- 电场:电流
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(2015秋•亭湖区校级期中)有一个电容器,带电荷量为1×10-5,两极板间电压为200V,电容器电容为______F.如果使它带电荷量再增加1×10-6C,此时它的电容为______F,两极板间的电压为______V.
正确答案
解:由电容的定义式得:C==
F=5×10-8 F,
电荷量发生变化时,电容不变,还是5×10-8F.
由C=得:
两极间的电压为U′==
V=220V
故答案为:5×10-8;5×10-8;220
解析
解:由电容的定义式得:C==
F=5×10-8 F,
电荷量发生变化时,电容不变,还是5×10-8F.
由C=得:
两极间的电压为U′==
V=220V
故答案为:5×10-8;5×10-8;220
如图所示的装置中,
(1)怎样才能使静电计的张角变大?
(2)若静电计没有接地怎样才能使静电计的张角变大?
(3)在去掉两个接地线的条件下,用手接触一下A板,张角是否变化?
正确答案
解:(1)由题意可知,电容器两极板的电量不变,而静电计测量的是两极板的电压,
根据电容的定义式C=,结合电容的决定式C=ɛ
,可知,当电容器的正对面积或电介质减小,或极板间距增大时,出现电容减小,因此电压增大,导致指针张角变大;
(2)当静电计没有接地时,要使得静电计张角变大,则将本来接地的线,接在B上或用手接触,即可测量电压;
(3)当去掉两个接地线的条件下,用手接触一下A板,导致A极板电量减小,静电计张角变小.
答:(1)电容器的正对面积或电介质减小,或极板间距增大即可;
(2)将本来接地的线,接在B上或用手接触;
(3)张角变小.
解析
解:(1)由题意可知,电容器两极板的电量不变,而静电计测量的是两极板的电压,
根据电容的定义式C=,结合电容的决定式C=ɛ
,可知,当电容器的正对面积或电介质减小,或极板间距增大时,出现电容减小,因此电压增大,导致指针张角变大;
(2)当静电计没有接地时,要使得静电计张角变大,则将本来接地的线,接在B上或用手接触,即可测量电压;
(3)当去掉两个接地线的条件下,用手接触一下A板,导致A极板电量减小,静电计张角变小.
答:(1)电容器的正对面积或电介质减小,或极板间距增大即可;
(2)将本来接地的线,接在B上或用手接触;
(3)张角变小.
一个已充电的电容器,若使它的电量减少3×10-4C,则其电压减少为原来的,则( )
正确答案
解析
解:A、由题:平行板电容器的电荷量减少△Q=3×10-4 C,电压减少为原来的,由C=
知电量减少为原来的
,即减少了原来的
,则根据C=
知电容器原来的带电荷量Q=1.5△Q=1.5×3×10-4=4.5×10-4C
,A错误B正确;
C、由已知条件无法求电压,电容反映电容器本身的特性,电容器极板上的电荷减少,电容器的电容不变,CD错误.
故选:B
测得某平行板电容器两极板间电压为10V.当该电容器所带的电量增加了2×10-7C时,两极板间电压增加了20V,则电容器原来的带电量为______C.
正确答案
解:由电容的定义式C=得:C=
=
=10-8F,则电容器原来的带电量为Q=CU=10-8×10=10-7C
故答案为:10-7
解析
解:由电容的定义式C=得:C=
=
=10-8F,则电容器原来的带电量为Q=CU=10-8×10=10-7C
故答案为:10-7
如图所示电路,电源电动势E=6V,内阻r=1Ω,电阻R1=3Ω,R2=2Ω,电容器的电容C=0.5μF.开关S原是闭合的,现将开关S断开,则断开开关S后,电源释放的电能为______J.
正确答案
1.6×10-5
解析
解:电键闭合时,根据闭合电路欧姆定律,有:
I==
=1A;
电容器的电压:
U1=IR2=1×2=2V;
带电量为:
Q1=CU1=0.5×10-6F×2V=10-6C
断开开关后,电容器电压:
U2=E=6V;
带电量为:
Q2=CU2=0.5×10-6F×6V=3×10-6C
做电容器的Q-U图,如图所示:
Q-U图象与时间轴包围的面积表示储存的电能,故增加的电能为:
△E=Q2U2-Q1U1=3×10-6C×6V-10-6C×2V=1.6×10-5J
充电过程电阻R1消耗的电能忽略不计,故电源释放的电能约为1.6×10-5J;
故答案为:1.6×10-5.
如图所示的实验装置中,平行板电容器的极板B与一静电计相接,极板A接地,静电计此时指针的偏角为θ.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、将极板A向左移动一些时,两极板间的距离d增大,根据电容的决定式C=,分析得知电容减小,而电容器的电量不变,由电容的定义式C=
分析可知极板间的电势差增大,所以静电计指针偏角θ变大,故A正确.
B、将极板A向右移动一些时,两极板间的距离d减小,根据电容的决定式C=,分析得知电容增大,而电容器的电量不变,由电容的定义式C=
分析可知极板间的电势差减小,所以静电计指针偏角θ变小,故B错误.
