减小,电荷将向下加速运动.故A错误,B正确;根据电容的决定式可知,电容减小,电容器的电压U不变,由电容的定义式分析得知,电容器的电量减小,电容器放电,而电容器上极板带正电,则电流表中将有从b到a的电流.故C错误,D正确.故选BD.【考点】电容器的电容;电场强度。
2.如图所示,电路中5个电阻相同,如果ab端输入电压是 6V,电容器的电容C=10-6F,则下列说法正确的是A.电容器所带的电量为6×10-6CB.电容器所带的电量为2×10-6CC.若只将电容器的极板间距减小少许,稳定后电容器的带电量大于6×10-6CD.若只将电容器的极板间距减小少许,稳定后电容器的带电量大于2×10-6C【答案】BD【解析】根据串并联规律知电容器C上的电压等于并联电阻R两端电压即2V,故其带电量Q=CU=2×10-6C,故选项B正确;根据电容器电容公式知电容增大,而其两端电压仍为2V,故带电量会增大,故选项D正确。
【考点】串并联规律电容器的电容3.如图所示,A、B为两块水平放置的金属板,通过闭合的开关S分别与电源两极相连,两极中央各有一个小孔a和b,在a孔正上方某处放一带电质点由静止开始下落,若不计空气阻力,该质点到达b孔时速度恰为零,然后返回.现要使带电质点能穿过b孔,则可行的方法是()A.先断开S,再将B板适当下移B.先断开S,再将A板适当上移C.保持S闭合,将B板适当下移D.保持S闭合,将A板适当上移【答案】 C【解析】试题分析:设质点距离A板的高度h,A、B两板原来的距离为d,电压为U.质点的电量为q,质点到达b时速度为v.由题质点到达b孔时速度恰为零,根据动能定理得mg(h+d)-qU=0.也可以写成mg(h+d)-qEd="0" 若断开S时,将B板适当下移,板间电场强度不变,根据动能定理可知,质点到达b孔原来的位置时速度没有减为零,故不能能穿过b孔,所以A错;先断开S,再将A板适当上移,板间电场强度不变,设A板上移距离为△d,mg(h+d)-qE(d+△d)=,可以算出到达b孔的速度v没有意义,也就是说不能穿过b孔,所以B错;若保持S闭合,两板电压没变,将B板适当下移距离△d,由动能定理得mg(h+d+△d)-qU=,则v>0,质点能穿过b孔.故C正确;若保持S闭合,将A板适当上移,由动能定理得mg(h+d)-qU=,v=0,说明质点到达b孔时速度恰为零,然后返回,不能穿过b孔.故D错误.【考点】带电粒子在匀强电场中的运动;电容器的动态分析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,其电容量C和两极板间的电势差U的变化情况是A.C增大B.C减小C.U增大D.U减小【答案】AD【解析】由电容的公式C=可知,当在两极间插入一电介质后,电容C会增大,故A是正确的;又由公式Q=CU可得,Q不变,则C的增大会引起U的减小,故D是正确的。
2023-2024学年高二上物理专题03:电容器、电容(精练教师版)
2023-2024学年高二上物理专题03电容器电容
考点精练
一.选择题(共28小题)
1.(2022•南京模拟)受疫情影响,医用口罩成为了大众生活的必需品,而熔喷布是医用口罩的最核心的材料。
如图所示,工厂在生产熔喷布时为了实时监控其厚度,通常要在生产流水线上设置传感器,其中A、B为平行板电容器的上、下两个极板,上下位置均固定,且分别接在恒压直流电源的两极上(B接正极,A接负极),G是灵敏电流计。
熔喷布变厚会导致电介质相对介电常数增大,当熔喷布匀速从两极板间穿过时,关于说法正确的是()
A.熔喷布突然变厚时,A、B两板上的电荷量增多
B.熔喷布突然变厚时,A、B两板间的电场强度增强
C.熔喷布突然变厚时,有自a向b的电流流过灵敏电流计
D.熔喷布的厚度未发生变化时,灵敏电流计读数不为零
2.(2021秋•宾县校级期末)如图所示的实验装置中,极板A接地,平行板电容器的极板B 与一个灵敏的静电计相连。
保持电容器所带的电荷量不变,现将A极板向左平移,增大电容器两极板间的距离时()
A.静电计指针的偏角变大B.两板间电场强度变小
C.电容器的电容变大D.电容器两板间电压变小3.(2022春•镇远县校级月考)下列关于电容器电容的大小的说法中正确的是()
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【高二物理试题精选】电容器和电容练习题(附答案)
【高二物理试题精选】电容器和电容练习题(附答案)
电容器和电容练习题(附答案)
第八节、电容器和电容同步测试
一、选择题
1.关于电容的说法中正确的是()
A 由C=Q/U可知.电容器的电容与它的带电量、两板间电压有关.
