- 电场:电流
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(2015秋•铜仁地区校级期中)在如图所示的实验装置中,平行板电容器的极板B与一灵敏的静电计相连,极板A接地.若极板A稍向上移动一些,由观察到的静电计指针变化作出平行板电容器电容变小的结论,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:由图分析可知电容器极板上的电荷量几乎不变,将极板B稍向上移动一点,极板正对面积减小,根据公式C=,电容减小,由公式C=
可判断出电容器极板间电压变大,静电计张角增大,故BC正确,AD错误.
故选:BC.
某电容器上标有“1.5μF,9V”,则该电容器能带最大电荷量为( )
正确答案
解析
解:根据电容的定义式C=.则Q=CU=1.5×10-6×9C=1.35×10-5C.故B正确,A、C、D错误.
故选B.
如图所示是一种通过测量电容器电容的变化,来检验液面高低的仪器原理图(这种仪器的优点爞将非电学量的变化转换为电信号,使测量自动化).容器中装有导电液体,是电容器的一个电极;中间的芯柱是电容器的另一个电极,芯柱外面套有绝缘管(塑料或橡皮)作为电介质.电容器的两个电极分别用导线接到指示器上.指示器显示的是电容的大小,于是从电容的大小就可以知道容器中液面位置的高低.如果指示器显示出电容的增大了,则可判断液面______(填“升高”或“降低”);电容增大的原因是由于电容器两极板正对面积______(填“增大”或“减小”).
正确答案
升高
增大
解析
解:由图可知,液体与芯柱构成了电容器,由图可知,两板间距离不变;液面变化时只有正对面积发生变化;则由C=可知,当电容增大时只能是正对面积S增大;故可判断液面升高;
故答案为:升高;增大.
下列关于电容器的说法中,正确的是( )
正确答案
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、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B错误,D正确;
C、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C错误.
故选:D.
如图所示,平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地.一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态.现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离( )
正确答案
解析
解:A、由带电油滴原来处于平衡状态可知,油滴带负电,故A正确
B、因U不变,d变大,由E=,则场强E减小,则电场力变小,向下运动,则B错误
C、场强E减小,而P点与下极板间的距离不变,则由公式U=Ed分析可知,P点与下极板间电势差将减小,而P点的电势高于下极板的电势,则知P点的电势将降低.故C正确.
D、将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离,即极板间距变大,则有电容器的电容减小,由于电容器两板间电压不变,根据Q=UC,因此带电量减小.故D错误.
故选:AC.
对于平行板电容器,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、将两极板的间距加大,d变大,根据公式C=可知,C将变小.故A错误.
B、当电容器充电后与电路断开,电容器的电量不变,极板间的电场强度随着距离变化而发生改变,电势差随着距离的增大而增大,故B错误.
C、电容器的电容反映电容器储存电荷的本领,不是电容器所带的电荷量多少,故C错误.
D、在下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,相当于板间距离减小,电容将增大.故D正确.
故选:D.
(2015秋•包头校级期中)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______F,两板间电压变为______ V.
正确答案
5×10-8
220
解析
解:该电容器的电容为 C==
=5×10-8F;
使电容器的带电量再增加1×10-6C时,电荷量为 Q′=1×10-5C+1×10-6C=1.1×10-5C,而电容器的电容不变,则
两板间电压变为 U′==
V=220V
故答案为:5×10-8;220V.
下列单位属于电容单位的是( )
正确答案
解析
解:电容是描述电容器容纳电荷量的本领;单位为法拉,符号为F;
故选:A.
如图所示,让平行板电容器带电后,静电计的指针偏转一定角度.若不改变两极板带的电荷量而减小两极板间的距离,同时在两极板间插入电介质板,那么静电计指针的偏转角度( )
正确答案
解析
解:充电后与电源断开,则极板两端的电荷量保持不变,插入介电常数后,介电常数增大,则由C=,可知电容C增大;
则由C= 可知,电容器两端的电压减小,故静电计指针的偏转角度减小;
故选:B.
如图所示,电源电动势E=9V,内阻r=0.5Ω,电阻R1=5.0Ω,R2=3.5Ω,R3=6.0Ω,R4=3.0Ω电容C=2.0μF.
(1)求电键接到a时,电容的带电量是多少?上极板带何种电荷?
(2)求电键从与a接触到与b接触时,通过R3的电荷量是多少?上极板带何种电荷?
正确答案
解:(1)电路中的电流:I=A
当开关接a时,电容器的电压为:U1=IR1=1×5.0=5.0V
电量为:Q1=CU1=2×10-6×5C=1×10-5C,由于上极板电势高,则上极板带正电荷.
(2)当开关接b时,电容器的电压为:U2=I•R2=1×3.5V=3.5V
电量为:Q2=CU2=2×10-6×3.5C=0.7×10-5C,且上极板带负电,下极板带正电.
