- 电场:电流
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(6分).如图所示,电源电压为60V,A、B两板相距30cm,B板接地,C点离A板10cm,D点离B板5cm,求C、D两点的电势各为多少?
正确答案
10V
板间匀强电场的场强大小为:
所以
由 得
由于
所以由 得
本题考查匀强电场中场强与电势差、电势差与电势的关系,由U=Ed先求出场强E的大小,再由本公式求出任意两点间电势差的大小,由电势差与电势的关系可求得任意一点电势的值
有一充电的平行板电容器,两板间电压为 3V,现使它的电量减少 3×10-4C,于是电容器两极板间电压降为原来的,此电容器的电容是________μF,电容器原来的带电量是________C。
正确答案
150 4.5×10-4
=
1.5×10-4F=150μF
Q=CU=1.5×10-4×3=4.5×10-4C
某一电容器中所带电量和两端电压之间的关系图线如图所示,由图可知电容器电容为 F,如果该电容器两端的电压从40V降低到36V,电容器的电量减少了 C。
正确答案
5×10-3 2×10-2
根据电容的定义式,可知图线斜率表示电容,所以电容器电容为
,电容不随电容器两端电压发生变化,所以
,则如果该电容器两端的电压从40V降低到36V,电容器的电量减少了
2×10-2
故答案为:5×10-3 2×10-2
2009年下半年,德国公布其一款电动汽车问世,这款电动汽车的过人之处在于无需电池供电,而是将电能储存在一个超级电容里,这样可以让每次充电的时间比现有的汽车加油还快。报道中提到该超级电容的耐压为500伏,经过一个恒流器能为汽车提供稳定的5安工作电流,并可以连续工作1小时。如果这报道是可靠的,你能算出这个超级电容的电容量至少是多少?(电容的耐压是指充电过程中能到达的最高电压,超过这一电压,将会发生击穿放电)
正确答案
Q="I" t=5×3600=18000C
略
平行板电容器电容为C,带电量为Q,板间距离为d,今在两板距离的中点d/2处,放一电荷q,则它所受到的电场力的大小为
正确答案
Qq/Cd
略
在研究平行板电容器电容的实验中,电容器的A、B两极板带有等量异种电荷,A板与静电计连接,如图所示。实验中可能观察到的现象是:
增大A、B板间的距离,静电计指针张角变 。(填:“大”或“小”)
把B板向上平移,静电计指针张角变 。(填:“大”或“小”)
正确答案
变大, 变大 ;
略
某电容器标有“250V 4.7μF”,其中250V为电容器的耐压值,这只电容器_ _接在照明电路中(选填“能”或“不能”),这是因为 。
正确答案
能,照明电压未超过其耐压值
试题分析:由电容器的铭牌读出该电容器耐压值是250V,照明电压为220V,说明照明电压未超过电容器的耐压值,则电容器能接在照明电路中.
点评:由电容器的铭牌读出其耐压值,与照明电压进行比较,若照明电压未超过耐压值,电容器能接在照明电路中,否则不能.
两平行金属板.
水平放置,一个质量
的带电粒子以
的速度从两板正中位置水平射入电场,如图所示。
.
两板间的距离
,板长
。
小题1:当.
间的电压
时,粒子恰好不偏转地沿图中直线射出电场,求该粒子的带电量和电性。
小题2:令板接地,欲使该粒子射出偏转电场,求
板所加电势的范围。
正确答案
小题1:负电
小题2:600V < U < 2600V
略
有一个电容器,带电荷量为1×10-5C,两极板间电压为200V,电容器电容为 F,两极板间的电压为 V
正确答案
5×10-8 200
略
.如图所示是一个平行板电容器,其电容为C,带电荷量为Q,上极板带正电,两极板间距为d。现将一个检验电荷+q由两极板间的A点移动到B点,A、B两点间的距离为s,连线AB与平行极板方向的夹角为30°,则电场力对检验电荷+q所做的功=____________。
正确答案
分析:根据电容器的电容为C,带电荷量为Q,求出板间电压U,得到板间电场强度.根据W=qEd求出电场力做功.
解答:解:由C=Q/U得,U=Q/C,板间场强E="U/d" =Q/Cd,检验电荷+q由两极板间的A点移动到B点,电场力对检验电荷+q所做的功W=qEssin30°=qQs/2Cd.
