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题型:简答题
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简答题

两个相同的电容器并联后,用电压U的电源充完电后去除电源,然后在其中一个电容器中充满相对电容率为εr的电介质.求:两电容极板间的电势差.

正确答案

解:设开始时电容器的电容为C,故电荷量均为Q=CU,故总的电荷量:

Q1=2Q=2CU;

在其中一个电容器中充满相对电容率为εr的电介质,根据C=,电容变为εrC,故电荷总量为:

Q2=CU′+εrCU′

根据电荷守恒定律,有:

Q1=Q2

联立解得:

U′=

答:两电容极板间的电势差为

解析

解:设开始时电容器的电容为C,故电荷量均为Q=CU,故总的电荷量:

Q1=2Q=2CU;

在其中一个电容器中充满相对电容率为εr的电介质,根据C=,电容变为εrC,故电荷总量为:

Q2=CU′+εrCU′

根据电荷守恒定律,有:

Q1=Q2

联立解得:

U′=

答:两电容极板间的电势差为

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题型:简答题
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简答题

水平放置的平行板电容器,两极板相距5mm,电容为2μF,当将其充电到两板电势差为100V时,一个质量为1.0×10-11g的带负电尘埃正好在板间静止,求:

(1)这时电容器的带电量为多少库仑?

(2)电容器上极板带何种电荷?

(3)该尘埃带电量为多少?

正确答案

解:(1)由C=得,Q=CU=2×10-6×100C=2×10-4C

(2)带负电尘埃正好在板间静止,受到重力与电场力平衡,则电场力方向竖直向上,电容器上极板带正种电荷.

(3)由平衡条件得

    qE=mg,又E=,得到q=mg

代入解得,q=5×10-18C

答:

(1)电容器的带电量为2×10-4C.

(2)电容器上极板带正种电荷.

(3)该尘埃带电量为5×10-18C.

解析

解:(1)由C=得,Q=CU=2×10-6×100C=2×10-4C

(2)带负电尘埃正好在板间静止,受到重力与电场力平衡,则电场力方向竖直向上,电容器上极板带正种电荷.

(3)由平衡条件得

    qE=mg,又E=,得到q=mg

代入解得,q=5×10-18C

答:

(1)电容器的带电量为2×10-4C.

(2)电容器上极板带正种电荷.

(3)该尘埃带电量为5×10-18C.

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题型: 多选题
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多选题

(2015秋•重庆月考)如图所示,是一个由电池、开关S、电阻R与平行板电容器组成的串联电路,电容器所带电荷量为Q、电容为C、两板间电势差为U、板间电场强度为E,闭合开关S后,在增大电容器两极板间距离的过程中,以下说法正确的是(  )

A保持开关S闭合,则C变小,Q变小,E变小,R中有电流从a流向b

B保持开关S闭合,则C变大,Q变大,E变小,R中没有电流

C如果断开开关S,则C变大,Q变小,U变小,E变小

D如果断开开关S,则C变小,Q不变,U变大,E不变

正确答案

A,D

解析

解:A、保持开关S闭合,U不变,d增大,根据C=知,电容C减小,根据E=知,电场强度减小,根据Q=CU知,电荷量减小,R中有电流从a流向b,故A正确,B错误、

C、断开开关S,电荷量Q不变,根据C=知,电容C减小,根据U=知,电势差U增大,根据E=,知E不变,故C错误,D正确.

故选:AD.

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题型: 单选题
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单选题

半导体指纹传感器:在一块半导体基板上阵列了10万金属颗粒,传感器阵列的每一点是一个金属电极,充当电容器的一极,其外面是绝缘的表面.手指贴在其上与其构成了电容器的另一极,由于手指指纹深浅不同,嵴和峪与半导体电容感应颗粒形成的电容值大小不同,其工作过程是通过对电容感应颗粒预先充电到某一参考电压,然后对每个电容的放电电流进行测量,设备将采集到不同的数值汇总,也就完成了指纹的采集,则(  )

A指纹的嵴处与半导体基板上对应的金属颗粒距离近,电容小

B指纹的峪处与半导体基板上对应的金属颗粒距离远,电容小

C对每个电容感应颗粒都充电至某一参考电压时,在手指靠近时,各金属电极电量减小

D对每个电容感应颗粒都充电至某一参考电压时,在手指远离时,各金属电极均处于充电状态

正确答案

B

解析

解:

A、指纹的嵴处与半导体基板上对应的金属颗粒距离近,根据电容的决定式C=得知,电容大.故A错误.

