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题型: 单选题
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单选题

关于电容器的电容,下列说法正确的是(  )

A电容器带的电荷越多,其电容越大

B电容器两极板间的电势差越大,其电容越小

C平行板电容器的电容与极板间距、正对面积等因素有关

D一个电容器,如果它不带电,其电容就为零

正确答案

C

解析

解:电容器的电容与电容器所带的电量、电容器两端间的电势差无关.当电容器所带的电量增大,电势差也增大,两者的比值(即电容)不变,带电量为0,电容仍然不变.平行板电容器的电容跟极板间距、极板的正对面积、电介质的介电常数有关,电容C=.故A、B、D错,C对.

故选C.

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题型: 多选题
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多选题

某电容器上标有“1.5μF,9V”,则该电容器(  )

A所带电荷量不能超过1.5×10-6C

B所带电荷量不能超1.35×10-5C

C所加的电压不应超过9V

D该电容器的击穿电压为9V

正确答案

B,C

解析

解:A、B、由题意可知,电容器最大承受电压为9V;则由电容的定义式C=,得Q=CU=1.5×10-6×9C=1.35×10-5C,知所带的电荷量不能超过1.35×10-5C;故A错误,B正确;

C、9V是电容器的额定电压,即能承受的最大电压,所加的电压不能超过9V,故C正确;

D、9V是电容器的额定电压,不是击穿电压,击穿电压大于9V,故D错误;

故选:BC.

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题型:简答题
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简答题

某同学用如图所示的电路测量一个电容器的电容.图中R是12kΩ的高阻值电阻,串在电路中的数字多用电表调至微安档,并且数字多用电表表笔的正负极可以自动调换.电源电压为6.0V.

(1)实验时先将开关S接1,经过一段时间后,当数字电表示数为______μA时,表示电容器电量充至最多;

(2)然后将开关S接至2,电容器开始放电,每隔一段时间记录一次电流值,数据如下表所示:

试根据记录的数据作出电容放电的I-t图象,

(3)已知在电容器的放电I-t图象中,图线与两坐标轴所围成的面积就是电容器的放电量;试由上述所作出的I-t图象求出该电容器的放电量为______C;由此得出该电容器的电容 C=______F.

正确答案

解:(1)电容器电量充至最多时,充电完毕,电流为零,故数字电表示数为零;

(2)如图所示:

(3)图线与两坐标轴所围成的面积就是电容器的放电量,数格子,共85格;

每一小格表示电量为:△I•△t=20×10-6A•5s=10-4C;

故电量为:Q=8.5×10-3C;

则电容C===1.41×10-3F

故答案为:

(1)0;    

(2)图见上.

(3)8.5×10-3C (在8.2×10-3C与8.8×10-3C之间均可),1.41×10-3F (在1.37×10-3F与1.47×10-3F之间均可).

解析

解:(1)电容器电量充至最多时,充电完毕,电流为零,故数字电表示数为零;

(2)如图所示:

(3)图线与两坐标轴所围成的面积就是电容器的放电量,数格子,共85格;

每一小格表示电量为:△I•△t=20×10-6A•5s=10-4C;

故电量为:Q=8.5×10-3C;

则电容C===1.41×10-3F

故答案为:

(1)0;    

(2)图见上.

(3)8.5×10-3C (在8.2×10-3C与8.8×10-3C之间均可),1.41×10-3F (在1.37×10-3F与1.47×10-3F之间均可).

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题型: 单选题
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单选题

关于电容C=,下列说法中正确的是(  )

AC与电容器所带电荷量成正比

BC与电容器两极间电势差成反比

CQ=0,C也等于零

D电容由电容器本身决定

正确答案

D

解析

解:A、B、电容的大小与电容器两端的电压及电容器所带的电量无关.故A、B错误.

    C、电容是电容器的性质,Q=0时,电容仍然存在,故C错误;

    D、根据C=ɛ,知两极板间距离增大,电容就变小.正对面积增大,电容变大;故电容是由电容器本身决定的,故D正确.

