- 电场:电流
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如图所示电路中,电源电动势为E,内电阻为r,在平行板电容器C中恰好有一带电粒子处于悬空静止状态,当变阻器R0的滑动端向左移动时,带电粒子将( )
正确答案
解析
解:带电粒子处于悬空静止状态,说明mg=qE;当变阻器R0的滑动端向左移动时,电阻变大电流减小,R两端的电压减小,由C=知,Q减小,两板间的场强减小,mg>qE,粒子将向下运动,B正确.
故选B
一个平行板电容器,板间距离为d,当对其加上电压后,A、B两板的电势分别为+ϕ和-ϕ,
下述结论正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电容器两极板间可形成匀强电场,板间电势差为U=2φ,电场强度为E==
.故A错误.
B、电容器上板带正电,下板带负电,电场强度方向向下,根据顺着电场线电势降低可知,电容器两极板间在同一等势线的各点电势相同,不在同一等势线上的电势不同.有正的,有负的,有的为零.故B正确.
C、只减小两极板间的距离d,则由C=得知,该电容器的电容C增大,电压U不变,由电容的定义式C=
分析得知,极板上带的电荷量Q增加.故C正确.
D、电子水平射入穿越两极板之间的电场,电场力对电子做正功,故电子的动能一定增加;但电子不一定水平射入,故电场力不一定做正功,动能不一定增加.故D错误.
故选BC.
关于电容器,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电容器是存储电荷的仪器,故A正确;
B、平行板电容器中如果两个导体连接,变为等势体,将会放电,故B错误;
C、根据公式C=,要增大可变电容器的电容,可以把可变电容器的动片旋进一些,故C错误;
D、要增大可变电容器的电容,根据公式C=,可以减小极板间的距离,故D错误;
故选:A.
水平放置的平行金属板电容器,两板相距1cm,电容为2μF,在两平行金属板间有一质量为5×10-6kg、电荷量为2×10-9C的尘埃恰好静止,取g=10m/s2.求电容器所带的电荷量.
正确答案
解:由平衡条件得:qE=mg
又E=
得到:q=mg
代入解得:U==
=2.5×10-4V;
则电容器的带电量q=UC=2.5×10-4V×2×10-6C=5×10-10C
答:电容器的带电量为5×10-10C.
解析
解:由平衡条件得:qE=mg
又E=
得到:q=mg
代入解得:U==
=2.5×10-4V;
则电容器的带电量q=UC=2.5×10-4V×2×10-6C=5×10-10C
答:电容器的带电量为5×10-10C.
一同学用感应起电机给一个电容器充电,充电后从电容器两板板引出两根导线,使两根导线的端点相距很近时,发生的现象是______.若将电容器两极板和一个静电计相连,然后给电容器充电,充电时间越长,静电计指针偏转角度越大,这说明电容器带电量越多时,它两极板间的电势差就______.为了定量地研究电容器所带电量和两板板间电势差之间的关系,该同学用一个能够给电路提供5mA稳恒电流的恒流源给一个电容器充电,用秒表记录充电时间,充电后用伏特表测电容器两极板间的电势差,测出实验数据如下表所示,由此可知实验中所用电容器的电容为______μF.(保留两位有效数字)
正确答案
解:用感应起电机给一个电容器充电,充电后从电容器两板板引出两根导线,使两根导线的端点相距很近时,发生的现象是火花放电;
静电计测定电容器极板间的电势差,静电计指针偏角越大,这说明电容器两极板间的电势差越大.
由表格据可得:电容器的带电量分别为 Q1=It1;Q2=It2;…Q6=It6;
由电容的定义式C=
所求得的电容分别为:
C1=;C2=
;…C6=
;
则电容为 C=
代入数据解得:C=4.7×103μF
故答案为:火花放电,越大,4.7×103
解析
解:用感应起电机给一个电容器充电,充电后从电容器两板板引出两根导线,使两根导线的端点相距很近时,发生的现象是火花放电;
静电计测定电容器极板间的电势差,静电计指针偏角越大,这说明电容器两极板间的电势差越大.
由表格据可得:电容器的带电量分别为 Q1=It1;Q2=It2;…Q6=It6;
由电容的定义式C=
所求得的电容分别为:
C1=;C2=
;…C6=
;
则电容为 C=
代入数据解得:C=4.7×103μF
故答案为:火花放电,越大,4.7×103
如图所示为常用的可变电容器,它是由两组铝片组成,固定的一组铝片为定片,可以转动的一组铝片为动片.动片旋出时( )
正确答案
解析
解:根据电容的决定式C=,C与板间距离d、极板正对面积和电介质,由图知d和电介质没有改变,可知此可变电容器是利用改变正对面积来改变电容的.动片旋出时正对面积减小,电容变小.故B正确
故选:B
电源和一个水平放置的平行板电容器、三个电阻组成如图所示的电路.当开关S闭合后,电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态.现将开关S断开,则以下判断正确的是( )
正确答案
解析
解:AB、开关S闭合时带电液滴受重力和电场力平衡,电容器板间电压等于R2的电压,小于电源的电动势.
断开电键后,电容器两端电压等于电源的电动势,故板间电压增大,场强变大,电场力变大,粒子会向上加速,故A、B错误;
CD、电键断开前,电容器两端电压等于电阻R2两端的电压,断开电键后,电容器两端电压变大到等于电源电动势,电压增大,根据电容的定义式C=得到电容器的带电量变大,将有一个瞬间充电的过程,故C错误,D正确;
故选:D.
