- 电场:电流
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如图中所示,平行板电容器的极板A与一灵敏的静电计相接,极板B接地,若极板B稍向上移动一点,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的依据是( )
正确答案
解析
解:A极板与静电计相连,所带电荷电量几乎不变,B板与A板带等量异种电荷,电量也几乎不变,故电容器的电量Q几乎不变.将极板B稍向上移动一点,极板正对面积减小,电容减小,由公式C=板间电压变大.
故选C
某电容器,当带电量为4×10-6C,两极板间电势差为20V.
(1)该电容器的电容多少?
(2)当Q=0(不带电)电容多少?
正确答案
解:(1)由C=可得该电容器的电容为:
C==2×10-7F;
(2)电容器不带电时,电容仍为:2×10-7F;
答:(1)该电容器的电容2×10-7F
(2)当Q=0(不带电)电容2×10-7F;
解析
解:(1)由C=可得该电容器的电容为:
C==2×10-7F;
(2)电容器不带电时,电容仍为:2×10-7F;
答:(1)该电容器的电容2×10-7F
(2)当Q=0(不带电)电容2×10-7F;
如图所示的电路中,平行板电容器的电容为C,两板水平放置间距为d,两板间有一带电小球,质量为m,带电量为q,初始时电键S处于断开状态.小球静止在电容器的两板间.已知电源内阻为r,且电阻R1=2R2=4r,重力加速度为g.求:
(1)电源的电动势ε;
(2)闭合电键后,电容器所带的电量Q;
(3)闭合电键后,小球的加速度a的大小.
正确答案
解:(1)电键断开时,电容器上的电压等于电动势ε,设两板间电场强度为E.由小球受力,
根据平衡条件得:qE=mg;
由匀强电场的场强与电势差关系得:E=;
解得:ɛ=
(2)电键闭合后,电容器上的电压等于电阻R2上的电压,由闭合电路欧姆定律得:
U=ɛ
由电容公式得Q=CU
解得:Q=
(3)由受力图,根据牛顿第二定律得:mg-q=ma
代入已知量解得:a=
答:(1)电源的电动势;
(2)闭合电键后,电容器所带的电量;
(3)闭合电键后,小球的加速度a的大小.
解析
解:(1)电键断开时,电容器上的电压等于电动势ε,设两板间电场强度为E.由小球受力,
根据平衡条件得:qE=mg;
由匀强电场的场强与电势差关系得:E=;
解得:ɛ=
(2)电键闭合后,电容器上的电压等于电阻R2上的电压,由闭合电路欧姆定律得:
U=ɛ
由电容公式得Q=CU
解得:Q=
(3)由受力图,根据牛顿第二定律得:mg-q=ma
代入已知量解得:a=
答:(1)电源的电动势;
(2)闭合电键后,电容器所带的电量;
(3)闭合电键后,小球的加速度a的大小.
有一个电容器,当它所带的电量q=1×10-6C时,电容器两极板间的电压U=1V,这个电容器的电容大小是( )
正确答案
解析
解:这个电容器的电容大小为 C==
F=1×10-6F=1μF
故选:A.
要使平行板电容器的电容增大( )
正确答案
解析
解:A、B、电容器的电容与两极板之间的电势差无关.与电量无关,故AB错误.
C、根据电容的决定式C=,知,增大两极板间的距离,则电容减小,减小两极板间的距离,电容增大.故C错误,
D、根据电容的决定式C=,知,增大两极板的正对面积,则电容增大.故D正确.
故选:D
如图所示电路中,电容器的电容量为C,电源内阻为r.闭合开关S后,调节R的阻值使电路重新达到稳定,若电压表示数增大△U,则此过程( )
正确答案
解析
解:
A、调节R的阻值使电路重新达到稳定,若电压表示数增大△U,则R增大,滑动变阻器滑动触头应向左滑动,故A正确;
B、电压表示数变化量△U和电流表示数变化量△I的比值等于R2+r,故电流表读数减小量小于,故B错误;
C、闭合开关S,增大可变电阻R的阻值后,电路中电流减小,由欧姆定律分析得知,电阻R2两端的电压减小,电阻R1两端的电压增大,R1上电流增加,电流表读数减小量小于
,故通过R的电流减小量大于
,故C正确;
D、R2两端的电压减小,电容器的带电量减小,根据Q=CU可知,电容器的带电量减小量小于C△U.故D错误;
故选:C.
如图所示,一电容为C的平行板电容器,板间距离为d,板间电压为U.两板间有M、N、P三点,M、N连线平行于极板,N、P连线垂直于极板,M、P两点间距离为L,∠PMN=θ.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、根据电容的定义式得电容器的带电量Q=CU.故A错误;
B、两极板间匀强电场的电场强度大小,不等于
,故B错误;
C、M、P两点间的电势差为UMP=ELsinθ=,故C错误.
D、将带电量为+q的电荷从M移到P,电场力做功WMP=qUMP=,电荷的电势能减小
.故D正确.
故选:D.
