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，A、B、C为三块水平放置的金属板，板的厚度不计，相邻两板的间距为d．A、B两板的中心有小孔．电路中的三只电阻阻值均为R，电源的内阻也为R．现有一个质量为m的带负电液滴，在距A板中央小孔正上方相距d的P点处，由静止开始下落，不计空气阻力．当它到达C板时速度恰好减小为零．求：

（1）液滴从P处下落到B板中央小孔的过程中电势能变化量．

（2）液滴通过B板中央小孔时的速度大小．

正确答案

解：（1）电场力做正功，电势能减少，减小的电势能等于电场力做的功的多少，

所以，△E=qUAB=mgd

（2）根据闭合电路的欧姆定律可以求得UAB=E，

UCB=E，

从开始到C板，由动能定理可得 3mgd-q（UCB-UAB）=0

从开始到B板，由动能定理可得 2mgd+qUAB= mV2

解得 V=．

答：（1）液滴从P处下落到B板中央小孔的过程中电势能变化量mgd．

（2）液滴通过B板中央小孔时的速度大小．

解析

解：（1）电场力做正功，电势能减少，减小的电势能等于电场力做的功的多少，

所以，△E=qUAB=mgd

（2）根据闭合电路的欧姆定律可以求得UAB=E，

UCB=E，

从开始到C板，由动能定理可得 3mgd-q（UCB-UAB）=0

从开始到B板，由动能定理可得 2mgd+qUAB= mV2

解得 V=．

答：（1）液滴从P处下落到B板中央小孔的过程中电势能变化量mgd．

（2）液滴通过B板中央小孔时的速度大小．

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题型：填空题

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填空题

有一充电的平行板电容器，两极板间距3mm，两极板的电压为3V，则板间的电场强度为______V/m，现设法使极板上的电荷量减少3×10-4C．于是其电压降为原来的1/3，由此可知，该电容的电容量为______μF．

正确答案

1000

150

解析

解：已知极板间距 d=3mm=3×10-3m，板间电压 U=3V，则板间电场强度为 E===1000（V/m）

由于给定的电容器电容不变，则有C=，则电容为：

C===1.5×10-4F=150μF

故答案为：1000，150．

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题型：单选题

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单选题

如图所示，电容量为C的平行板电容器的两极板M、N带有等量异种电荷，其中的N板接地．已知一电子（电荷量为-e）从远处运动到两板间中点P的过程中，电势能增加了E，则由此可推知M极板的带电情况为（　　）

A带正电，电荷量为

B带负电，电荷量为

C带正电，电荷量为

D带负电，电荷量为

正确答案

B

解析

解：

电子从远处运动到两板间中点P的过程中，电势能增加了E，说明电场力做负功，N板接地，电势为零，由此可知，M板应带负电．

设极板间电压为U，电子从远处运动到两板间中点P的过程中克服电场力做功为：

①

又W=E，带入解得：

②

由电容定义式可得：

③

由②③解得：

故B正确，ACD错误．

故选：B．

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题型：多选题

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多选题

如图所示，水平放置的平行板电容器与某一电源相连，它的极板长L=0.4m，两板间距离d=4×10-3m，有一束由相同带电微粒组成的粒子流，以相同的速度v0从两板中央平行极板射入，开关S闭合前，两极板间不带电，由于重力作用微粒能落到下板的正中央，已知微粒质量为m=4×10-5kg，电荷量q=+1×10-8C，则下列说法正确的是（　　）

A微粒的入射速度v0=10m/s

B电容器上板接电源正极时，微粒有可能从平行板电容器的右边射出电场

C电源电压为180V时微粒可以从平行板电容器的右边射出电场

D电源电压为100V时微粒可以从平行板电容器的右边射出电场

正确答案

A,C

解析

解：A、粒子刚进入平行板时，两极板不带电，粒子做的是平抛运动，则有：

水平方向有=v0t

竖直方向有=

解得 v0=10m/s，所以A正确；

B、由于带电粒子的水平位移增加，在板间的运动时间变大，而竖直方向位移不变，所以在竖直方向的加速度减小，所以电场力方向向上，又因为是正电荷，所以上极板与电源的负极相连，所以B错误；

