- 电场:电流
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关于电容器的电容,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:
A、根据平行板电容器的电容决定C=,得知电容与极板间距、正对面积、电介质等因素有关.故A正确.
B、C、电容由电容器本身决定,与电荷量、板间电压无关,故BC错误.
D、一个电容器,如果它不带电,但它容纳电荷的本领仍存在,所以电容不为零,故D错误.
故选:A.
平行金属板M、N的距离为d,其中匀强磁场中的磁感应强度为B,方向垂直纸面向外(如图所示),等离子群的速度为v,沿图示方向射入,电容器电容为C,则( )
正确答案
解析
解:等离子群射入磁场中,受到洛伦兹力,离子将打到电容器两极板上而产生电场,当后来的离子所受的洛伦兹力与电场力平衡时,电容器的电压和电量都稳定,由平衡条件得
qvB=q,得U=Bvd,稳定时U是一定的,与开关是否闭合无关.则电容器的电量为Q=CU=BvdC.故B正确.
故选B
平行板电容器,板间距离为d,电容为C,接在电压为U的电源上,充电后撤去电源,再拉开两板,使板间距离增大到2d,则电容器的电容变为原来的______倍;电容器两极板间的电压变为原来的______倍.
正确答案
2
解析
解:电容器接在电源电压为U电源上,充电后电容器的电压等于电源的电压U,由C=得,电量Q=CU.若再拉开两板,使板间距离增大为2d,则电容器的电容变为
C,电容器的电量保持不变仍为Q=CU,电压变为U′=
.
故答案为:;2
一个电容器,当其两极板间电压由20V增大到50V的过程中,所带电量增加了6×10-4C,则此电容器的电容为______μF.
正确答案
20
解析
解:根据电容的定义式C==
=20μF.
故答案为:20
如图所示是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路,在增大电容器两板间距离的过程中( )
正确答案
解析
解:A、B、C在增大电容器两板间距离的过程中,电容C减小,电压U不变,则电量Q=CU减小,电容器放电.由于电容器上极板带正电,则电阻R中有从a流向b的电流.故AB正确,C错误.
D、由E=分析可知,U不变,d增大,E变小.故D错误.
故选AB
一平行板电容器的两个极板分别与电源的正、负极始终相连,如果使两板间距离逐渐增大,则( )
正确答案
解析
解:A、电容器两板间距离逐渐增大,根据电容的决定式C=得知,电容逐渐减小.故A错误.
B、D、平行板电容器的两个极板分别与电源的正、负极相连,板间电势差保持不变,由E=分析得知,板间场强减小.故B正确,D错误.
C、由电容的定义式C=得知,U不变,C减小,则电量Q减小.故C错误.
故选:B
如图所示中E=10V,R1=4Ω,R2=6Ω,C=30μF电池内阻不计,求:
(1)闭合开关S,求稳定后通过R1的电流;
(2)然后将开关S断开,求这以后流过R1的总电量.
正确答案
解:(1)稳定时,电容看作断开状态,电路中的电流:A
(2)S闭合,电路处于稳定状态时,电容两端的电压:U=IR2=1×6V=6V
断开后,电容两端的电压为10V,
故这以后流过R1的总电量为:△Q=△U•c=(10-6)×30×10-6C=1.2×10-4C
答:(1)闭合开关S,稳定后通过R1的电流1A;
(2)然后将开关S断开,这以后流过R1的总电量1.2×10-4C.
解析
解:(1)稳定时,电容看作断开状态,电路中的电流:A
(2)S闭合,电路处于稳定状态时,电容两端的电压:U=IR2=1×6V=6V
断开后,电容两端的电压为10V,
故这以后流过R1的总电量为:△Q=△U•c=(10-6)×30×10-6C=1.2×10-4C
答:(1)闭合开关S,稳定后通过R1的电流1A;
(2)然后将开关S断开,这以后流过R1的总电量1.2×10-4C.
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35V,此时电容器的带电荷量Q=______C.
正确答案
1.0×10-7
3.5×10-6
解析
解:已知△Q=1.0×10-6C,△U=10V,则电容器的电容C==1.0×10-7F
由C=变形得,Q=CU=1.0×10-7×35C=3.5×10-6C
故答案为:1.0×10-7,3.5×10-6
如图所示,电源电动势E=6V,内阻r=1Ω,电阻R1=2Ω,R2=3Ω,R3=7.5Ω,电容器的电容C=4μF.开关S原来断开,现在合上开关S到电路稳定,试求:
(1)S断开时电容器的带电量;
(2)S合上电路稳定后电容器的带电量;
(3)这一过程中通过电流表的电荷量和流过电流表的电流方向(回答向上或向下).
正确答案
解:(1)S断开,C相当于断路,R3中无电流,C两端电压即R2两端电压
电容器的电压 U2=•R2=
×3V=3V;
电容器的带电量 Q=CU2=4μF×3V=1.2×10-5C,且a板带正电,b板带负电.
(2)S闭合,R1与R2串联后再与R3并联,C两端电压即R1两端电压,由电路分析:
外电路总电阻为 R外==
Ω=3Ω
电容器的电压 U1=•
•R外=
×
×3V=1.8V
电容器的带电量 Q′=CU1=7.2×10-6C.且a板带负电,b板带正电.
