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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.。
2023年高考物理总复习:电容器的电容(含答案解析)
2023年高考物理总复习:电容器的电容一.选择题(共20小题)1.给带一定电荷量的电容器进行充电,所带电荷量增加。
下列说法正确的是()A.电容变小B.电容不变C.电容变大D.电荷量与两极板间电压比变大2.某电容器的外壳上标有“1.5nF 9V”的字样。
该参数表明()A.该电容器只有在电压为9V时电容才为1.5pFB.当两端电压为4.5V时,该电容器的电容为0.75卩FC.该电容器正常工作时所带电荷最不超过1.5X10 6CD.给该电容器充电时,电压每升高IV,单个极板的电荷量增加】.5X10 6C3.关于电场强度、电容和电势差,下列说法正确的是()A.由公式E=f可知,电场中某点的电场强度E与试探电荷在电场中该点所受的电场力 F成正比,与q成反比B.由公式E=将可知,在离点电荷Q距离为r的地方,电场强度E的大小与Q成正比C.由公式C=另可知,电容器的电容C随着极板带电荷量Q的增加而变大D.由公式U=Ed可知,在匀强电场中,两点间的电势差与这两点间的距离成正比4.电容器是非常重要的电学元件,通过充电使一电容器的带电量变为原来的2倍,则该电容器的()A.电容变为原来的2倍B.电压变为原来的2倍C.耐压变为原来的4倍D.场强变为原来的4倍5.下列说法正确的是()A.电容器不带电时电容为零B.电容器的电容大小和加在电容器两端的电压有关C.电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量D.电容器中加入电介质,电容不变6. 下血是某同学对电场中的一些概念及公式的理解,其中正确的是( )A. 根据电场强度定义式E = f 可知,电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成 反比B. 根据真空中点电荷电场强度公式E = k%可知,电场中某点的电场强度与场源电荷所 带的电荷量有关C. 根据电势差定义式。
相=争可知,带电荷量为1C 的正电荷,从A 点移动到B 点 克服电场力做功为1 J ,则U AB =1VD. 根据电容定义式C = %可知,电容器的电容与其所帯电荷量成正比,与两极板间的电 压成反比7. 物理量的决定式能掲示该物理量的大小受什么因素的影响,以下公式不属于决定式的是A. 平行板电容器的电容。
电容器练习题
4、电容课堂同步1.根据电容器的电容的定义式C =Q /U ,可知 ( )A.电容器带电的电量Q 越多,它的电容C 就越大,C 与Q 成正比B.电容器不带电时,其电容为零C.电容器两极之间的电压U 越高,它的电容C 就越小,C 与U 成反比D.电容器的电容大小与电容器的带电情况无关2. 下列关于平行板电容器的电容,说法正确的是 ( )A.跟两极板的正对面积S 有关,S 越大,C 越大B.跟两极板的间距d 有关,d越大,C 越大C.跟两极板上所加电压U 有关,U 越大,C 越大D.跟两极板上所带电量Q有关,Q 越大,C 越大3.如图1所示,描述对给定的电容器充电时电量Q 、电压U 、电容C 之间相互关系的图像,其中正确的有4.平行板电容器保持与直流电源两极连接,充电结束后,电容器的电压为U ,电量为Q ,电容为C ,极板间的场强为E .现将两极板间距离减小,则引起的变化是 ( )A.Q 变大B.C 变大C.E 变小D.U 变小5.平行板电容器充电后断开电源,然后将两极板间的距离逐渐增大,则在此过程中A.电容逐渐增大B.极板间场强逐渐增大C.极板间电压保持不变D.极板上电量保持不变6.如图2所示,要使静电计的指针偏角变小,可采用的方法是( )A.使两极板靠近 B.减小正对面积C.插入电介质D.用手碰一下负极板7.关于电解电容器,下列说法中正确的是 ( )图1 图2A .电解电容器只能接在直流电路中B .电解电容器使用时正负极不能接反C .电解电容器也能接在交流电路中D .由于电解电容器两板间距离较大,所以其电容一般较大8.一个平行板电容器,使它每板电量从Q 1=3.0×10-6C 增加到Q 2=3.6×10-6C 时,两板间的电势差从U 1=10V 增加到U 2=12V ,这个电容器的电容量多大?如要使两极电势差从10V 降为U 2'=6V ,则每板需减少多少电量.9.一个平行板电容器,电容为200 pF ,充电后两极板间的电压为100 V ,电容器的带电量是多少?断开电源后,将两板距离减半,两极板间电压为多少?课后巩固1.平行板电容器两板间电压恒定,带电的油滴在两板间静止,如图3所示,若将板间距离增大一些,则油滴的运动将( )A.向上运动B.向下运动C.向左运动D.向右运动2.如图4所示,把一个平行板电容器与一个静电计相连接后,给电容器带上一定电量,静电计指针的偏转指示出电容器两板间的电势差,现保持极板M 不动,而要使静电计指针的偏角增大,可采取的办法是( )A.N 板向右移一些B.N 板向左移一些C.N 板向上移一些D. 在MN 之间插入一片有机玻璃板3.