B 电容器带电量多,说明它容纳电荷的本领大.
C.由Q=CU可知,当U增大时.Q可以无限增大.
D 两个相互靠近彼此绝缘的人,虽然不带电,但它们之间有电容.
2.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的一半,它的电容就增加到原的2倍.
C 电容器所带电量增加1倍,两板间电压也增加1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
3.将可变电容器动片旋出一些()
A 电容器的电容增大.
B 电容器的电容减小.
C 电容群的电容不变.
D 以上说法都有可能.
4.平行板电容器两极板与静电计金属球和外壳分别连接,对电容器充电,使静电计指针张开某一角度,撤去电后以下说法正确的是( )
A 增大两板间距离,静电计指针张开角度变大.
B 减少两板间距离,静电计指针张开角度变大.
C 将两板平行错开一些,静电计指针张开角度变大.
D 将某电介质插入两板间,静电计指针张开角度将变大.
5.如图17-1所示,一平行板电容器两板间有匀强电场.其中有一个带电液滴处于静止状态,当发生下列哪些变化时,液滴将向上运
动? ( )。
高二物理电容器的电容练习题(完整资料).doc
【最新整理,下载后即可编辑】高二物理电容器的电容练习题 一、选择题:(本大题共9小题,每小题6分,共54分)1、对于一个电容器,下列说法中正确的是A、电容器所带的电量越多,电容越大B、电容器两极板间的电势差越大,电容越大C、电容器所带的电量增加一倍,两极板间的电势差也增加一倍D、电容器两极板间的电势差减小到原来的1/2,它的电容也减小到原来的1/2 2、一个电容器,带了电量Q 后,两极板电势差为U ,若它带的电量减少Q /2,则 A .电容为原来的1/2,两极板电压不变 B .电容为原来2倍,两极板电压不变 C .电容不变,两极板电压是原来的1/2 D .电容不变,两极板电压是原来的2倍3、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A 、B 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 一定减小B 一定增大C 一定不变D 可能不变4、有两平行板电容器3/1/,3/4/2121==Q Q C C ,如果有两电子由静止状态出发,分别从两电容器的负极板出发飞向正极板;则两电子到达正极板时速度之比为A 、2/1B 、1:2C 、3/2D 、2:35、某平行板电容器的电容为C ,带电量为Q ,相距为d ,今在板间中点放一个电量为q 的点电荷,则它受到的电场力的大小为A .22kQq dB .24kQq dC .Qq CdD .2Qq Cd6、如图所示,将平行板电容器与电池组相连,两板间的带电尘埃恰好处于静止状态.若将两板缓慢地错开一些,其他条件不变,则A .电容器带电量不变B .尘埃仍静止C .检流计中有a →b 的电流D .检流计中有b →a 的电流7、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,设此时两极间的电势差为U ,P 点场强大小为E p ,电势为P ϕ,负电荷的电势能为ε,现将A 、B 两板水平错开一段距离(两板间距不变),则A .U 变大,E p 变大B .U 变小,P ϕ变小C .P ϕ变小,ε变大D .P ϕ变大,ε变小8、如图,当K 闭合后,一带电微粒在平行板电容器间处于静止状态,下列说法正确的是A 、保持K 闭合,使P 滑动片向左滑动,微粒仍静止B 、保持K 闭合,使P 滑动片向右滑动,微粒向下移动C 、打开K 后,使两极板靠近,则微粒将向上运动D 、打开K 后,使两极板靠近,则微粒仍保持静止9、如图所示,两块带等量异种电荷的金属板相距d 且竖直放置。
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!。
高二物理电容器试题