B、指纹的峪处与半导体基板上对应的金属颗粒距离远,根据电容的决定式C=得知,电容小.故B正确.

C、在手指靠近时,电容增大,而电压一定,则由Q=CU可知,各金属电极电量增大.故C错误.

D、在手指远离时,电容减小,而电压一定,则由Q=CU可知,各金属电极电量放电状态.故D错误.

故选B

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题型: 多选题
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多选题

下列说法中正确的是(  )

A电容器两极板带等量异号电荷,电容器的带电量为零

B由C=可知电容器的电容随带电量增大而增大

C电容器所带电量与两极板间的电势差成正比

D当电容器电量增加△Q,两极电压增量为

正确答案

C,D

解析

解:A、电容器两极板带等量的异号电荷,电容器的带电量为某一极板电荷量的绝对值,故A错误.

B、电容器的电容与所带的电荷量无关,故B错误.

C、根据Q=CU知,电容器所带的电荷量与两极板间的电势差成正比,故C正确.

D、因为电容器的电容不变,根据C=知,当电容器电量增加△Q,两极电压增量为,故D正确.

故选:CD.

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题型: 单选题
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单选题

(2015•嘉兴二模)如图所示,图甲为蹦床比赛中的运动员,图乙为在水平路面上转弯的汽车,图丙为高压带电作业及工作服,图丁为可变电容器.下列与四个图相关的说法中,正确的是(  )

A蹦床对运动员始终存在弹力作用

B汽车转弯时的向心力由重力提供

C高压带电作业及工作服中常渗入金属丝

D可变电容器动片旋入越多电容越小

正确答案

C

解析

解:A、当蹦床与运动员接触时,才会有弹力,故A错误;

B、汽车转弯时的向心力由侧向静摩擦力提供,故B错误;

C、高压带电作业及工作服中常渗入金属丝,从而保护身体受到伤害,故C正确;

D、可变电容器动片旋入越多,则正对面积越大,根据C=ɛ,可知电容越大,故D错误;

故选:C.

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题型:填空题
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填空题

平行板电容器所带电量Q=3.0×10-8C,它的两板之间的电压U=2.0V,则它的电容为______μF.如果两板的带电量各减少一半,则两板电势差为______伏.

正确答案

1.5×10-2

1.0

解析

解:电容器的电容C=μF.

带电量减小一半,电容不变,

则U=V.

故答案为:1.5×10-2; 1.0;

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题型:填空题
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填空题

一个平行板电容器的电压为10V时,其所带电量为20C,则它的电容为______F.若它的两板间距离为0.01m,则它的电场强度为______.在电容器内有一个试探电荷,它的电量为1.0×10-8C,则该试探电荷受到的电场力为______

正确答案

2

1000V/m

10-5N

解析

解:已知U=10V,Q=20C,则电容C==2F.板间电场强度E==V/m=1000V/m.电量为1.0×10-8C的试探电荷受到的电场力为F=qE=1.0×10-8×1000N=10-5N

故答案为:2,1000V/m,10-5N

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题型: 多选题
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多选题

如图所示,一平行板电容器的电容为C,两极板M、N间距离为d,所接电源的电动势为E,两板间a、b、c三点的连线构成一等腰直角三角形.三角形的两直角边长均为L,其中ab边与两板平行,以下说法正确的是(  )

A电容器所带电荷量为CE

B两极板间匀强电场的电场强度大小为

Ca、c两点间的电势差为

D若增大两板间距离时,a、c两点间电势差不变

正确答案

A,B

解析

解:A、电容器两端的电压为电源的电动势;故电容器的带电量Q=EC;故A正确;

B、电场强度E==;故B正确;

C、ac两点的电势差Uac=Edac=Lsin45°=;故C错误;

D、因电容器与电源相连;故电容两端的电压不变;增大两板间的距离时,电场强度减小,故ac两点的电势差减小;故D错误;

故选:AB.