故答案为:qQs/2Cd
点评:匀强电场中求电场力做功,只要把电场力当作一般的恒力,根据功的一般计算公式求解.
某平行板电容器,当其所带电荷量增加ΔQ=2.0×10-9C时,两极板间电压增加了ΔU=5V。求:
(1)该电容器的电容是多少?
(2)当电容器两极板间电压为50V时,其所带电荷量为多少?
正确答案
(1)4×10-10F (2)2×10 –8C。
略
电流单位1A = mA 电容单位1 F= μF
正确答案
103 106
试题分析:电流单位1A ="1000" mA 电容单位1 F=106μF
点评:难度较小,熟记电流和电容的单位
三个规格相同的电容器,电容都为C,把它们串联后接到电动势为E的电源上,充电结束后再切断电源.然后同时接入两个阻值为R的电阻,电路连接如图所示,问每个电阻上放出的热量Q是多少?
正确答案
充电完毕后,各电容器电压为,所带电量为
C.
上一个电阻为R,下一个也为R,中间的电容器为C,C上的电荷均匀的和另两个电容器中和.
开始时各电容器上的电压U=,
则E总=3×0.5×()2=
CE2
放电后各电容器上的电压U'=,
则E'总=3×0.5×C()2=
每个电阻上放出的热量为Q=E总-E'总=CE2
答:每个电阻上放出的热量为Q=CE2
我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器,电磁弹射系统包括电源、储能装置、导轨和脉冲发生器等等.其工作原理如图1所示,利用与飞机前轮连接的通电导体在两平行金属导轨的强电流产生的磁场中受安培力作用下加速获得动能.设飞机质量为m=1.8×104kg,起飞速度为v=70m/s,起飞过程所受平均阻力恒为机重的k=0.2倍,在没有电磁弹射器的情况下,飞机从静止开始起飞距离为l=210m;现在想利用电磁弹射器与飞机发动机(牵引力不变)同时工作时使飞机飞离航母,已知使电磁弹射器工作的储能装置是电容量C很大电容器,电容器储存电能:W屯=CU2,如图2示是电容器的带电量q与极板间电压U的关系曲线,开始时电容器的充电电压为1000V,假设电容器释放的能量有77%转化为安排力做功,求:
(1)该电容器的电容;
(2)飞机所受牵引力F的大小;
(3)在航母甲板上加速多长距离即可起飞?
正确答案
(1)由电容的定义式C=,知图象的斜率等于电容器的电容,由图可知,Q=3×104C,U=5×102V,所以C=
F=60F
(2)没有电磁弹射器时,由动能定理得:(F-kmg)l=mv2
则 F=+kmg
代入数据解得:F=+0.2×1.8×104×10=2.46×105(N)
(3)由能量守恒定律得:
0.77•CU2+(F-kmg)L′=
mv2
解得:L′=100(m)
答:
(1)该电容器的电容为60F;
(2)飞机所受牵引力F的大小为2.46×105N;
(3)在航母甲板上加速100m距离即可起飞.
如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,两板间的距离d=40Cm.电源电动势E=24V内电阻r=l,电阻R=15
闭合开关S,待电路稳定后,将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4m/s竖直向上射入板间。若小球带电量为q=1×10-2C,质量为m=2×10-2kg,不考虑空气阻力.
(1)滑动变阻器接入电路的阻值为多大时,小球恰能到达A板?
(2)此时,电源的输出功率是多大?
正确答案
(1)(2)23W
试题分析:(1)小球进入板间后,受重力和电场力作用,且到A板时速度为零.
设两板间电压为UAB,由动能定理得
一mgd一qUAB=0一mv02 (2分)
滑动变阻器两端电压为U滑
U滑=UAB。=8v (2分)
设通过滑动变阻器的电流为,,由闭合电路的欧姆定律得
I= (1分)
滑动变阻器接入电路的电阻
(1分)
(2)电源的输出功率
P出= I2 (R+R滑)=23W (2分)
点评:明确电容器两端电压与滑动变阻器电压相同,由动能定理和闭合电路欧姆定律结合分析是求解本题的思路
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