高二物理电容器试题1.对于一个电容器,下列说法中正确的是A.电容器所带的电量越多,电容越大B.电容器两极板间的电势差越大,电容越大C.电容器所带的电量增加一倍,两极板间的电势差也增加一倍D.电容器两极板间的电势差减小到原来的1/2,它的电容也减小到原来的1/2【答案】C【解析】根据公式可得,电容的大小跟电容两端的电势差以及电容器所带的电荷量的多少无关,根据公式可得电容器所带的电量增加一倍,两极板间的电势差也增加一倍,所以C正确,思路分析:电容表征电容器容纳电荷的本领大小,由电容器本身的特性决定,与两极板间的电压、所带的电荷量无关.试题点评:电容C= Q/U,采用的是比值定义法,有比值定义法共性,C与U、Q无关,由电容器本身决定.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A、B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一定减小 B一定增大C一定不变 D可能不变【答案】A【解析】由题分析可知:平行板电容器的电量Q不变,在两极板间插入电介质,由公式可得电容增大,根据公式可知,电势差U减小,静电计指针的偏转角度减小.故A正确.思路分析:静电计测量电容器两板间的电势差,电势差越大,指针的张角越大.由题分析可知:平行板电容器的电量不变,在两极板间插入电介质,电容增大,再分析电势差的变化,确定指针的偏转角度的变化.试题点评:本题是电容器动态变化分析问题,关键要抓住电容器的电量Q不变.3.有两平行板电容器,如果有两电子由静止状态出发,分别从两电容器的负极板出发飞向正极板;则两电子到达正极板时速度之比为A.B.1:2C.D.2:3【答案】B【解析】因为,根据公式可得,根据动能定理可得,所以,B正确,思路分析:根据公式以及动能定理分析试题点评:本题考查了电子在电容器两极板间的加速,4.如图所示,将平行板电容器与电池组相连,两板间的带电尘埃恰好处于静止状态.若将两板缓慢地错开一些,其他条件不变,则A.电容器带电量不变B.尘埃仍静止C.检流计中有a→b的电流D.检流计中有b→a的电流【答案】BC【解析】根据公式可得,两板缓慢地错开一些导致电容极板的正对面积减小,则电容减小,因为电容两极板和电源相连,所以两极板间的电压不变,根据公式,则极板上带的电荷量减小,所以A错误,根据公式,,U不变,d不变,可得尘埃的电场力不变,故尘埃仍旧能够静止,B正确,,电容器的电荷量减小,电容器放电,所以检流计中有a→b的电流,C正确,D错误,思路分析:根据公式分析电容器的带电量的变化,根据电场力的变化判断尘埃的运动状态,根据电容器的电荷量减小处于放电现象判断检流计中电流的方向试题点评:本题考查电容器的动态分析,当电容器与电源相连接时,电容器两端的电压不变,5.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,电势为,负电荷的电势能为,固定一负电荷,设此时两极间的电势差为U,P点场强大小为Ep现将A、B两板水平错开一段距离(两板间距不变),则A.U变大,E变大 B.U变小,变小pC.变小,变大 D.变大,变小【答案】AC【解析】现将A、B两板水平错开一段距离(两板间距不变),则两极板的正对面积减小,根据公式可得C减小,因为两极板的电荷量不变,所以根据公式,则U变大,根据公式变大,因为正极板接地,所以, 为P到正极板的距离,所以可得E变大,即P点的场强Ep变大,因为两极板间的电势为负变小,根据可得变大,即AC正确,思路分析:根据公式分析试题点评:本题考查了电容器的综合知识,注意中都是带正负的,6.如图,当K闭合后,一带电微粒在平行板电容器间处于静止状态,下列说法正确的是A.保持K闭合,使P滑动片向左滑动,微粒仍静止B.保持K闭合,使P滑动片向右滑动,微粒向下移动C.打开K后,使两极板靠近,则微粒将向上运动D.打开K后,使两极板靠近,则微粒仍保持静止【答案】AD【解析】保持K闭合,无论P向那滑动,电容器两端的电压不变,根据公式可得带电微粒受到的电场力不变,所以仍然保持F=Eq=mg,保持静止,A正确,B错误,打开K后,电容器两极板间的电荷量不变,使两极板靠近,根据公式, ,可得与极板间的距离无关,所以电场强度大小仍保持不变,所以微粒仍够满足Eq=mg,保持静止,思路分析:根据公式, ,分析试题点评:本题考查了电容器的动态变化,注意当两极与电源断开后,两极板间的电场强度与两极板间的距离无关,7.如图所示,两块带等量异种电荷的金属板相距d且竖直放置。
