- 电场:电流
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如图所示电路中,电键S闭合时,有质量为m带电量为q的微粒静止于水平放置的平行板电容器的中间.现保持N板不动,M板向上移动,则在这一过程中下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、微粒受重力和电场力平衡,故受向上的电场力,知带负电,A正确
B、保持N板不动,M板向上移动,电容减小,电动势不变,则Q=CU减小,B错误
C、场强E=减小,微粒向下运动,电容器对电源反向充电,外电路中电流方向从B到A,故A点电势低于B点电势,D正确
故选:AD
对电容C=,以下说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电容器带电荷量越大,板间电压越大,而电容不变.故A错误.
B、电容表征电容器容纳电荷本领的大小,对于固定电容器,电容C不变,由定义式C=可知,则带电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变.故B正确.
C、电容器的带电荷量Q=CU,当电容C一定时,电量与电压成正比.当电容C变化时,电量与电压不成正比.故C错误.
D、电容表征电容器容纳电荷本领的大小,与电容器的电量、电压无关.故D错误.
故选B
对于一个电容器,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电容的电量为一个极板带电量的绝对值.故A正确;
B、电容器的正常工作电压小于击穿电压,故B错误;
C、C=是定义式,不是电容的决定式,电容与带电量无关,故C错误;
D、C=是定义式,不是电容的决定式,电容与电压无关.故D错误.
故选:A.
如图所示,由两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器的极板N与静电计相接,极板M接地.用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差U.在两板相距一定距离d时,给电容器充电,静电计指针张开一定角度.下面哪些操作将使静电计指针张角变小( )
正确答案
解析
解:由题意,电容器所带电量Q保持不变,静电计指针张角变小,板间电势差U变小,由C=分析可知,电容C应变大,根据C=
分析可知,增大正对面积,减小板间距离、或插入电介质,或插入金属板.所以CD正确.
故选:CD
某电容式话筒的原理示意图如图所示,E为电源,R为电阻,薄片P和Q为两金属基板.对着话筒说话时,P振动而Q可视为不动.在P、Q间距增大过程中( )
正确答案
解析
解:电容式话筒与电源串联,电压保持不变.在P、Q间距增大过程中,根据电容决定式C=得电容减小,又根据电容定义式C=
得电容器所带电量减小,电容器的放电电流通过R的方向由M到N,所以M点的电势比N点的高.故B、C错,A、D正确.
故选AD.
关于电容和电容器,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电容的国际单位是F.故A错误,
B、电容表征了电容器储存电荷的本领,B正确
C、由C=,是比值定义式,C与U、Q无关,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,与两极板间的电压、所带的电荷量无关,故CD错误
故选:B
一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两极板间有一正电荷(电量很小)固定在P点,如图所示,以E表示两板间的场强,U表示电容器的电压,W表示正电荷在P点的电势能.若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示的位置,则( )
正确答案
解析
解:平行板电容器充电后与电源断开后,电量不变.将正极板移到图中虚线所示的位置时,d减小,根据C=知,电容增大,根据U=
,则电势差减小.E=
,知电场强度不变.则P与负极板间的电势差不变,P点的电势不变,正电荷在P点的电势能不变.故C正确,A、B、D错误.
故选C.
关于电容器及其电容,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、平行板电容器的带电量等于某一个极板带电量的绝对值.故A正确.
B、电容器的大小与电容器所带的电量和两端间的电势差无关,电量变化时,电容不变.故B错误.
C、根据Q=CU可知电容器的带电荷量与两板间的电势差成正比.故C正确.
D、电容器的大小与电容器所带的电量和两端间的电势差无关,电压为0,所带的电量为0,但电容不为0.故D错误.
故选AC.
把一电容器C接在220V的交流电路中,为了保证电容不被击穿,电容器C的耐压值是______.
正确答案
≥
解析
解:正弦式交流电的最大值是有效值的倍,则知电压的最大值为220
V,所以电容器要能正常工作,其耐压值必须不低于220
V.
故答案为:≥200
一个平行板电容器,当其电荷量增加Q=1.0×10-6C时,两板间的电压升高U=10V,则此电容器的电容C=______F.若两板间电压为0V,此时该电容器的电容C=______F.
正确答案
1.0×10-7
1.0×10-7
解析
解:根据C=得,C=
.电容的大小由电容本身因素决定,与电荷量、电压无关,所以两板间电压为0V,此时该电容器的电容C不变.
故答案为:1.0×10-7,1.0×10-7.