平行板电容器的电容为C ,带电量为Q ,板间距离为d ,今在两板的中点2d 处放一电荷q ,则它所受电场力的大小为 ( )A.22d Qq kB. 24d Qq kC. Cd QqD. CdQq 2 4.一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(电量很小)固定在P 点.如图5所示,用E 表示两极板间场强,U 表示电容器的电压,E P 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,E P 不变C.U 变小,E P 不变D.U 不变,E P 不变图5 图3图45.一个电容器,充电后所带电量为Q,两板间电压为U.若向电容器再充进ΔQ=4×10-6C 的电量时,它的板间电压又升高ΔU=2 V,由此可知该电容器的电容是______F.6.如图6所示,电源两端电压恒定为U,则接通S的瞬间,通过R的电流方向是从___________到___________;平行板电容器充电稳定后,增大两板距离的过程,通过R的电流方向是从___________到___________.如果电容器充电平衡后,先断开S,再将电容器两极板间距离增大,电阻R___________电流通过.(填“有”或“无”)7.如图7所示,平行板电容器板间距离d=10 cm,与一个直流电源连接,电源电压为10 V,N板接地,取大地电势为零.两板间有一点P,P点距M板5 cm,把K闭合给电容器充电,然后再断开,P点场强大小为_________,电势为_________,若把N板向下移动10 cm,则P点场强大小为__________,电势为_________.提高训练图6 图7。
(完整版)电工技术基础与技能(周绍敏)第4章电容课后习题及答案.docx
电工技术基础与技能第四章 电容 练习题一、是非题 (2X20)1、平行板电容器的电容量与外加电压的大小是无关的。
( ) 2、电容器必须在电路中使用才会带有电荷, 故此时才会有电容量。
( ) 3、若干只不同容量的电容器并联, 各电容器所带电荷量均相等。
()4、电容量不相等的电容器串联后接在电源上,每只电容器两端的电压与它本身的电容量成反比。
( )5、电容器串联后, 其耐压总是大于其中任一电容器的耐压。
( ) 6、电容器串联后, 其等效电容总是小于任一电容器的电容量。
( ) 7、若干只电容器串联, 电容量越小的电容器所带的电荷量也越少。
( ) 8、两个 10μ F 的电容器, 耐压分别为 10V 和 20V ,则串联后总的耐压值为 30V 。
( ) 9、电容器充电时电流与电压方向一致, 电容器放电时电流和电压的方向相反。
( ) 10、电容量大的电容器储存的电场能量一定多。
()二、选择题( 2X20)1、平行板电容器在极板面积和介质一定时,如果缩小两极板之间的距离,则电容量将( )。
A. 增大B.减小C.不变D. 不能确定2、某电容器两端的电压为40V 时,它所带的电荷量是 0.2C ,若它两端的电压降到10V 时,则()。
A. 电荷量保持不变B. 电容量保持不变C. 电荷量减少一半D.电荷量减小3、一空气介质平行板电容器,充电后仍与电源保持相连,并在极板 中间放入ε r=2 的电介质,则电容器所带电荷量将( )。
A. 增加一倍B.减少一半C.保持不变D.不能确定4、电容器 C 1 和一个电容为 8μ F 的电容器 C 2 并联,总电容为电容器 C 1的 3 倍,那么电容器 C 1 的电容量是 ( )μF 。
A. 2B. 4C. 6D.85、两个电容器并联,若C 1=2C ,则 C 1、 C 2 所带电荷量 Q 1、 Q 2 的关系是 ( )。
A. Q 1= 2Q 2B. 2Q1= Q 2C. Q 1= Q 2D.不能确定 6、若将上题两电容串联,则( )。
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!。
电容器的电容典型题
电容器的电容1. 电容器是一种常用的电子元件.对电容器认识正确的是( )A .电容器的电容表示其储存电荷的能力B .电容器的电容与它所带的电荷量成正比C .电容器的电容与它两极板间的电压成正比D .电容的常用单位有μF 和pF,1 μF =103 pF2. 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中正确的是( )A .该仪器中电容器的电极分别是芯柱和导电液体B .芯柱外套的绝缘层越厚,该电容器的电容越大C .如果指示器显示出电容增大,则说明容器中液面升高D .如果指示器显示出电容减小,则说明容器中液面升高3.平行板电容器的两极板A 、B 接于电池两极,一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的夹角为θ,如图所示,则( )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4.如图所示,两块较大的金属板A 、B 相距为d ,平行放置并与一电源相连,S 闭合后,两板间恰好有一质量为m 、带电荷量为q 的油滴处于静止状态.以下说法正确的是( )A 若将上板A 向左平移一小段位移,则油滴向下加速运动, G 中有a →b的电流B 若将上板A 向上平移一小段位移,则油滴向下加速运动, G 中有b →a 的电流C 若将下板B 向下平移一小段位移,则油滴向上加速运动, G 中有b →a 的电流D .