高二物理电容器试题
高二物理电容器试题1.一充电后的平行板空气电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变,在两极板间插入一片陶瓷电介质,其电容C和电压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【答案】B【解析】由公式知,在两极板间插入一电介质,其电容C增大,由公式知,电荷量不变时U减小,故B正确。
【考点】考查了电容的动态变化2.在图中,EF、GH为平行的金属导轨,其电阻不计,R为电阻,C为电容器,AB为可在EF和GH上滑动的导体横杆.有匀强磁场垂直于导轨平面.若用I1和I2分别表示图中该处导线中的电流,则当横杆AB()A.匀速滑动时,I1=0,I2=0B.匀速滑动时,I1≠0,I2≠0C.加速滑动时,I1=0,I2=0D.加速滑动时,I1≠0,I2≠0【答案】D【解析】当横杆AB匀速滑动时,根据法拉第电磁感应定律E=BLv,产生恒定的电动势,所以I 1≠0,I2=0,故A、B错误;加速滑动时,电动势增大,电容器充电,所以I1≠0,I2≠0,故C错误;D正确。
【考点】本题考查法拉第电磁感应定律、电容器3.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,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,则下列说法正确的是()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,则θ不变【答案】A【解析】根据电容的定义式C=,保持S不变,增大d,电容C减小,再根据U=,知U 增大,所以θ变大.故A正确,B错误.保持d不变,减小S,电容减小,再根据U=,知U增大,所以θ变大.故CD错误.【考点】本题考查电容器的动态分析。
4.如图甲所示是电容器充、放电电路.配合电流传感器,可以捕捉瞬间的电流变化,并通过计算机画出电流随时间变化的图象.实验中选用直流8 V电源,电容器选用电解电容器.先使单刀双掷开关S与1端相连,电源向电容器充电,这个过程可瞬间完成.然后把单刀双掷开关S掷向2端,电容器通过电阻R放电,传感器将电流传入计算机,图象上显示出放电电流随时间变化的I-t曲线,如图乙所示.以下说法正确的是()A.电解电容器用氧化膜做电介质,由于氧化膜很薄,所以电容较小B.随着放电过程的进行,该电容器两极板间电压逐渐减小C.由传感器所记录的该放电电流图象可以估算出该过程中电容器的放电电荷量D.通过本实验可以估算出该电容器的电容值【答案】 BCD【解析】试题分析:教材上有原话:“由于氧化膜很薄,所以电容较大”(人教版选修3—1第31页)所以A错;由U=得,放电过程电容器电荷量逐渐减小,所以该电容器两极板间电压逐渐减小,故B对;由图象的含义可知,横轴与纵轴的乘积即为电量,求出一个格子对应的电量,再结合图象所包含的面积,算出多少个格子,从而即可求解电荷量;根据电容器的电容C=知,结合电量与电势差,即可求解出电容值.所以CD对。
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。
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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.0V
B.10V
C.5V
D.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.。