电容器_章节学习

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题型：简答题

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简答题

如图所示，电阻R1=2Ω，R2=4Ω，R3=6Ω，电容C=5μF．电源电压U=6V不变，求：

（1）电键S断开时，电路达稳定状态后电容器的带电量Q1和电源对电路提供的功率P1．

（1）电键S闭合时，电路达稳定状态后电容器的带电量Q2和电源对电路提供的功率P2．

正确答案

解：（1）

S断开时，C通过R3并在R1两端，C两端的电压为R1两端电压

则U1=U=×6=2V，

电容器带电量Q1=CU1=5×10-6×2=1×10-5C，

下极板带正电，电源提供的功率P1===6W．

（2）S闭合时，C并接在R2两端

则电容器带电量Q2=CU2=C×U=2×10-5C

上板带正电，电源提供的功率P2=+=6+=12W

答：（1）电键S断开时，电路达稳定状态后电容器的带电量为1×10-5C，电源对电路提供的功率为6W．

（1）电键S闭合时，电路达稳定状态后电容器的带电量为2×10-5C，电源对电路提供的功率为12W．

解析

解：（1）

S断开时，C通过R3并在R1两端，C两端的电压为R1两端电压

则U1=U=×6=2V，

电容器带电量Q1=CU1=5×10-6×2=1×10-5C，

下极板带正电，电源提供的功率P1===6W．

（2）S闭合时，C并接在R2两端

则电容器带电量Q2=CU2=C×U=2×10-5C

上板带正电，电源提供的功率P2=+=6+=12W

答：（1）电键S断开时，电路达稳定状态后电容器的带电量为1×10-5C，电源对电路提供的功率为6W．

（1）电键S闭合时，电路达稳定状态后电容器的带电量为2×10-5C，电源对电路提供的功率为12W．

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题型：单选题

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单选题

如图所示，电源的电动势E=28V，内阻r=2Ω，电阻R1=12Ω，R2=R4=4Ω，R3=8Ω，C为平行板电容器，其电容C=3.0pF．在开关S由断开到闭合，直至电路稳定的过程中，电容器上电量的变化情况是（　　）

A增加了6×10-12C

B增加了6×10-6C

C减少了6×10-12C

D减少了6×10-6C

正确答案

C

解析

解：S断开时，电阻R3两端电压为U3=E=16V

S闭合后，外阻为R==6Ω

路端电压为U==21V

电阻R3两端电压为U3′==14V

则流过R4的总电量为△Q=CU3-CU3′=6×10-12C，

即电容器上电量减少了6×10-12C．故C正确，ABD错误．

故选：C．

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题型：填空题

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填空题

一个电容器带电Q=5.0x10-4C时，两极板间的电压U=20V．这个电容器的电容C=______F______μF；当它的带电量减少2.0x10-4C时，两极板间的电压减少______V；当电容器不带电时，两极板间的电压为______V，电容器的电容为______F．