(3)据此通过电流表的电量△Q=Q+Q′=1.2×10-5C+7.2×10-6C=1.92×10-5C.
电流方向向上.
答:
(1)S断开时电容器的带电量为1.2×10-6C;
(2)S合上电路稳定后电容器的带电量为7.2×10-6C;
(3)这一过程中通过电流表的电荷量为1.92×10-5C,流过电流表的电流方向向上.
解析
解:(1)S断开,C相当于断路,R3中无电流,C两端电压即R2两端电压
电容器的电压 U2=•R2=
×3V=3V;
电容器的带电量 Q=CU2=4μF×3V=1.2×10-5C,且a板带正电,b板带负电.
(2)S闭合,R1与R2串联后再与R3并联,C两端电压即R1两端电压,由电路分析:
外电路总电阻为 R外==
Ω=3Ω
电容器的电压 U1=•
•R外=
×
×3V=1.8V
电容器的带电量 Q′=CU1=7.2×10-6C.且a板带负电,b板带正电.
(3)据此通过电流表的电量△Q=Q+Q′=1.2×10-5C+7.2×10-6C=1.92×10-5C.
电流方向向上.
答:
(1)S断开时电容器的带电量为1.2×10-6C;
(2)S合上电路稳定后电容器的带电量为7.2×10-6C;
(3)这一过程中通过电流表的电荷量为1.92×10-5C,流过电流表的电流方向向上.
把耐压260V的电容器接在220V的交流电路中,那么这个电容器( )
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≈311V;超过了电容器的耐压值,故电容器会被击穿;
故选:A.
如图所示,M、N是平行板电容器的两个极板,R0 为定值电阻,R1、R2 为可调电阻,用绝缘细线将质量为 m、带正电的小球悬于电容器内部.闭合电键S,小球静止时受到悬线的拉力为 F.调节 R1、R2,关于 F 的大小判断正确的是( )
正确答案
解析
解:
A、B、保持R1不变,缓慢增大R2时,由于R0和R2串联,总电流减小,R0两端的电压减小,平行板电容器的两个极板的电压U等于R0两端电压,可知电容器极板间的电压在减小,板间场强E减小,带电小球受到的电场力qE减小,根据平衡条件可知:悬线的拉力为F=,则F将变小,故A错误,B正确.
C、D、保持R2不变,缓慢增大R1时,由于在含容支路中的电阻相当于导线,所以R0两端的电压不变,F电不变,悬线的拉力为F不变,故CD错误.
故选:B.
一个平行板电容器,在充入一定电量后与电源断开,电容器的带电量为Q,两极板间的电压为U,电容为C,两极板间的距离为d,在电容器的电介质、两极板正对面积不变的前提下,下列图象正确的是( )
正确答案
解析
解:A、充入一定电量后与电源断开,电容器的带电量为Q不变,A正确;
B、电量不变,电容器极板间的场强不变,所以E=不变,B正确;
C、由公式知,电容与d成反比,CD错误;
故选:AB
如图,一带电粒子从小孔A以一定的初速度射入平行板P和Q之间的真空区域,经偏转后打在Q板上如图所示的位置.在其他条件不变的情况下要使该粒子能从 Q板上的小孔B射出,下列操作中可能实现的是(不计粒子重力)( )
正确答案
解析
解:粒子做类似斜抛运动,水平分运动是匀速直线运动,要使该粒子能从 Q板上的小孔B射出,即要增加水平分位移,由于水平分速度不变,只能增加运动的时间;
A、保持开关S闭合,适当上移P极板,根据U=Ed,d增加,场强E减小,故加速度a=减小,根据t=
,时间延长,可能从小孔B射出;故A正确;
B、保持开关S闭合,适当左移P极板,场强不变,故粒子加速度不变,运动轨迹不变,故B错误;
C、先断开开关S,再适当上移P极板,电荷的面密度不变,场强不变,故粒子加速度不变,运动轨迹不变,故C错误;
D、先断开开关S,再适当左移P极板,电荷的面密度增加,场强变大,故粒子加速度变大,故时间缩短,水平分位移减小,故不可能从小孔B射出,故D错误;
故选:A.
根据电容的定义式C=可知( )
正确答案
解析
解:A、电容器的电量Q=CU,即电量取决于电容及电势差;故A错误;
B、电容器的电容与电势差无关,是电容器本身的性质;故B错误;
C、电容器的电容与电量及电势差无关;故C错误;
D、电容器的电容不随带电量及两极板间电势差的变化而变化,而由自身结构决定;故D正确;
故选:D.
某一电解电容器标注的是:“300V,5μF”,这表示( )
正确答案
解析
解:A、由标称值可知,该电解电容器用于直流300V及以下电压时才能正常工作;故A错误.
B、由C==
可得,△Q=△UC=1×5×10-6=5×10-6C;电量减小;故B正确;
C、电容器的电容值由其内部构造所决定,在不被击穿的条件下,与其工作电压无关;故CD错误.
故选:B.
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