- 电场:电流
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如图所示,两极板水平放置的平行板电容器与电动势为E的直流电源连接,下极板接地.静电计外壳接地.闭合电键S时,带负电的油滴恰好静止于电容器中的P点.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:
A、若将A极板向下平移一小段距离,板间距离d减小,根据C=知,电容增大.故A错误.
B、由于电容器始终与电源相连,电容器两端间的电势差不变,则静电计指针张角不变.故B错误.
C、由于板间电势差不变,d减小,则板间电场强度增大,P点与下极板的电势差增大,则P点的电势升高.故C正确.
D、电容器与电源断开,则电荷量不变,d改变,根据C=、C=
和E=
,可得E=
,则知板间电场强度不变,油滴所受电场力不变,仍处于静止状态.故D错误.
故选:C.
平行板电容器所带的电量为Q=4×10-8C,电容器两极板间电压为U=2V,则该电容器电容为______F;如果将其放电,使其所带电荷量为原来的一半,则两板间的电压为______V,此时电容器的电容为______F.
正确答案
2×10-8
1
2×10-8
解析
解:已知Q=4×10-8C,U=2V,则该电容器的电容为C==2×10-8F
若使电容器所带电荷量减少一半,电容不变,则板间电压U减小一半,即为U′=1V,但电容不变,仍为2×10-2F.
故答案为:2×10-2,1,2×10-2
用比值法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法,下列表达式中不属于用比值法定义物理量的是( )
正确答案
解析
解:A、加速度的定义是速度变化量与所用时间的比值,故a=属于比值定义法.故A错误.
B、电阻等于导体两端的电压与通过导体电流的比值,R=属于比值定义法.故B错误.
C、电场强度与放入电场中的电荷无关,所以E=属于比值定义法.故A错误.
D、此式电容的决定式,反映了电容是由两极板的正对面积成正比,与介电常量成正比,与极板间的距离成反比,不属于比值定义法.故D正确.
故选D
一个电容器带电量为Q时,两极板间的电压为U,下述叙述中正确的是( )
正确答案
解析
解:
A、若电容器带的电量Q减半时,其电容C不变,根据电容的定义式C=得知,若它带的电量减半,两板的电压U减半.故A错误;
B、电容与电量无关,当它带的电量为零,则它的电容不变,两板电压为零.故B正确;
C、若电容器带的电量Q减半时,其电容C不变,根据电容的定义式C=得知,若它带的电量减半,两板的电压U减半.故C错误.
D、若电容器带的电量Q加倍时,其电容C不变,根据电容的定义式C=得知,若它带的电量加倍,两板电压U加倍.故D错误.
故选:B
如图所示,D是一只理想二极管,AB是平行板电容器,在电容器两极间有一带电微粒P处于静止状态,当两极板A和B间的距离增大一些的瞬间(两极板仍平行),带电微粒P的运动及电容器的电压、电量情况是( )
正确答案
解析
解:电容器与电源保持相连,电容器的电压不变,板间距离增大,电容减小,电容量的电量要减小,放电,但由于二极管的作用只允许电流从a流向b,电容器的电量无法减小,根据推论板间电场强度E=,Q、S、εr不变,则改变d时,场强E不变,电荷P受的电场力不变,仍静止;根据U=Ed,板间电压增加;故ABC错误,D正确;
故选:D.
对于一给定的电容器,在图中,描述电容C、带电荷量Q、电压U之间的相互关系的图线中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、在电压U不变的情况下,电荷量与电容正比.故A错误.
B、根据C=,知对于一给定的电容器,电容不变.则Q与U成正比.故B正确.
CD、电容器的电容由本身的因素决定,与电容器所带的电荷量以及电势差的大小无关.故C、D错误.
故选:B.
如图所示电路中,E为电池组,S为单刀双掷开关,1、2是单刀双掷开关的两个触点,为灵敏电流计,C为平行板电容器,两极板间距为d.先将开关S与触点1相连,一段时间后将开关与触点2连接,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:
AC、电容器的充电和放电时的电流都是瞬时电流,无法使有稳定示数,S与1相连时,U不变.由Q=CU和C=,可知d变化时,Q也会变,即有电流,故A错误,C正确;
BD、S与触点2连接后,电容器处于放电,则电量为零,电流计示数变为零,而电容却不变,故BD错误;
故选:C.
美国著名科技期刊《探索》2007年1月号将超级电容器列为2006年世界七大技术发现之一,认为超级电容器是能量储存领域的一项革命性发展,并将在某些领域取代传统电池.作为一种新型储能装置,由于其单体电容可以是普通电容的百万倍以上,具有超级储电能力、高度可逆、寿命长等特点,几乎可无限次反复充放电,允许很大的充放电流、很宽的电压和温度范围,如图是某个超级电容器的照片.由于没有学过有关超级电容器的更多知识,某同学凭上述了解,提出了以下几点猜测,你认为这些猜测中最不合理的是( )
正确答案
解析
解:
A、超级电容器电容大,根据电容的决定式C=,可知两个电极面积大,这个猜想是合理的,故A错误.