若将S 断开,则油滴将做自由落体运动,G 中无电流通过5.两块大小、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S ,电源即给电容器充电.则( )A .保持S 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S 接通,在两极板间插入一块介质,则极板上的电荷量增大.C .断开S ,减小两极板间的距离,则两极板间的电势差减小D .断开S ,在两极板间插入一块介质,则两极板间的电势差增大6.以下说法正确的是( )A .由E =F q可知电场中某点的电场强度E 与F 成正比 B .由公式φ=Ep q可知电场中某点的电势φ与q 成反比 C .由Uab =Ed 可知,匀强电场中的任意两点a 、b 间的距离越大,则两点间的电势差也越大D .电容器的电容大小C 与电容器两极板间电势差U 无关7.(2010·长沙高二检测)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 。
高考物理专题复习:电容器的电容
高考物理专题复习:电容器的电容一、单选题1.下列关于电容器的说法中,正确的是()A.给电容器充电后,电容器两极板带上等量的同种电荷B.电容器不带电时,其电容为零C.电容越大的电容器,带电荷量也一定越多D.电容器的电容由它本身结构决定,跟它是否带电无关2.如图所示,将平行板电容器接在电源两极间,电容器两极板间的带电尘埃恰好处于静止状态。
若将上极板缓慢地上移一些,其他条件不变,则()A.电容器带电荷量不变B.电源中将有电流从正极流出C.尘埃将下落D.电流计中将有电流通过,电流方向由b a→3.对于电容C=QU,以下说法正确的是()A.一只电容器电荷量越大,电容就越大B.对于固定电容器,它所充电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变C.电容器的电容由极板带电量与极板间电压共同决定D.如果一个电容器没有电压,就没有充电荷量,也就没有电容4.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,aϕ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.aϕ变大,F变大B.aϕ变大,F变小C.aϕ不变,F不变D.aϕ不变,F变小5.让平行板电容器正对的两极板带电后,静电计的指针偏转一定角度.不改变A、B两板所带电荷量,且保持两板在竖直平面内。
现要使静电计指针偏转角变大,下列做法中可行的是()A.保持B板不动,A板向下平移B.保持B板不动,A板向左平移C.保持B板不动,A板向右平移D.保持A、B两板不动,在A、B之间插入一块绝缘介质板6.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后()A.P点的电势将降低B.带点油滴的电势能将减少C.带点油滴将沿竖直方向向上远动D.电容器的电容减小,则极板带电量将增大7.某同学按照如图所示连接了电路,利用电流传感器研究电容器的充电和放电过程,先使开关S接1,电容器充电完毕后将开关掷向2,可视为理想电流表的电流传感器将电流信号传入计算机,屏幕上显示出电流随时间变化的I-t曲线,如图所示。
10.4 电容器的电容(练习题)(解析版)
第十章静电场中的能量10.4 电容器的电容一、单选题:1.一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 F B.2.0×10-8 FC.4.0×10-8 F D.8.0×10-8 F答案 B解析C=ΔQΔU=4.0×10-720F=2.0×10-8 F,故选B.2.传感器是自动控制设备中不可缺少的元件,已经渗透到宇宙开发、环境保护、交通运输以及家庭生活等各种领域.下列为几种电容式传感器,其中通过改变电容器两板间距离而引起电容变化的是( )【解析】A选项改变的是介质,B、D选项改变的是正对面积,C选项改变的是两板间距离,故C正确.【答案】 C3.对于两个电容不同的电容器,下列说法正确的是( )A.电容大的电容器带电荷量一定比较多B.电容大的电容器两板间的电势差一定比较大C.由C=QU知,电容器所带电荷量Q只要不断增大,U可无限增大D .在相同电压作用下,带电荷量多的电容器的电容比较大 答案 D解析 电容的大小与电容器两端的电压及电容器所带的电荷量无关,故A 错误;根据公式C =Q U 得,电势差U =QC ,因此电容大的电容器两板间的电势差不一定比较大,故B 错误;超过击穿电压,电容器将被损坏,故C 错误;根据公式C =QU ,在相同电压作用下,带电荷量多的电容器的电容比较大,故D 正确.4.如图所示,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 、两极板间电势差U 、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 变小解析 电容器充电后再断开S ,其所带电荷量Q 不变,由C ∝εr Sd可知,d 增大时,C 变小,又U =Q C ,所以U 变大;由于E =U d ,U =Q C =4πkdQ εr S ,所以E =4πkQεr S,故d 增大时,E不变。