(2015秋•金台区期中)如图所示,平行板电容器在充电结束后保持开关S闭合,此时板间有一带电油滴恰能在电场中静止,若将正对的平行板左右错开一些,则( )
正确答案
解析
解:A、根据电容器的决定式,当正对面积S减小时,电容器的电容减小.故A错误;
B、带电尘粒受电场力没有发生变化,故电场力不变粒子仍处于平衡状态,故B正确;
C、电容器极板间的场强:E=,电压与极板之间的距离不变,则电场强度不变.故C错误;
D、由于电容器的电容减小,两极板间电压保持不变,故电容器的带电荷量将减小,故电容器放电,流经电阻R电流方向从A至B,故D正确.
故选:BD
根据电容器的定义式C=,可知( )
正确答案
解析
解:
A、电容器带电的电量Q越多,两极之间的电压U越高,但电容不变.故A错误.
B、电容反映本身的特性,电容器不带电时,电容仍为C,故B错误;
C、电容表征电容器容纳电荷的本领大小,与电压U无关,给定的电容C一定.故C错误.
D、电容表征电容器容纳电荷的本领大小,其大小与电量也无关;故D正确;
故选:D.
如图所示,U=10V,电阻R1=3Ω,R2=2Ω,R3=5Ω,电容器的电容C1=4μF,C2=1μF.求:
(1)当S闭合时间足够长时,C1和C2所带的电量各是多少?
(2)然后把S断开,S断开后通过R2的电量是多少?
正确答案
解:(1)电路稳定时,电容器相当于断路,则电路中电阻R1、R2串联,电容器C1的电压等于电阻R2的电压,即为
U1==4V
电容器C2的电压等于U=10V,根据 Q=CU得:
电容器C1的电量 Q1=C1U1=4×10-6×4C=1.6×10-5C
电容器C2的电量 Q2=C2U=1×10-6×10C=1.0×10-5C.
(2)断开开关S,两个电容器都放电,S断开后两个电容器放电时都通过R2和R3,通过R2的电量为:Q=Q1+Q2=2.6×10-5C
答:(1)电路稳定时C1、C2所带电荷量Q1、Q2分别为1.6×10-5C;1.0×10-5C.
(2)S断开后通过R2的电量是2.6×10-5C
解析
解:(1)电路稳定时,电容器相当于断路,则电路中电阻R1、R2串联,电容器C1的电压等于电阻R2的电压,即为
U1==4V
电容器C2的电压等于U=10V,根据 Q=CU得:
电容器C1的电量 Q1=C1U1=4×10-6×4C=1.6×10-5C
电容器C2的电量 Q2=C2U=1×10-6×10C=1.0×10-5C.
(2)断开开关S,两个电容器都放电,S断开后两个电容器放电时都通过R2和R3,通过R2的电量为:Q=Q1+Q2=2.6×10-5C
答:(1)电路稳定时C1、C2所带电荷量Q1、Q2分别为1.6×10-5C;1.0×10-5C.
(2)S断开后通过R2的电量是2.6×10-5C
有一正充电的平行板电容器,若使它的电荷量减少3×10-4C,其电压降为原来的三分之一,则电容器原来的带电量是多少?
正确答案
解:由题:平行板电容器的电荷量减少△Q=3×10-4 C,电压降低△U=,
则C==
解得:Q=9×10-4C
答:电容器原来的带电量为9×10-4C.
解析
解:由题:平行板电容器的电荷量减少△Q=3×10-4 C,电压降低△U=,
则C==
解得:Q=9×10-4C
答:电容器原来的带电量为9×10-4C.
如图,电源A的电压为6v,电源B的电压为8V,当电键K从A转B时,通过电流计的电量为1.2×10-5C;则电容器的电容为( )
正确答案
解析
解:开关S打在A时,电容器的电压为U1=6V,电量为Q1=CU1;
开关S打在B时,稳定时,电容器的电压为U2=8V,电量为Q2=CU2;
故通过电流计的电荷量为Q=Q1+Q2=C(U1+U2),则得 C==
F=8.6×10-7F
故选:D
(2015秋•株洲校级期末)关于电容器的电容,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:
电容的定义公式是C=,采用的是比值定义法,不能说电容C与带电Q成正比,与电压U成反比,
电容器的电容由电容器本身决定,与电容器所带电量无关;电容器不带电,其电容C也不为零.故D正确,ABC错误.
故选:D.
用比值法定义物理量是物理学中一种很重要的方法.下列各式哪些是用来定义物理量的( )
正确答案
解析
解:A、加速度与所受的合力成正比,与质量成反比,所以a=不属于比值定义法.故A错误;
B、电容C与电量及电压无关,属于比值定义法;故B正确;
C、电阻R与电压及电流无关,属于比值定义法;故C正确;
D、磁感应强度与电流与安培力无关,属于比值定义法,故D正确;
故选:BCD.
平行板电容器两极间的电势差为100V,当极板上的电荷量增加1×10-9C时,板极间某电荷收到的电场力增大为原来的1.5倍,求电容器电容.
正确答案
解:设原来电量为Q,电压为U;两板间距离为d;
电荷受力F=Eq==
;
后来电量Q′=Q+1×10-9C;
则U′=;
F′==
因=1.5;
联立解得:C=2×10-11F;
答:电容器的电容为2×10-11F
解析
解:设原来电量为Q,电压为U;两板间距离为d;
电荷受力F=Eq==
;
后来电量Q′=Q+1×10-9C;
则U′=;
F′==
因=1.5;
联立解得:C=2×10-11F;
答:电容器的电容为2×10-11F
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