B、超级电容器电容大,根据电容的决定式C=,可知超级电容器两电极间距离较普通电容器要小,这个猜想是合理的,故B错误.
C、超级电容器可无限次反复地充放电,寿命长,对环境污染相对较少,这个猜想是合理的,故C错误.
D、超级电容器储存电荷量非常大,但据题知充电电流大,充电时间并不是非常长,所以这个猜想是不合理的,故D正确.
故选:D
用比值法定义物理量是物理学中-种常用的方法.下面选项中采用比值法且定义式正确的是( )
正确答案
解析
解:A、加速度a与所受的合力成正比,与质量成反比,不是比值定义法.故A错误.
B、磁感应强度B=,B与F的大小与IL的大小无关,是比值定义法.故B正确.
C、电场强度E与场源电荷Q的电量有关,所以E=k不是比值定义法.故C错误.
D、电容C的大小与Q和U的大小无关.是比值定义法.C=.故D错误.
故选B.
(2015秋•广州校级期中)如图,将平行板电容器与电池两端相连,两极板间的带电尘埃恰好处于静止状态.若将上板缓慢地下移一些,其它条件不变,则( )
正确答案
解析
解:AB、电势差不变,将上板缓慢地下移一些,其它条件不变,两极板间的距离减小,则电场强度E=,变大,尘埃所受的电场力变大,尘埃将向上做加速运动,故A错误,B正确.
CD、电容器始终接在电源的两端,则两端的电势差不变,将上板缓慢地下移一些,极板间距减小,根据C=,知道电容增大,根据Q=CU知,电荷量增加.故D正确,C错误.
故选:BD.
有一个电容器,如果使它带的电荷量增加4.0×10-8C,两极板间的电势差就增大20V,这个电容器的电容是多少微法?
正确答案
解:电容定义式有:C==
=2×10-9μF
答:电容是2×10-9μF
解析
解:电容定义式有:C==
=2×10-9μF
答:电容是2×10-9μF
如图所示,平行板电容器竖直放置,A板上用绝缘线悬挂一带电小球,静止时,绝缘线与固定的A板成θ角,平移B板,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、S闭合时,两板间的电势差不变,B板向上平移一小段距离,d不变,电场强度不变,则小球所受的电场力不变,所以θ角不变.故A错误.
B、S闭合,B板向左平移一小段距离,d变小,则电场强度增大,小球所受电场力增大,所以θ角变大.故B错误.
C、S断开,电容器所带的电量不变,B板向上平移一小段距离,则S变小,根据E=,知电场强度增大,小球所受电场力增大,所以θ角变大.故C正确.
D、S断开,电容器所带的电量不变,B板向左平移一小段距离,d减小,根据E=,知电场强度不变,小球所受电场力不变,所以θ角不变.故D错误.
故选:AC.
平行板电容器的电容( )
正确答案
解析
解:由电容决定式:,
A、电容与两极板间距离成反比,故A错误.
B、电容器的电容与极板间电介质的介电常数成正比,故B正确.
C、电容与极板正对面积成正比,C正确.
D、电容与电压无关,故D错误.
故选:C
一电容器,带电量为4×10-5C,两极板间电压为200V,则该电容器电容为______F.若使它的带电荷量再增加1×10-5C,此时它的电容为______F,两极板间的电压为______V.
正确答案
2.0×10-7
2.0×10-7
250
解析
解:由公式C==
F=2.0×10-7 F,
电荷量发生变化,但电容不变,还是2.0×10-7 F
两极间的电压为U==
V=250V
故答案为:2.0×10-7 F、2.0×10-7 F、250V
真空中有一平行板电容器,两极板分别由铂和钾(其极限波长分别λ1和λ2)制成,板面积为s,间距为d,现用波长为λ(λ1<λ<λ2)的单色光持续照射两板内表面,则电容器的最终带电荷量正比于______.(用题中给定符号表示)
正确答案
(
)
解析
解:铂的极限波长为λ1,钾的极限波长为λ2,因为λ1<λ<λ2.由公式v=c/λ,极限波长短的极限频率高.所以,当以波长λ的光入射到两金属板内表面上时,只能使钾金属板发生光电效应.钾失去电子而成为电容器的正极板,光电子运动到铂金属板上后使铂金属板成为电容器的负极板.电子从钾金属板飞出时的动能为:
Ek=hv-W2=h-h
=hc
,公式中W2为钾金属的逸出功.
光电子不断从钾极板发出,又不断到达铂极板,使电容器带电不断增加,电压也不断增大,这个电压是使光电子减速的反向电压.当某时刻,光电子恰好到达铂极板时其速度减为零,则电容器的电量达到最大值Q=CU(这里的电压U相当于反向截止电压.)
由动能定理可以得到:eU=Ek=hc,
平行板电容器的电容:C∝Q=CU∝
×
×
∝
(
),
故答案为:(
).
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