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:。
《电工基础》练习及答案(4.电容).doc
《电工技术基础与技能》期末复习题4.电容一.判断题:1.电容器的电容量要随着它所带电荷量的多少而发生变化。
()2.平行板电容器的电容量只与极板的正对面积和极板间的距离有关,而与其它因素均无关。
()3.将“10μF、50V”和“5μF、50V”的两个电容器串联,那么电容器组的额定工作电压应为100V。
()4.在上题中,将这两个电容器并联,那么电容器组的额定工作电压仍为50V。
()5.电容器本身只进行能量的交换,而并不消耗能量,所以说电容器是一个储能元件。
()6.可以用万用表电阻挡的任何一个倍率来检测较大容量的电容器的质量。
()7.在检测较大容量的电容器的质量时,当万用表的表棒分别与电容器的两端接触时,发现指针根本不偏转,这说明电容器内部已短路。
()8.若干只不同容量的电容器并联,各电容器所带的电荷量相等。
()9.电容器串联后,其耐压总是大于其中任一电容器的耐压。
()10.电容器串联后,其等效电容总是小于任一电容器的电容量。
()二、选择题:1.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()A.3倍B.9倍C.19 D.13 2.两块平行金属板带等量异种电荷,要使两板间的电压加倍,可采用的办法有()A.两极板的电荷量加倍,而距离变为原来的4倍B.两极板的电荷量加倍,而距离变为原来的2倍C.两极板的电荷量减半,而距离变为原来的4倍D.两极板的电荷量减半,而距离变为原来的2倍3.如果把一电容器极板的面积加倍,并使其两极板之间的距离减半,则()A.电容增大到4倍B.电容减半C.电容加倍D.电容保持不变4.在图2-1所示的电路中,电容器A的电容CA?30?F,电容器B的电容CB?10?F。
在开关S1、S2都断开的情况下,分别给电容器A、B充电。
充电后,M点的电位比N点高5V,O点的电位比P点低5V。
然后把S1、S2都接通,接通后M点的电位比N点的电位高()A.10V B.5V C.2.5V D.0 5.电路如图2-2所示,电源的电动势E1=30V,E2=10V,内阻都不计,电阻R1=26Ω,R2=4Ω,R3=8Ω,R4=2Ω,电容C=4μF。
电容器的电容 习题 (3)
1.8电容器的电容习题 (3)一、选择题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.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的比值不变C.用电源对平板电容器充电后,两极板一定带有等量异种电荷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.如图所示,四个图象描述了对给定的电容器充电时,电容器电量Q 、电压U 和电容C三者的关系,正确的图象有[ ]3.两个电容器电容的公式:C = Q/U和C =4S kdεπ。
关于它们的说法,正确的是()A.从C = Q/U可以看出,电容的大小取决于带电量和电压B.从C =4S kdεπ可以看出,电容的大小取决于电介质的种类、导体的形状和两极板之间位置的关系C.它们都适用于各种电容器D.C =Q/U是适用于各种电容器的定义式,C =4S kdεπ是只适用于平行板电容器的决定式4.将可变电容器的动片旋出一些,与没有旋出时相比,下列说法正确的是:()电容器的电容增大 B.电容器的电容减小电容器的电容不变 D.以上说法都不对5. ( 2014海南高考物理题第4题)如图,一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连,极板水平放置,极板间距为d ;在下极板上置放一厚度为l 的金属板,其上部空间有一带电粒子P 静止在电容器中,当把金属板从电容器中快速抽出后,粒子P 开始运动,重力加速度为g ,粒子运动的加速度为A .d l gB .d l d -gC .l d l -gD .l d d-g6.(2015湖北枝江一中月考)关于实验中使用静电计的说法中正确的是A .使用静电计的目的是观察电容器两极板之间电压的变化情况B .使用静电计的目的是测量电容器带电荷量的变化情况C .静电计可以用电压表替代D .静电计可以用电流表替代7.(2015银川一中月考)平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地。
1电容和电容器动态-纯电阻分析-经典例题
高考电容与电容器专题一单纯电容器及动态1、一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两极板间有一正电荷(电量很小)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,ζ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,ζ变大 C 、U 变小,ζ不变 D 、U 不变,ζ不变2、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3、板间距为d 的平行板电容器所带电荷量为Q 时,两极板间的电势差为U1,板间场强为E 1。
