- 电容器的电容
- 共473题
如图所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素,其中电容器左侧极板和静电计外壳接地,电容器右侧极板与静电计金属球相连。
(1)使电容器带电后与电源断开:
①上移左极板,可观察到静电计指针偏转角_____________(选填变大,变小或不变);
②将极板间距离减小时,可观察到静电计指针偏转角_____________(选填变大,变小或不变);
③两板间插入一块玻璃,可观察到静电计指针偏转角_____________(选填变大,变小或不变)。
(2)下列关于实验中使用静电计的说法中正确的有_____________。
A.使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况
B.使用静电计的目的是测量电容器电量的变化情况
C.静电计可以用电压表替代
D.静电计可以用电流表替代
正确答案
(1)①变大,②变小,③变小
(2)A
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.如图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,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.由此作出下面的判断:如果指示器显示出电容增大了,则两电极正对面积______(填“增大”、“减小”或“不变”),必为液面______(“升高”、“降低”或“不变”).
正确答案
两电极正对面积时,根据电容器的决定式C=可知,电容增大,说明液面升高.
故答案为:增大,升高
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,悬线的偏角将_____________(填“变大”、“变小”或“不变”)
正确答案
变大,变大
如图甲所示,M、N为水平放置的平行板电容器的两个极板,两极板间距d=0.1m,两极板间的电压U=12.5V,O为上极板中心的小孔.以O为坐标原点,在y=0和y=2m之间有沿着x轴方向的匀强电场,PQ为电场区域的上边界,在x轴方向范围足够大.电场强度的变化如图乙所示,取x轴正方向为电场正方向.现有一个带负电的粒子,在t=0时刻从紧靠下极板中心O′,处无初速释放,经过小孔O进入交变电场中.粒子的比荷=1×102C/kg,不计粒子重力,求粒子:
(1)进入交变电场时的速度;
(2)在8×10-3s末的位置坐标;
(3)离开交变电场时的速度大小和方向.
正确答案
(1)粒子运动至小孔O的速度为v0,
由动能定理得qU=m
代入数据得v0==50m/s
(2)粒子从O′运动到O所用的时间为:
t0==4×10-3s
即自t=4×10-3s开始,粒子垂直射入交变电场,在t=4×10-3s~8×10-3s内,粒子做类平抛运动
在y方向上,粒子做匀速运动,
y=v0△t=50×4×10-3m=0.2m
在x方向上,粒子向右匀加速运动的加速度大小
a==4×103m/s2
粒子向右运动的位移
x=at2=
×4×103×(4×10-3)2m=3.2×10-2m
所以粒子在t=8×10-3s末的位置坐标为(0.032m,0.2m)
(3)由图可知,交变电场的变化周期T=8×10-3s,
粒子在交变电场中,在y方向上,一直做匀速运动,在x方向上,一直向右运动,先匀加速,再匀减速至静止,这样周期运动下去.
粒子在交变电场中运动的时间为t==4×10-2s=5T
故粒子在离开交变电场时的水平速度为0
因此,粒子离开交变电场时的速度v=v0=50m/s,方向竖直向上.
答:(1)进入交变电场时的速度v0=50m/s;
(2)在8×10-3s末的位置坐标(0.032m,0.2m);
(3)离开交变电场时的速度大小为50m/s和方向竖直向上.
如下图所示是定性研究平行板电容器的电容与其结构之间的关系的装置,平行板电容器的A板与静电计相连,B板和静电计金属壳都接地.若充电后保持电容器带电量不变,试指出上图所示的情况下,静电计指针的偏转角度变化情况。
(1)正对面积减小时,静电计指针的偏转角度_________________;
(2)板间距离增大时,静电计指针的偏转角度___________________。
正确答案
变大;变大
图中线圈匝数n=1000匝,横截面积S=0.05m2,线圈电阻r=lΩ,处于一个均匀增强的磁场中,磁感应强度随时间变化率,磁场方向竖直向上且与线圈平面垂直。电阻
,
,电容器的电容C=200μF。由此可知感应电动势E=_______________V,电容器所带电量Q=_______________C,右极板带_______________电。(填“正”或“负”)
正确答案
l,l.5×10-4,正
如图所示,平行的两金属板M、N与电源相连,一个带负电的小球悬挂在两板间,闭合开关后,悬线偏离竖直方向的角度为θ。若保持开关闭合,将N板向M板靠近,θ角将_____;若把开关断开,再使N板向M板靠近,θ角将______。(填“变大”、“变小”或“不变” )
正确答案
变大,不变
如图所示是探究影响平行板电容器电容大小因素的实验装置。
(1)关于此实验装置中的静电计,下列说法中正确的是_____________。(选填选项前面的字母)
A.静电计指针张角的大小反映了平行板电容器所带电荷量的多少
B.静电计指针张角的大小反映了平行板电容器两板间电压的大小
C.静电计的外壳与A板相连接后可不接地
D.可以用量程为3V的电压表替代静电计
(2)让圆形平行板电容器带电后,静电计的指针偏转一定角度。不改变A、B两板所带的电荷,且保持两板在竖直平面内。开始时两板正对,现要使静电计指针偏角变大,下列做法中可行的_____________。(选填选项前面的字母)
A.保持B板小动,A板向上平移
B.保持B板不动,A板向右平移
C.保持A、B两板不动,在A、B之间插入一块绝缘介质板
正确答案
(1)BC
(2)A
如图所示,A、B为平行板电容器的金属板,G为静电计,开始时开关s闭合,静电计指针张开一定角度。若保持开关s闭合,将A、B两极板靠近些,针张开角度将____________; 若断开开关s后,将A、B两极板靠近些针张开角度将____________。(填“变小”“不变”或 “变大”)
正确答案
不变,变小
如图所示,平行板电容器两极板A、B接在电池两极,一带正电小球悬挂于电容器内部,闭合电键K,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向θ角,若使K仍保持闭合,A板向B靠近,θ角变_____________;若使K断开,A板向B靠近,θ角将_____________。
正确答案
变大,不变
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