下列关于电容器的说法中,正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电容由电容器本身决定,而带电量与电压有关;故电容大,电量不一定大;故A错误;
B、电容器不带电,但电容仍然存在;故B错误;
C、若电压越过击穿电压,则电容器将被击穿;故U不能无限制增大;故C错误;
D、电容是电容器本身的性质;与它是否带电无关;故D正确;
故选:D
某电容器的电容是30μF,额定电压为200V,击穿电压为400V,对于该电容器,下列说法中的是( )
正确答案
解析
解:
A、由C=可知,电压增大1V时,需要增加的电荷量为:△Q=△U=30×10-6×200C=3×10-5C,故A正确;
B、给电容器带1C的电荷,则由C=得:电压U=
=
×105V,故B错误;
C、由Q=CU可知,当电压达击穿电压时,电荷量达最多,最大值为:Qm=400×30×10-6=1.2×10-3C,故C错误;
D、两极板间能承受的最大电压为击穿电压400V,故D错误;
本题选错误的,故选:BCD.
如图中电源电动势E=10V,内阻可忽略,R1=4Ω,R2=6Ω,C=30μF,求:
(1)S闭合后,稳定时通过R1的电流;
(2)S原来闭合,然后断开,求这个过程中流过R1的总电荷量.
正确答案
解:(1)电路稳定时,R1、R2,串联,易求I==1 A,即为流过R1的电流.
(2)S闭合时,电容器两端电压UC=U2=I•R2=6 V,储存的电荷量Q1=C•UC.S断开至达到稳定后电路中电流为零,此时UC′=E,储存的电荷量Q1′=C•UC′.很显然电容器上的电荷量增加了△Q=Q′-Q=CUC′-CUC=1.2×10-4 C.电容器上电荷量的增加是在S断开以后才产生的,这只有通过R1这条途径实现,所以流过R1的电荷量就是电容器带电荷量的增加量.
答:(1)稳定时通过R1的电流1 A (2)这个过程中流过R1的总电荷量1.2×10-4 C
解析
解:(1)电路稳定时,R1、R2,串联,易求I==1 A,即为流过R1的电流.
(2)S闭合时,电容器两端电压UC=U2=I•R2=6 V,储存的电荷量Q1=C•UC.S断开至达到稳定后电路中电流为零,此时UC′=E,储存的电荷量Q1′=C•UC′.很显然电容器上的电荷量增加了△Q=Q′-Q=CUC′-CUC=1.2×10-4 C.电容器上电荷量的增加是在S断开以后才产生的,这只有通过R1这条途径实现,所以流过R1的电荷量就是电容器带电荷量的增加量.
答:(1)稳定时通过R1的电流1 A (2)这个过程中流过R1的总电荷量1.2×10-4 C
(2015秋•凯里市校级期中)如图所示为某一电容器中所带电量和两端电压之间的关系图线,若将该电容器两端的电压从40V降低到36V,对电容器来说正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由图象可知,电压从40V降低到36V,电容器的电量减小,则属于放电过程,故A错误,B正确;
C、根据图象,当电压为40V时,电量为0.2C,故电容为:C==
=0.005F=5.0×10-3F,故C错误;
D、如果该电容器两端的电压从40V降低到36V,则△Q=C•△U=0.005F×(40-36)V=0.02C,故D错误;
故选:B
结构一定的电容器,其电容C和两极间的电压U与带电量Q的关系,在图中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电容由电容器本身的性质决定的;与电量及电压无关;故A正确,B错误;
C、由C=可知,U=
,故电压与电量成正比;故C错误;D正确;
故选:AD.
如图所示,M、N两点间电压为18V,R1=6Ω,R2=3Ω,C1=6μF,C2=3μF;当电键K断开时,A、B两点间的电压UAB为______伏,当K闭合时,电容器C1的电量______(填增大或减小)了______库.
正确答案
18
减小
1.8×10-5
解析
解:当电键K断开时,电源中没有电流,电容器C1、C2的电压均等于M、N间的电压,C、B间的电压为0,相当于导线,A、D间的电压也为0,也相当于导线,所以AB间的电压等于M、N间的电压,为UAB=UMN=18V.
当电键闭合时,两电阻串联,则C1、C2的电压分别等于电阻R1、R2的电压,则有
电容器C1的电压为U1=UMN=
×18V=12V
由C==
,得:电容器C1的电量减小为△Q1=C1△U1=C1(UMN-U1)=6×10-6×(18-12)C=3.6×10-5C
故答案为:18V,减小,3.6×10-5.
(2014秋•呼伦贝尔校级期末)一个电容器,带了电量Q后,两极板电势差为U,若它带的电量减少,则( )
正确答案
解析
解:电容仅有电容器本身决定,所以若它带的电荷量减少,则电容不变,根据C=
知两极板电压是原来的
.
故选:C
如图所示,R为可变电阻,R1和R2为定值电阻,电容器的电容为C,电流表为理想电表,电源有内阻.当调节R的阻值,使电流表示数减小量为△I(△I>0),则在这一过程中( )
正确答案
解析
解:A、要使电流表示数减小,则电流应减小,总电阻要增大;故R的阻值应增大;故A错误;
B、因干路电流减小,则内压减小,路端电压增大;故B错误;
C、因路端电压增大,R2两端的电压减小,故R1并联部分电压增大,故电流增大;增大量为:,大于
;故C正确;
D、因并联部分电压增大,故电容器被充电,电荷量增加量大于C△IR2;故D错误;
故选:C.
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