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题型: 单选题
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单选题

两个电容器的电容分别是C1和C2,它们的电荷量分别是Q1和Q2,两极板间的电压分别是U1和U2,下列判断正确的是(  )

A如果C1=C2,则 U1>U2时,Q1<Q2

B如果Q1=Q2,则 U1>U2时,C1>C2

C如果U1=U2,则Q1>Q2时,C1<C2

D如果C1≠C2,U1≠U2时,可能Q1=Q2

正确答案

D

解析

解:A、如果C1=C2,根据公式C=,当U1>U2时,Q1>Q2,故A错误;

B、如果Q1=Q2,根据公式C=,当U1>U2时,C1<C2,故B错误;

C、如果U1=U2,根据公式C=,当Q1>Q2时,C1>C2,故C错误;

D、如果C1≠C2,U1≠U2时,根据公式C=,可能Q1=Q2,只要C与U的乘积一定就行,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,正对的平行板电容器一直与电源连接.现将上极板固定,下极板沿同一竖直平面向下平移一小段距离过程中,下列说法正确的是(  )

A电容器的电容增大

B电容器的电容减小

C极板间的场强不变

D极板间的场强增大

正确答案

B

解析

解:A、下极板下移时,则d增大,由C=ɛ可知,C减小.故A错误,B正确.

C、将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离,由于电容器两板间电压不变,根据E=得知板间场强减小.故C正D错误;

故选:B.

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题型: 单选题
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单选题

下列关于电容器的说法中,正确的是(  )

A电容越大的电容器,带电荷量也一定越多

B两个电容器的带电荷量相等时,两板间电势差较大的电容器的电容较大

C电容器的电容与电容器是否带电无关

D电容器不带电时,其电容为零

正确答案

C

解析

解:A、由电容的定义式C=可知,电容越大的电容器,只有在电压一定时,带电荷量才一定越多.故A错误.

    B、两个电容器的带电荷量相等时,由电容的定义式C=可知,两板间电势差较大的电容器的电容较小.故B错误.

    C、D电容器的电容表征电容器容纳电荷的本领大小,由电容器本身的特性决定,与电容器是否带电无关.故C正确,D错误.

故选C

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题型:填空题
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填空题

有一电容器,带电量为1×10-5C,两板间电压200V,如果使它的带电量再增加1×10-6C,这时它的电容是______µF,两板间电压是______

正确答案

5×10-2

220

解析

解:

由电容定义式得:

增大极板电量不会改变电容大小.但是会改变极板间的电压,带电量再增加1×10-6C,极板电压为:

故答案为:5×10-2;220.

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题型:填空题
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填空题

如图所示:E=10V,内阻不计,C1=C2=30μF,R1=4Ω,R2=6Ω,先闭合开关S,待电路稳定后,再将开关断开,则断开S后流过R1的电量为______

正确答案

4.2×10-4C

解析

解:开关闭合时,电路中电流I==1A;

R2两端的电压U=IR2=6V;

故电容器C1上的带电量Q1=UC=6V×30μF=1.8×10-4C;

当断开开关后,两电容器直接与电源相连,电压均等于电源的电动势;

故两电容上的电量Q=2×E×C=2×10V×30μF=6.0×10-4C;

故通过R1的电量△Q=Q-Q1=4.2×10-4

故答案为:4.2×10-4C

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题型: 单选题
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单选题

由电容器电容的定义式C=,可知(  )

A若电容器不带电,则电容C为零

B电容C与所带的电荷量Q成正比

C电容C与电压U成反比

D电容在数值上等于使两极板间的电压增加1V时所需增加的电荷量

正确答案

D

解析

解:电容的大小由本身因素所决定,与所带的电量及两端间的电压无关.电容器不带电,电容没变.故A、B、C错误;由C==,所以电容在数值上等于使两极板间的电压增加1V时所需增加的电荷量.故D正确.

故选:D.

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