(2015秋•毕节市校级期中)有一充电的平行板电容器,两板间电压为3V,现使它的电荷量减少3×10-4C,于是电容器两极板板间的电压降为原来的,此电容器的电容是______F,若电容器极板上的电荷全部放掉,电容器的电容是______F.
正确答案
1.5×10-4
3×10-4
解析
解:由题:平行板电容器的电荷量减少△Q=3×10-4C,电压降低△U=2V,
则C==
=1.5×10-4F
电容反映电容器本身的特性,电容器极板上的电荷全部放掉,电容器的电容不变,仍为3×10-4F.
故答案为:1.5×10-4;3×10-4.
按图1连接电路,电源用直流8V,电容器电容约几百微法,先使开关S与1相连,电源向电容器充电,这个过程可在瞬间完成.然后把开关S掷向2,电容器通过电阻R放电,传感器将电流信息传入计算机,屏幕上显示出电流随时间变化的I-t图线.
(1)在图2中画一个竖立的狭长矩形,它的面积的物理意义是什么?
(2)估算电容器在全部放电过程中释放的电荷量.
(3)根据以上数据估算电容器的电容是多少?
正确答案
解:(1)根据图象的含义,因Q=It,所以竖直狭长矩形的面积表示为:在0.4s内电容器的放电量;
(2)根据横轴与纵轴的数据可知,一个格子的电量为8×10-5C,由大于半格算一个,小于半格舍去,因此图象所包含的格子个数为50,
所以释放的电荷量是0.08×10-3C×50=4.0×10-3C;
(3)根据电容器的电容C=可知,C=
=5.0×10-4F;
答:(1)开始0.4s时间内通过电流传感器的电量
(2)估算电容器在全部放电过程中释放的电荷量0.004C
(3)根据以上数据估算电容器的电容是500μF
解析
解:(1)根据图象的含义,因Q=It,所以竖直狭长矩形的面积表示为:在0.4s内电容器的放电量;
(2)根据横轴与纵轴的数据可知,一个格子的电量为8×10-5C,由大于半格算一个,小于半格舍去,因此图象所包含的格子个数为50,
所以释放的电荷量是0.08×10-3C×50=4.0×10-3C;
(3)根据电容器的电容C=可知,C=
=5.0×10-4F;
答:(1)开始0.4s时间内通过电流传感器的电量
(2)估算电容器在全部放电过程中释放的电荷量0.004C
(3)根据以上数据估算电容器的电容是500μF
两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置,构成一平行板电容器,与它相连接的电路如图所示,接通开关S,电源即给电容器充电.
(1)保持S接通,增大两极板间的距离,则两极板间电场的电场强度______(增大、减小).
(2)保持S接通,在两极板间插入一块介质,则极板上的电荷量______(增大、减小).
(3)断开S,减小两极板间的距离,则两极板间的电势差______(增大、减小).
(4)断开S,将一块介质从两极板间取出,则两极板间的电势差______(增大、减小).
正确答案
解:(1)保持S接通,增大两极板间的距离,U一定,根据E=可求电场强度减小;
(2)保持S接通,在两极板间插入一块介质,根据C=,电容增加;根据Q=CU可知电量增加;
(3)断开S,电量Q一定;减小两极板间的距离,根据C=,电容增加;根据Q=CU可知电压减小;
(4)断开S,电量Q一定;将一块介质从两极板间取出,根据C=,电容减小;根据Q=CU可知电压增加;
故答案为:
(1)减小;
(2)增大
(3)减小;
(4)增大.
解析
解:(1)保持S接通,增大两极板间的距离,U一定,根据E=可求电场强度减小;
(2)保持S接通,在两极板间插入一块介质,根据C=,电容增加;根据Q=CU可知电量增加;
(3)断开S,电量Q一定;减小两极板间的距离,根据C=,电容增加;根据Q=CU可知电压减小;
(4)断开S,电量Q一定;将一块介质从两极板间取出,根据C=,电容减小;根据Q=CU可知电压增加;
故答案为:
(1)减小;
(2)增大
(3)减小;
(4)增大.
如图所示,M、N两点间电压恒为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的电量改变了__库.( )
正确答案
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
故选:D.
如图所示,R=4Ω,μ为ω=105rad/s,U=10mV的正弦交流电,若电流表的读数为2mA,试求电容C是多少?
正确答案
解:交流电的频率:f==
Hz;
根据欧姆定律,有:
XC=-R=
-4Ω=1Ω
根据公式XC=,有:
C==
=0.001F
答:电容C是0.001F.
解析
解:交流电的频率:f==
Hz;
根据欧姆定律,有:
XC=-R=
-4Ω=1Ω
根据公式XC=,有:
C==
=0.001F
答:电容C是0.001F.
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