故选:D.

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题型:填空题
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填空题

一平行板电容器充电后两板间电压为3V,现使它的电量减少3×10-4C,发现两板电压降为原来的,则这个电容器的电容为______F,平行板电容器原来带电量为______C.

正确答案

1.5×10-4

4.5×10-4

解析

解:由题:平行板电容器的电荷量减少△Q=3×10-4 C,电压降低△U=3V-1V=2V,

电容器原来的带电荷量Q=CU=1.5×10-4×3C=4.5×10-4C

 故答案为:1.5×10-4;4.5×10-4

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题型: 单选题
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单选题

关于电容的说法中正确的是(  )

A由C=可知.电容器的电容与它的带电量、两板间电压有关

B电容器带电量多,说明它容纳电荷的本领大

C由C=可知,当Q为零.C也为零

D电容器的电容与极板上的电压无关

正确答案

D

解析

解:A、电容器的电容与电容器所带的电量、电容器两端间的电势差无关,故A错误,D正确;

B、当电容器所带的电量增大,电势差也增大,两者的比值(即电容)不变,故B错误;

C、电容是电容器本身的性质,电量为零时C也存在;故C错误;

故选:D.

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题型: 多选题
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多选题

用两节相同的电池给两个电容器C1和C2充电,已知C1<C2,当达到稳定状态时,两电容器的电差分别为U1和U2,带电量分别为Q1和Q2,则(  )

AU1>U2

BU1=U2

CQ1=Q2

DQ1<Q2

正确答案

B,D

解析

解:据题意:用两节相同的电池给两个电容器C1和C2充电,U1=U2

由C=得,Q=CU,U相同,C1<C2.则Q1<Q2.故BD正确,A、C错误.

故选:BD.

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题型: 单选题
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单选题

原有一油滴静止在极板水平放置的平行板电容器中,给电容器再充上一些电荷△Q,油滴开始向上运动,经ts后,电容器突然放电失去一部分电荷△Q′,又经ts,油滴回到原位置,假如在运动过程中油滴电荷量一定,则(  )

A=

B=

C=

D=

正确答案

C

解析

解:给电容器再充上一些电荷△Q,由于油滴受到向上的电场力大于重力,故油滴竖直向上做匀加速直线运动;

电容器突然放电失去一部分电荷△Q′,由于开始时,油滴已有向上的速度,故油滴先竖直向上做匀减速直线运动,然后反向做初速度为零的匀加速直线运动.

设油滴的质量为m,带电量为q,电容器板间距离为d,电容器为C.在第一步过程中,设电容器的充电量为Q,板间电压为U0,场强为E0,受力情况如图甲所示:

由题意得E0q=mg,U0=,E0=

联立解得mg=

在第二步过程中,设板间电压为U1,场强为E1,油滴的加速度大小为a1,ts末的速度为υ1,位移为s,受力情况如图乙所示,有

  U1=,E1=,s=a1t2,E1q-mg=ma1,v1=a1t

在第三步过程中,设板间电压为U2,场强为E2,油滴的加速度大小为a2,受力情况如图丙所示.

  U2=,E2=,-s=a2(2t)2,mg-E2q=ma2

由以上各式得=

故选:C.

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题型: 多选题
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多选题

我们学习了一个新的物理量--电容,其公式为C=,关于电容的单位,我们知道是法拉(F).通过物理量间的关系,知道其单位间的关系.电容的单位还可以用其他表示方法.下列各式中正确的是(  )

A1F=1

B1F=1

C1F=1

D1F=1

正确答案

A,D

解析

解:A、1F==,则A正确

    B、D=,则B错误,D正确

   C、==,则C错误

故选:AD

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题型: 单选题
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单选题

根据电容的定义式可知(  )

A电容器的电容越大,则电容器所带的电量就越多

B电容器两极板间的电势差越大,电容越小

C电容器的电容与其带电量成正比,与两极板间的电势差成反比

D电容器的电容不随带电量及两极板间电势差的变化而变化

正确答案

D

解析

解:A、电容器带电的电量Q越多,两极之间的电压U越高,但电容不变.故A错误.