C、将极板A向上移动一些,两极板正对面积S减小,根据电容的决定式C=,分析得知电容减小,而电容器的电量不变,由电容的定义式C=
分析可知,极板间的电势差增大,所以静电计指针偏角θ变大,故C正确.
D、在极板间插入一块玻璃板,电容增大,而电容器的电量不变,由电容的定义式C=分析可知极板间的电势差减小,所以静电计指针偏角θ变小,故D正确.
故选:ACD
对于两个电容不同的电容器,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、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,就如茶杯大,其中的水不一定多,故A错误;
B、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,故B错误;
C、根据公式C=,由于电压未知,故带电量多的电容器电容不一定比较大,故C错误;
D、根据公式C=,在相同电压作用下,带电量多的电容器的电容比较大,故D正确;
故选:D.
关于电容器和电容,下列说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电容器被充电后两极总是带等量异种电荷;故A正确;
B、电容器被充电后两极总是带等量异种电荷,每一个极板上的电荷量即为电容器的带电量.故B错误;
C、根据电容器电容的定义式C=及其物理意义可知,电容器的电容在数值上等于电容器两极间加单位电势差时所容纳的电荷的电量的值;故C正确;
D、电容器的电容是电容器的本身的属性,与电量及电压无关;故D正确;
本题选择不正确的,故选:B.
关于电容器的电容,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、B、C、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,由电容器本身有关,故A、B、C错误.
D.电容C=.体现了其容纳电荷的本领.则D正确
故选:D
如图甲所示是一种测量电容的实验电路图,实验是通过对高阻值的电阻放电的方法,测出电容器充电至电压U时所带电荷量Q,从而再求出待测电容器的电容,某同学在一次实验时的情况如下:
a.按图甲所示电路图接好电路;
b.接通开关S,调节电阻箱R的阻值,使小量程电流表的指针偏转接近满刻度,记下此时电流表的示数是I0=490μA,电压表的示数是U0=8.0V,I0、U0分别是电容器放电时的初始电流和电压;
c.断开开关S,同时开始计时,每隔5s或10s读一次电流I的值,将测得数据填入表格,并标示在图乙的坐标纸上(时间t为横坐标,电流i为纵坐标),结果如图中小黑点所示.
(1)该电容器电容为______F(结果保留两位有效数字);
(2)若某同学实验时把电压表接在E、D两端,则电容的测量值比它的真实值______(选填“大”、“小”或“相等”).
正确答案
解:(1)用平滑的曲线将图乙中各点连起来,数出图乙中图线与坐标轴所围成面积约为32格,即电容器的电荷量为:
Q=32×50×10-6×5c=8.0×10-3C
电容:
(2)若把电压表接在E、D两端,则断开开关S电容器放电的过程中,从电压表和电阻上两条支路同时放电,图乙中图线与坐标轴所围成面积仅为电容器的通过电阻的放电量,比电容器的实际带电量小,故电容的测量值比它的真实值小.
故答案为:
(1)1.0×10-3;
(2)小.
解析
解:(1)用平滑的曲线将图乙中各点连起来,数出图乙中图线与坐标轴所围成面积约为32格,即电容器的电荷量为:
Q=32×50×10-6×5c=8.0×10-3C
电容:
(2)若把电压表接在E、D两端,则断开开关S电容器放电的过程中,从电压表和电阻上两条支路同时放电,图乙中图线与坐标轴所围成面积仅为电容器的通过电阻的放电量,比电容器的实际带电量小,故电容的测量值比它的真实值小.
故答案为:
(1)1.0×10-3;
(2)小.
当一个电容器的带电量是4×10-8C,测得两极板之间的电压是2V.如果将所带的电量全部放掉后,此电容器的电容是( )
正确答案
解析
解:由电容定义式可得:
电容是电容器的固有属性,不会因为电压,或带电量的改变而改变.故将所带的电量全部放掉后,此电容器的电容还是2×10-8F.
故B正确,ACD错误.
故选:B.
关于电容器的电容,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电容器的大小与所带的电量以及两端间的电势差无关,由本身的性质决定.故A错误.
B、电容的国际单位是法.故B错误.
C、根据电容的决定式,知正对面积越大,电容越大.两极板间的距离越大,电容越小.故C正确,D错误.
故选C.
关于电容器的电容,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量由电容本身决定与所带电量无关,由电容器本身决定;
根据C=,电容器与带电量、电压无关,故ABC均错误,D正确;
故选:D.
将电容为1.2×10-11F的平行板电容器接在3V的电池上,则电容器所带电荷量为( )
正确答案
解析
解:根据电容的定义式C=,可知Q=CU=1.2×10-11×3C=3.6×10-11C,故D正确,ABC错误;
故选:D
要使平行板电容器的电容增大,可以( )
正确答案
解析
解:A、由C=知,电容器的电容与电荷量以及电容器两端的电压无关.故A错误.
B、D、根据电容器的决定式C=知,增大两极板间的距离,则电容减小.减小电容器两极板间的距离,则电容增大.故B错误,D正确.
C、根据电容器的决定式C=知,增大正对面积,则电容增大.故C正确.
故选:CD.
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