正确答案

2.5×10-5

=25

8

0

2.5×10-5

解析

解：电容器带电Q=5.0x10-4C，电压U=20V，故电容为：

根据C=，带电量减少2.0×10-4C时，两极板间的电压减少：

当电容器不带电时，电压为零，电容不变，为2.5×10-5；

故答案为：2.5×10-5，25，8，0，2.5×10-5．

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题型：单选题

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单选题

如图所示，在P板附近有一电子由静止开始向Q板运动，关于电子到达Q板时的速率，下列说法正确的是（　　）

A两极板间距离越大，加速时间越长，电子获得的速率就越大

B两极板间距离越小，加速度就越大，电子获得的速率也越大

C电子获得的速率与两极板间的距离无关，仅与加速电压有关

D以上分析都不正确

正确答案

C

解析

解：电子在运动过程中只有电场力做功，根据动能定理：eU=mv2，得：v=，e、m、U均不变，则电子获得的速度不变．

A、两板间距离越大，场强E=越小，加速时间越长，因为加速电压不变，由上面结论可知电子获得的速度大小不变，故A错误．

B、两板间距离越小，场强E=越大，加速度越大，因为加速电压不变，所以最后的末速度大小不变，故B错误．

C、根据v=，电子获得的速率与两极板间的距离无关，仅与加速电压有关，故C正确．

D、由上可知D错误．

故选：C

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题型：单选题

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单选题

如图所示，在平行板电容器正中有一个带电微粒．电键闭合后，该微粒恰好能保持静止．现将电键断开，能使该带电微粒向上运动打到上极板的做法是（　　）

A上移上极板M

B上移下极板N

C左移上极板M

D在N板上方紧贴N板插入一块玻璃（介电常数增大）

正确答案

C

解析

解：开始时，电键闭合，微粒保持静止，电场力和重力平衡；电键断开后，电容器的电量保持不变，要使微粒向上运动，需要增加电场力，即要增加电场强度；

根据电容定义公式C=、平行板电容器的决定公式C=、电势差与电场强度关系公式U=Ed得到：

E=；

A、B、根据E=，场强与极板间距d无关，故A、B均错误；

C、根据E=，左移上极板M，两个极板的正对面积S减小，故电场强度变大，电场力变大，故微粒向上加速，故C正确；

D、根据E=，在N板上方紧贴N板插入一块玻璃，介电常数增大，电场强度减小，电场力减小，故微粒向下加速，故D错误；

故选C．

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题型：多选题

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多选题

如图所示，电阻R1=3Ω，R2=6Ω，线圈的直流电阻不计，电源电动势E=5V，内阻r=1Ω．开始时，电键S闭合，则（　　）

A断开S前，电容器所带电荷量为零

B断开S前，电容器两端的电压为

C断开S的瞬间，电容器a板带上正电

D断开S的瞬间，电容器b板带上正电

正确答案

A,C

解析

解：A、断开开关S前，线圈电流稳定，线圈的直流电阻不计，则电容器两端电压为零，所以电容器没有电荷量．故A正确；

B、当断开开关S前，线圈电流稳定，且线圈的直流电阻不计，则电容器两端电压为零，所以电容器没有电荷量．故B错误；

C、当开关断开瞬间，线圈电流减小，由于线圈的自感现象，导致线圈中产生感应电动势，且左端电势高于右端，从而对电容器充电，因此电流流向a板．故C正确；

D、当开关断开瞬间，线圈电流减小，由于线圈的自感现象，导致线圈中产生感应电动势，且左端电势高于右端，从而对电容器充电，因此电流流向a板．故D错误；

故选：AC

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题型：单选题

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单选题

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，电源即给电容器充电：

①保持K接通，减少两极板间的距离，则两极板间电场的电场强度减少

②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

③断开K，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差减小

④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

以上说法正确的有（　　）

A①②

B③④

C②③

D②④

正确答案

C

解析

解：

①保持K接通，则两板间的电势差不变，因d减小，由E=可知，两极板间的电场的电场场强增大，故①错误；

②保持K接通，两板间的电势差不变，在两极板间插入介质后，电容增大，由Q=UC可知，极板上的电量增大，故②正确；

③断开K，减小距离d，电容增大，而两板上所带电量不变，由C=可得U=，则知两极板间的电势差U减小，故③正确；

④断开K，插入介质后电容增大，两板上所带电量不变，由U=可知极板上的电势差减小，故④错误；

故选：C．

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题型：简答题

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简答题

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与b用导线相连，Q接地．开始时悬线静止在竖直方向，b带电后，悬线偏转了角度α．如何改变电容器使角α变大，至少举两例．

正确答案

解：由图可知，a板与Q板均接地，电势均0，b板与P板电势相等，故两电容器的电压相等，而且ab电容所带电量不变，要使悬线偏角α变大，小球所受的电场力增大，应使U增大，对电容器ab：由C=知，应减小电容器C的电容，对电容器C，由电容的决定式C=可知，可以通过增大a、b板间距离d、减小介电常量ɛ、减小a、b正对面积S来减小电容器的电容．

解析

解：由图可知，a板与Q板均接地，电势均0，b板与P板电势相等，故两电容器的电压相等，而且ab电容所带电量不变，要使悬线偏角α变大，小球所受的电场力增大，应使U增大，对电容器ab：由C=知，应减小电容器C的电容，对电容器C，由电容的决定式C=可知，可以通过增大a、b板间距离d、减小介电常量ɛ、减小a、b正对面积S来减小电容器的电容．

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题型：填空题

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填空题

一个电容器原来已经带电，如果使它所带的电荷量增加4.0×10-8C，测得电容器两极的电压增加20V，此电容器的电容C=______F．

正确答案

2×10-9

解析

解：电容C====2×10-9F；

故答案为：2×10-9．

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题型：填空题

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填空题

一个平行板电容器，电容为200pF，充电后两板间电压为100V，则电容器的带电量是______，保持电容器与电源相连，将两板间距离减半，则电容器的带电量是______．（1pF=10-12F）

正确答案

2×10-8C

4×10-8C

解析

解：根据电容的定义式得

Q=CU=200×10-12×100C=2×10-8C．

将两板间距离减半，即d减小，根据电容的决定式，知C变为原来的2倍，即C′=2C=400μF．

保持电容器与电源相连，则电容器两极板电压保持100V不变，

所以Q=C′U=400×10-12×100C=4×10-8C

故答案为：2×10-8C，4×10-8C．

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