B、电容反映本身的特性,板间的电势差越大,电容器带电就越多,但电容不变.故B错误.

C、电容表征电容器容纳电荷的本领大小,与电压、带电量无关,给定的电容C一定.故C错误.

D、电容表征电容器容纳电荷的本领大小,电容大小与电容器的带电情况无关.故D正确.

故选D

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题型: 单选题
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单选题

如图所示是一个由电池.电阻R与平行板电容器组成的串联电路,在用绝缘工具减小电容器两极板间距离的过程中,以下说法正确的是(  )

A电阻R中没有电流

B电容器的电容变小

C电阻R中有从a流向b的电流

D电阻R中有从b流向a的电流

正确答案

D

解析

解:减小电容器两极板间距离过程中,根据电容的决定式C=分析得知,电容C增大,而电压U不变,则电容器所带电量Q=CU增大,电容器被充电,由于电容器上板带正电,下板带负电,则电阻R中有从b流向a的电流.

故选:D

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题型: 单选题
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单选题

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(  )

A微粒P受到的电场力不变

B两板上的带电量变小

C两板间的电压变小

D微粒将水平向左作直线运动

正确答案

D

解析

解:设初状态极板间距是d,场强为E,旋转θ角度后,极板间距变为dcosθ,板间电压不变,根据公式E=分析得知,板间场强变化为E′=,而且电场强度的方向也旋转了θ,由受力分析可知,电场力在竖直方向的分力为F=qE′cosθ=qE,仍与重力平衡,水平方向电场力有向左的分力,所以微粒向左匀加速直线运动,由于极板间距变小,导致电容变大,因电压不变,所以电量增加.故ABC错误,D正确;

故选D

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题型:简答题
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简答题

电流传感器可以像电流表一样测量电流,不同的是,它的反应非常快,可以捕捉到瞬间的电流变化.此外,由于它与计算机相连,能在几秒内画出电流随时间变化的图象.照图甲连接电路.电源用直流8V左右,电容器可选几十微法的电解电容器.先使开关S与1端相连,电源对电容器充电,这个过程可以在瞬间完成.然后把开关S掷向2端,电容器通过电阻R放电,传感器将电流信息传入计算机,屏幕上显示出电流随时间变化的I-t曲线.一位同学测得图象如图所示,它的电源电压是8V.

(1)在图中画一个竖直的狭长矩形(在图的最左边),它的面积的物理意义是什么?

(2)怎样根据图估算电容器在全部放电过程中释放的电荷量?试着算一算;

(3)根据以上数据估算的电容是多少?

正确答案

解:(1)将横坐标t分成许多很小的时间间隔△t,在这些很小的时间间隔里,放电电流I可以视为不变,则I△t为这段时间内的电量.

(2)由(1)式可知,电容器所带的电荷量为Q=I1△t1+I2△t2+I3△t3+…+In△tn

式中I1△t1、I2△t2…为图中的狭条形面积,由此可知,电容器所带的电荷量在数值上等于图象与坐标轴所包围的面积.

具体的做法是:首先以坐标纸上0.5×0.5cm2的一个小正方形作为一个面积计量单位,数出图象与坐标轴有多少个完整的小正方形.对于曲线下的部分超过该格一半面积的记为一个,不足一半的则舍去不计,这样既可以得到曲线下包含的小正方形的个数为39个(格数为38-42都正确);其次确定每个小方格所对应的电荷量值,纵坐标的每个小格为0.2mA,横坐标的每个小格为0.4s,则每个小格所代表的电荷量数值为 q=0.2×10-3×0.4=8×10-5C.

最后由曲线下方的方格数与q的乘积即得电容器所带的电荷量 Q=39×8×10-5C=3.14×10-3C.