现将电容器所带电荷量变为2Q ,板间距变为2d,其他条件不变,这时两极板间电势差为U 2,板间场强为E 2,下列说法正确的是 A .U 2 = U 1,E 2 = E 1 B .U 2 = 2U 1,E 2 = 4E 1 C .U 2 = U 1,E 2 = 2E 1 D .U 2 = 2U 1,E 2 = 2E4、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5、一平行板电容器两极板间距为d 、极板面积为S ,电容为/o S d ε,其中o ε是常量。
对此电容器充电后断开电源。
当增加两板间距时,电容器极板间 A .电场强度不变,电势差变大 B .电场强度不变,电势差不变 C .电场强度减小,电势差不变 D .电场强度较小,电势差减小答案1、答案:AC 解答:电容器充电后电源断开,说明电容器带电量不变;正极板向负极板移近,板间距减小,kd S C πξ4=电容变大,由CQ U =知U 变小。
电容器与电容习题(含答案)
第1章静电场第07节电容器与电容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图1—7—5 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( )图l—7—64.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的变化情况是图l—7—7( )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 =10V ,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;(2)S 闭合后再断开,然后使A 板向上平移拉开些. 图l —7—8图l —7—9 图l —7—10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.图l—7—11[综合评价]1.关于电容器的充放电,下列说法中正确的是( )A.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图l—7—12 图l—7—137.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—14图l —7—15图l —7—16 图1—7—17第七节电容器与电容答案:1.BCD 2.C 3.AD 4.BD 5.C 6.AB 7.AC 8.1.0×107- 3.5×106-9.28pF7pF 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。
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。
电容器典型习题及含容电路计算
在含容电路计算中,移相作用是电容器的基本特性之一,通过计算电容器容量和电压的变化, 可以推导出电路中电流和功率的变化规律。
移相作用的应用非常广泛,例如在电力系统中用于提高电力系统的稳定性,在电子设备中用于 实现信号处理和传输等功能。
电容器分类
按照结构分类:固定电容器、可变电容器、半可变电容器 按照介质分类:纸介电容器、油浸电容器、聚合物电容器、陶瓷电容器等 按照用途分类:滤波电容器、耦合电容器、旁路电容器、调谐电容器等 按照容量分类:小容量电容器、大容量电容器
电容器参数
耐压值:电容器能够承受的 最大电压
电容值:表示电容器容纳电 荷的能力
THANK YOU
汇报人:XX
并联:总电容等于各电容 倒数之和
串并联电路的分析方法: 利用串并联关系求解
注意事项:考虑电容器之 间的耦合和影响
含容电路的阻抗
定义:含容电路 的阻抗是指电路 中电容产生的电 抗,用符号Xc表 示。
计算公式: Xc=1/(2πfC), 其中f为交流电的 频率,C为电容 器的电容。
单位:含容电路 的阻抗的单位是 法拉(F),常用单 位还有微法拉 (μF)和皮法拉 (pF)。
电容器可以用于低通滤波器,阻止高频噪声的干扰,同时允许直流或低频信号通过。
在电源电路中,电容器可以起到平滑直流电压的作用,消除纹波,提高电源的稳定性。 电容器还可以用于有源滤波器通过与电阻、电感等元件的配合,实现特定频率范围的滤波功 能。
移相作用
电容器在电路中起到移相作用,通过改变电容器容量,可以改变电路中的相位差。
电容器典型习题解析
电容器串并联习题解析
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.[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×F,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.。