- 电容器
- 共224题
如图所示电路中,S闭合,已知电容C=2μF,电源电动势E=12V,内阻不计,R1=1Ω,R2=2Ω,R3=6Ω,R4=3Ω,则电容器极板a所带的电荷量为( )
正确答案
解析
解:当电键S闭合后至稳定时,
R1电压为U1=R1=4V,R3电压为U3=R3=8V
所以电容器两端电压为U′=U1-U3=-4V
上极板电势高,故此时电容器上极板带正电,电荷量为Q2=CU′=8×10-6C
故选:D.
如图所示的电路中,电阻R1=10Ω,R2=20Ω,R3=8Ω,电容器电容C=2μF,电源电动势E=12V,内阻不计.要使电容器带有4×10-6C的电量,变阻器R的阻值为( )
正确答案
解析
解:电容器相当与断路,电容C=2μF,带有4×10-6C的电量,故其电压为:U=;
电阻R1与电阻R2串联,电压比等于电阻之比,故:UR2:UR1=R2:R1=2:1,故UR2==8V;
设电阻R2右端电势为零,则其左端电势为8V,电容器两端电势差为2V,故电阻R左端电势为10V或者6V,故电阻R的电压为10V或者6V;
由于R3与电阻R串联,电压比等于电阻之比;
当电阻R的电压为10V时,有:
R3:R=UR3:UR=(12-10):10=1:5,故R=5R3=40Ω;
当电阻R的电压为6V时,有:
R3:R=UR3:UR=(12-6):6=1:1,故R=R3=8Ω;
故选AD.
如图是描述给定电容器的电容C、两极板间的电压U和所带电荷量Q之间的关系图线,其中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电容的定义式为C=,电容器的电容由本身的性质决定,与Q和U无关,所以C随U的变化不变.故A错误,B错误.
C、根据Q=CU,知Q与U成正比.故C错误,D正确.
故选:D
平行板电容器所带电量为Q=3.0×10-8C,它的两板之间的电压U=2.0V,则它的电容为______ μF.如果两板间的带电量各减少一半,则两板电势差为______V,电容器电容为______ μF.______ pF.
正确答案
1.5×10-2
1.0
1.5×10-2
1.5×10 4
解析
解:电容器的电容C=.
带电量减小一半,电容不变,
则U=.
电容器的电容C=1.5×10-2μF=1.5×104pF.
故答案为:1.5×10-2; 1.0; 1.5×10-2; 1.5×10 4
如图所示,是一对彼此绝缘相距d=5cm的平行金属带电极板MN,N板接地,M板带电量的绝对值为Q=6×10-6C.在两极板MN间A点有一带电量为q=4×10-6C的带电液滴,其质量m=4×10-4kg,恰好处于静止状态.求:
(1)两板间的电场强度为多少?
(2)UNM等于多少伏?M点的电势是多少?
(3)平行金属板MN所构成的电容器的电容C等于多少?
正确答案
解:(1)对A点的带电液滴受力分析,受重力和电场力,二力平衡,有:
Eq=mg
解得:E=103V/m
(2)UNM=Ed=103V/m×(0.05m)=50V
UNM=φN-φΜ
φN=0
解得:φM=-50V
(3)C===1.2×10-7F=1.2×105pF
答:(1)两板间的电场强度为103V/m;
(2)UNM等于-50V,M点的电势是-50V;
(3)平行金属板MN所构成的电容器的电容C等于1.2×105pF.
解析
解:(1)对A点的带电液滴受力分析,受重力和电场力,二力平衡,有:
Eq=mg
解得:E=103V/m
(2)UNM=Ed=103V/m×(0.05m)=50V
UNM=φN-φΜ
φN=0
解得:φM=-50V
(3)C===1.2×10-7F=1.2×105pF
答:(1)两板间的电场强度为103V/m;
(2)UNM等于-50V,M点的电势是-50V;
(3)平行金属板MN所构成的电容器的电容C等于1.2×105pF.
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( )
正确答案
解析
解:
A、电容器与电源保持相连,则板间电压U不变,板间距离增大,由E=分析可知板间场强E减小,而P点与下极板间的距离不变,则由公式U=Ed分析可知,P点与下极板间电势差将减小,而P点的电势高于下极板的电势,则知P点的电势将降低.故A错误.
B、将平行板电容器的上极板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E=得知板间场强减小,油滴所受的电场力减小,则油滴将向下运动.故B错误.
C、由带电油滴原来处于平衡状态可知,油滴带负电,P点的电势降低,则油滴的电势能将增加.故C正确.
D、根据电容的定义式C=,电容器与电源保持相连,则U不变,当C减小,则Q也减小.故D错误.
故选:C.
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( )
正确答案
解析
解:A、将平行板电容器的上极板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E=得知板间场强减小,油滴所受的电场力减小,则油滴将向下运动.故A正确.
B、板间场强E减小,而P点与下极板间的距离不变,则由公式U=Ed分析可知,P点与下极板间电势差将减小,而P点的电势高于下极板的电势,则知P点的电势将降低.故B正确.
C、由带电油滴原来处于平衡状态可知,油滴带负电,P点的电势降低,则油滴的电势能将增加.故C正确.
D、根据电容的定义式C=,电容器与电源保持相连,则U不变,当C减小,则Q也减小.故D错误.
故选:ABC.
一个电容器当带电量为Q时,板间电势差为U,当它的电量减少3×10-6C时,板间电势差降低2×102V,此电容器的电容为______μF.
正确答案
0.015
解析
解:因为给定的电容器电容C一定,则C====1.5×10-8F=0.015μF
故答案为:0.015
对电容C=,以下说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电容器的电容与所带电量和两端间的电压无关,由本身的性质决定.故A、B错误.
C、根据Q=CU,电容越大,带电量不一定大.故C错误.
D、对于确定的电容器,它所充的电量跟它两极板间所加电压的比值保持不变.故D正确.
故选:D.
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.当加大a、b间的距离时,悬线的偏角a将______(填“变大”、“变小”或“不变”):若取出a、b两极板间的电介质时,悬线的偏角α将______(填“变大”、“变小”或“不变”).
正确答案
变大
变大
解析
解:当加大a、b间的距离时,根据C=知,电容减小,根据U=知,电容器两端的电势差增大,电容器两端的电势差与P、Q两端的电势差相同,则PQ间的电场强度增大,电场力增大,悬线的偏角变大.
若取出a、b两极板间的电介质时,根据C=知,电容减小,根据U=知,电容器两端的电势差增大,电容器两端的电势差与P、Q两端的电势差相同,则PQ间的电场强度增大,电场力增大,悬线的偏角变大.
故答案为:变大 变大
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