(3)由电容器的计算公式,可得电容值μF

答:

(1)在图中画一个竖直的狭长矩形(在图的最左边),它的面积的物理意义是这段时间内的电量.

(2)电容器所带的电荷量在数值上等于图象与坐标轴所包围的面积.电容器所带的电荷量为3.14×10-3C.

(3)根据以上数据估算的电容是390μF.

解析

解:(1)将横坐标t分成许多很小的时间间隔△t,在这些很小的时间间隔里,放电电流I可以视为不变,则I△t为这段时间内的电量.

(2)由(1)式可知,电容器所带的电荷量为Q=I1△t1+I2△t2+I3△t3+…+In△tn

式中I1△t1、I2△t2…为图中的狭条形面积,由此可知,电容器所带的电荷量在数值上等于图象与坐标轴所包围的面积.

具体的做法是:首先以坐标纸上0.5×0.5cm2的一个小正方形作为一个面积计量单位,数出图象与坐标轴有多少个完整的小正方形.对于曲线下的部分超过该格一半面积的记为一个,不足一半的则舍去不计,这样既可以得到曲线下包含的小正方形的个数为39个(格数为38-42都正确);其次确定每个小方格所对应的电荷量值,纵坐标的每个小格为0.2mA,横坐标的每个小格为0.4s,则每个小格所代表的电荷量数值为 q=0.2×10-3×0.4=8×10-5C.

最后由曲线下方的方格数与q的乘积即得电容器所带的电荷量 Q=39×8×10-5C=3.14×10-3C.

(3)由电容器的计算公式,可得电容值μF

答:

(1)在图中画一个竖直的狭长矩形(在图的最左边),它的面积的物理意义是这段时间内的电量.

(2)电容器所带的电荷量在数值上等于图象与坐标轴所包围的面积.电容器所带的电荷量为3.14×10-3C.

(3)根据以上数据估算的电容是390μF.

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题型: 单选题
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单选题

a、b两个电容器,a的电容大于b的电容,下列说法正确的是(  )

A若它们的带电量相同,则a的两极板的电势差小于b的两极板的电势差

B若它们两极板的电势差相等,则a的带电量小于b的带电量

Ca的带电量总是大于b的带电量

Da的两极板的电势差总是大于b的两极板的电势差

正确答案

A

解析

解:A、根据公式C=,电势差U=,决定电势差的因素有电容器电容量和带电量,若它们的带电量相同,a的电容大于b的电容,则a的两极板的电势差小于b的两极板的电势差.故A正确;

B、根据Q=CU,a的电容大于b的电容,若它们两极板的电势差相等,则a的带电量大于b的带电量.故B错误;

C、根据Q=CU,a的电容大于b的电容,若极板之间的电势差的关系不知道,则不能确定a的带电量总是大于b的带电量.故C错误;

D、根据公式C=,电势差U=,决定电势差的因素有电容器电容量和带电量,电容器的带电量不知道,所以不能确定a的两极板的电势差总是大于b的两极板的电势差.故D错误;

故选:A.

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题型: 多选题
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多选题

平行板电容器与静电计相连,如图所示.下列各种情况中能观察到静电计指针偏角减小的是(  )

A将两极板的间距加大

B将两极板平行错开,使正对面积减小

C在A板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的陶瓷板

D在A板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的铝板

正确答案

C,D

解析

解:

A、将两极板的间距加大,依据可知电容减小,由电容器的定义式,可知两极板间电压增大,故指针偏角增大,故A错误.

B、将两极板平行错开,使正对面积减小,依据可知电容减小,由电容器的定义式,可知两极板间电压增大,故指针偏角增大,故B错误.

CD、在A板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的陶瓷板或铝板,都是增大了介电常数,依据可知电容增大,由电容器的定义式,可知两极板间电压减小,故指针偏角减小,故C正确,D正确.

故选:CD.

下一知识点 : 磁场
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