C、当所加电压为U时，微粒恰好从下板的右边缘射出，则有：

根据牛顿第二定律得：a=

解得：u=180v所以C正确D错误．

故选：AC．

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题型：单选题

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单选题

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

BP点的电势将降低

C带电油滴的电势能将减少

D极板带电量将增加

正确答案

B

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错误．

B、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错误．

D、根据Q=UC，由于电势差不变，电容器的电容减小，故带电量减小，故D错误；

故选：B．

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题型：简答题

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简答题

如图所示，电路中电源内阻r=，R，R2=R3=R水平放置的平行金属板A、B间的距离为d，板长为l．在A板的左下端且非常靠近极板A的位置，有一质量为m、电荷量为q的负离子（不计重力）以初速度v0水平向右射入两板间．若离子恰能从B板右端边缘射出电场，求电源电动势应为多大？

正确答案

解：平行板间电压为

…①

负离子做类平抛运动：

…②

l=v0t…③

负离子在平行板间的加速度为

…⑦

联立①②③④解得：电动势：

答：电源电动势应为．

解析

解：平行板间电压为

…①

负离子做类平抛运动：

…②

l=v0t…③

负离子在平行板间的加速度为

…⑦

联立①②③④解得：电动势：

答：电源电动势应为．

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题型：填空题

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填空题

电源给电容器充电使平行板电容器所带量为Q=4×l0-6C，它的两极板之间电压U=2V，然后去掉电源．则它的电容为______μF；如果将两板电量各减少一半，则电容器所带量为______ C，它的电容为______μF，两板间电势差变为______V；如果再将两板间距离增为原来的2倍，则它的电容为______μF，两板间电势差变为______V．

正确答案

2

2×l0-6

2

1

2

解析

解：电容C==2μF．

当电量减小一半，电容不变，则电势差U′==1V．

电势差变为原来的一半，根据，将两板间距离增为原来的2倍，则它的电容为1μF，根据两板间电势差变为原来的2倍为2V，

故答案为：2，2×l0-6，2 1，1，2

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题型：单选题

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单选题

如图所示电路中，电路中5个电阻相同，如果ab输入电压是6V，电容器的电容C=10-6F，则cd端电容所带的电量为（　　）

A6×10-6C

B3×10-6C

C2×10-6C

D1×10-6C

正确答案

C

解析

解：由图可知左侧三个电阻串联，电容器与R并联；则电容器两端的电压U==2V；

则电容器所带的电量Q=UC=2×10-6C；

故选：C．

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题型：单选题

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单选题

如图所示，一平行板电容器两极板A、B并接在干电池两端．现仅将极板A向上平移一小段距离，则下列说法正确的是（　　）

AA、B两板间的场强不变

BA、B两板间的场强增大

C电容器带电量将增加

D电容器带电量将减少

正确答案

D

解析

解：电容器始终与电源相连，知道两端的电势差不变，现将A板向上平移一小段距离，根据C=知，电容减小，则Q=CU，知电荷量减少．由于电势差不变，d增大，则电场强度减小，故D正确．

故选：D

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题型：单选题

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单选题

如图所示的电路中，电阻R1=10Ω，R3=5Ω，R4=10Ω，电容器电容C=2μF，电源电动势E=15V，内阻不计，要使电容器不带有电，变阻器R2的阻值应调为（　　）

A8Ω

B16Ω

C20Ω

D40Ω

正确答案

C

解析

解：当容器两端电压为零时，电容器不带电，故要保证R1与R3电势差相等，R2与R4电势差相等，故：

解得：R2=

故选C．

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