- 电容器的电容
- 共473题
下列说法中正确的是( )
正确答案
用比值法定义物理量是物理学中一种常用方法,以下物理量表达式中属于比值法定义的是( )
正确答案
如图所示,两平行金属板水平放置,并接到电源上,一带电微粒P位于两板间处于静止状态,O1、O2分别为两个金属板的中点,现将两金属板在极短的时间内都分别绕垂直于O1、O2的轴在纸面内逆时针旋转一个角θ(θ<90°),则下列说法中正确的是( )
正确答案
如图所示,两平行金属板间始终与电源两极相连,电源电压为8V,两板的间距为2cm,而且极板B接地.极板间有C、D两点,C距A板0.5cm,D距B板0.5cm,则( )
正确答案
用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法,下面表达式中不属于用比值法定义的是( )
正确答案
下列说法是某同学对电场中的概念、公式的理解,其中正确的是( )
正确答案
如图所示,平行板电容器的电容为C,带电荷量为Q,板间距离为d,今在离右板处放一电荷q,则它所受电场力的大小为( )
正确答案
如图所示的电路中,电源的电动势E=10V,内阻可忽略不计,各电阻的阻值分别为R1=20Ω,R2=30Ω,滑动变阻器的最大阻值R=50Ω,电容器的电容C=20μF,则:
(1)合上电键S,将滑动触头P置于滑动变阻器最左端a点时,电路稳定后电容器的上极板M带何种电荷?所带的电量为多少?
(2)电键S保持闭合,把滑动触头P缓慢地从最左端a点移到最右端b点的过程中,通过导线中D点的电荷量为多大?
(3)滑动触头P移到最右端b点后,断开电键S,电容器放电过程中流过R2的电荷量是多少?
正确答案
(1)合上电键S,将滑动触头P置于a点时,电容器C与电阻R1并联,
电容器两极板MN间的电压 UC=U1=E=
×10V=4V
此时电容器上板M带负电,电荷量 Q1=-CUM=2×10-5×4=-8×10-5C
(2)合上电键S,将滑动触头P置于b点时,电容器C与电阻R2并联,电容器两极板MN间的电压 UC′=U2=E-U1=10V-4V=6V
此时电容器上板M带正电,电荷量QM′=CU2=2×10-5×6C=1.2×10-4C
所以这过程中通过D点的电荷量为△Q=QM′+|QM|=1.2×10-4C+8×10-5C=2×10-4C
(3)电键S断开,电容器C通过两并联支路放电,由于并联电路电流与电阻成反比,则通过两个支路的电荷量与电阻也成反比,所以通过R2的电荷量为
Q2=QM′=
×1.2×10-4C=8.4×10-5C
答:
(1)合上电键S,将滑动触头P置于滑动变阻器最左端a点时,电路稳定后电容器的上极板M带负电荷,所带的电量为-8×10-5C.
(2)电键S保持闭合,把滑动触头P缓慢地从最左端a点移到最右端b点的过程中,通过导线中D点的电荷量为2×10-4C.
(3)滑动触头P移到最右端b点后,断开电键S,电容器放电过程中流过R2的电荷量是8.4×10-5C.
水平放置的平行板电容器,两极板相距5mm,电容为2μF,当将其充电到两板电势差为100V时,一个质量为1.0×10-11g的带负电尘埃正好在板间静止,求:
(1)这时电容器的带电量为多少库仑?
(2)电容器上极板带何种电荷?
(3)该尘埃带电量为多少?
正确答案
(1)由C=得,Q=CU=2×10-6×100C=2×10-4C
(2)带负电尘埃正好在板间静止,受到重力与电场力平衡,则电场力方向竖直向上,电容器上极板带正种电荷.
(3)由平衡条件得
qE=mg,又E=,得到q
=mg
代入解得,q=5×10-18C
答:
(1)电容器的带电量为2×10-4C.
(2)电容器上极板带正种电荷.
(3)该尘埃带电量为5×10-18C.
如图所示,一对竖直放置的平行金属板A、B构成电容器,电容为C.电容器的A板接地,且中间有一小孔S.一个被加热的灯丝K与S位于同一水平线,从灯丝上可以不断地发射出电子,电子经过电压U0加速后通过小孔S沿水平方向射入A、B两极板间.设电子的质量为m,电荷量为e,电子从灯丝发射时的初速度不计.如果到达B板的电子都被B板吸收,且单位时间内射入电容器的电子数为n,随着电子的射入,两极板间的电势差逐渐增加,最终使电子无法到达B板.
求:(1)当B板吸收了N个电子时,A、B两板间的电势差.
(2)A、B两板间可达到的最大电势差.
(3)从电子射入小孔S开始到A、B两板间的电势差达到最大值所经历的时间.
正确答案
(1)当B板吸收了N个电子时,电容器所带电荷量为Q=Ne,根据电容的定义 C=
得此时A、B两板间的电压为U=
(2)电子经过U0的电压加速后,进入A、B板间的动能为eU0,进入A、B板间电场后做减速运动.随着B板电荷增加,电子在A、B间的加速度越来越大,直至电子到达B板的速度为零,此时A、B板间的电压达到最大值Um,
根据动能定理得:eU0-eUm=0
得出 Um=U0
(3)设从电子进入A、B板间,直到板间电压达到最大值Um,经过的时间为t,则B板吸收的总电荷为
Q=net,最大电量Q=CUm=CU0,
可以得出 t=
答:
(1)当B板吸收了N个电子时,A、B两板间的电势差是.
(2)A、B两板间可达到的最大电势差是U0.
(3)从电子射入小孔S开始到A、B两板间的电势差达到最大值所经历的时间是.
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