由Q=CU可知,开关由a接b的过程中,电量变化为:
△Q=(U1+U2)C=8.5×2.0×10-6=1.7×10-5C
即通过R3的电荷量为1.7×10-5C.
答:(1)当电键与a接触时电容带电量1×10-5C;上极板带正电;
(2)当电键由与a接触转到与b接触时通过R3的电量1.7×10-5C.上极板带负电.
解析
解:(1)电路中的电流:I=A
当开关接a时,电容器的电压为:U1=IR1=1×5.0=5.0V
电量为:Q1=CU1=2×10-6×5C=1×10-5C,由于上极板电势高,则上极板带正电荷.
(2)当开关接b时,电容器的电压为:U2=I•R2=1×3.5V=3.5V
电量为:Q2=CU2=2×10-6×3.5C=0.7×10-5C,且上极板带负电,下极板带正电.
由Q=CU可知,开关由a接b的过程中,电量变化为:
△Q=(U1+U2)C=8.5×2.0×10-6=1.7×10-5C
即通过R3的电荷量为1.7×10-5C.
答:(1)当电键与a接触时电容带电量1×10-5C;上极板带正电;
(2)当电键由与a接触转到与b接触时通过R3的电量1.7×10-5C.上极板带负电.
在如图所示的电路中,UAB=18V,R1=6Ω,R2=3Ω,C1=1μF,C2=3μF.开始K断开,电容上充有电荷.闭合K后,C1、C2上的电量各变化了多少?
正确答案
解:电键K断开时,两个电容器的电压都等于电动势,为:U=E=18V;
电键K闭合时,电容C1的电压等于电阻R1的电压,电容C2的电压等于电阻R2的电压,两个电阻的电压比为:
U1:U2=R1:R2=2:1
E=U1+U2
故U1=12V,U2=6V
根据公式C=,电容C1的电量改变量为:
△Q1=C1•(U-U1)=1×10-6F×(18-12)V=6×10-6C
△Q2=C2•(U-U2)=2×10-6F×(18-6)V=2.4×10-5C
答:闭合K后,C1、C2上的电量的减小量分别为:6×10-6C,2.4×10-5C.
解析
解:电键K断开时,两个电容器的电压都等于电动势,为:U=E=18V;
电键K闭合时,电容C1的电压等于电阻R1的电压,电容C2的电压等于电阻R2的电压,两个电阻的电压比为:
U1:U2=R1:R2=2:1
E=U1+U2
故U1=12V,U2=6V
根据公式C=,电容C1的电量改变量为:
△Q1=C1•(U-U1)=1×10-6F×(18-12)V=6×10-6C
△Q2=C2•(U-U2)=2×10-6F×(18-6)V=2.4×10-5C
答:闭合K后,C1、C2上的电量的减小量分别为:6×10-6C,2.4×10-5C.
如图所示,A、B为平行板电容器的金属板,G为静电计.开始时开关S闭合,静电计指针张开一角度.为了使指针张开的角度增大一些,应该采取的措施有( )
正确答案
解析
解:A、保持开关闭合时,极板两端的电压不变,故无论如何调节验电器的张角均不变,故AB均错误;
C、若充电后断开,则两极板上的电量不变,由电容的决定式C=可知,将A、B两极板错开一些,则S减小,C减小,由Q=UC可知两板间的电势差增大,故C正确;
D、若充电后断开,则两极板上的电量不变,由电容的决定式C=可知,将A、B两极板分开一些,则d增大,C减小,由Q=UC可知两板间的电势差增大,故D正确.
故选:CD.
如图是某固定电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的关系图象,其中正确的是( )
正确答案
解析
解:根据电容的定义式为C=,可得Q=CU,知Q与U成正比.故ACD错误,B正确.
故选:B
根据电容器的电容公式C=,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、B、公式C=采用比值法定义,C与Q、U无关,则AB错误
C、由公式C=,则同电量,电压小的比值大,则C大,则C正确
D、电容C的决定式:C=,行板电容器的电容大小不只与板间距离有关,还与正对面积和介电常数有关,则D错误
故选:C
图中电容式话筒右侧固定不动的金属板b,与能在声波驱动下沿水平方向振动的镀上金属层的振动膜a构成一个电容器,a、b分别通过导线与恒定电源两极相接.声源S做位于移x=Asin(2000πt)的振动( )
正确答案
解析
解:
A、a、b间电压不变,a振动过程中,板间距离周期性变化,则由公式E= 分析得知,a、b板间的电场强度也会周期性变化.故A错误.
B、a振动过程中,a、b间电压不变,由公式C= 分析得知,a、b 板所带的电量会周期性变化,从而产生电磁波.故B正确.
C、a 振动过程中,a、b 板所带的电量会周期性变化,电容器放电和充电周期性交替产生;振动过程中,电容器不断周期性地充、放电,导线ac中电流频率与a的振动频率一致.故正确.
D、a向右的位移最大时,a、b 板间的距离最小,则a、b构成的电容器的电容最大.故D正确.
故选BCD
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