- 电场:电流
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一平行板电容器,板间距离为d,电容为C,接在电源电压为U电源上,充电后撤去电源,则极板上的电量为______;若再拉开两板,使板间距离增大为2d,则电容器的电容变为______,电量为______,电压变为______,板间电场强度为______.
正确答案
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′=
.板间场强E=
=
.
故答案为:CU,C,CU,2U,
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′=
.板间场强E=
=
.
故答案为:CU,C,CU,2U,
如图电路中,电源电动势为E、内阻为r.闭合开关S,增大可变电阻R的阻值后,电压表示数的变化量为△U.在这个过程中,下列判断正确的是( )
正确答案
解析
解:
A、电压表测量R两端的电压,则有R=,R增大,则电压表的示数U和电流表的示数I的比值
变大.故A正确.
B、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R1两端的电压减小,电阻R两端的电压增大,而它们的总电压即路端电压增大,所以电阻R1两端的电压减小量小于△U,故B错误.
C、R1两端的电压减小,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C正确;
D、根据闭合电路欧姆定律得:U=E-I(R1+r),由数学知识得知,=R1+r,保持不变.故D正确;
故选:ACD.
一个电容器,电容为0.1F,则当它两极板间的电压为8V时,正极板上的电量为+______C,负极板上的电量为-______C.
正确答案
0.8
0.8
解析
解:已知电容器的电容C=0.1F,电压U=8V,由C=得
电容器的电量为Q=CU=0.8C,则正极板上的电量为q=0.8C,负极板上的电量为-0.8C.
故答案为:0.8;0.8
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,极板间某电荷受到的电场力增大为原来的1.5倍,这个电容器的电容是______.
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;
故答案为: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;
故答案为:2×10-11F
如图所示,电源电动势E=12V,内阻r=1Ω,电阻R1=5Ω,R2=50Ω,则( )
正确答案
解析
解:
开关S断开时,电阻R1相当于一段导线,A、B两端电压等于电源电动势,选项A错误;
开关S闭合,电容器C充电后,电阻R2相当于一段导线,此时电容器两极板间电压为电阻R1两端电压,根据闭合电路欧姆定律可知,电阻R1两端电压U==
=10 V,与电容器电容的大小无关,选项B正确,C、D错误.
故选:B.
有2只电容器C1“10μF 600V“,C2“30μF 300V“,串联后接到电压为900V,这样使用安全吗?若不安全,则外加电压的最大值是多少?
正确答案
解:把两只电容串联时,两个电容器极板上所带的电量是相等的,当C1两端的电压是600V时,两极板所带的电量:
Q=C
此时,C2两极板之间的电压:
V<300V
所以,当两个电容器串联后接到电压为900V时,C1两端的电压将大于600V,这样是不安全的.
由以上的分析可知,电容器C1先达到额定电压600V,此时电容器C2上的电压是200V,所以总电压是:600V+200V=800V.
答:2只电容器C1“10μF 600V“,C2“30μF 300V“,串联后接到电压为900V,这样使用不安全,外加电压的最大值是800V.
解析
解:把两只电容串联时,两个电容器极板上所带的电量是相等的,当C1两端的电压是600V时,两极板所带的电量:
Q=C
此时,C2两极板之间的电压:
V<300V
所以,当两个电容器串联后接到电压为900V时,C1两端的电压将大于600V,这样是不安全的.
由以上的分析可知,电容器C1先达到额定电压600V,此时电容器C2上的电压是200V,所以总电压是:600V+200V=800V.
答:2只电容器C1“10μF 600V“,C2“30μF 300V“,串联后接到电压为900V,这样使用不安全,外加电压的最大值是800V.
如图所示,两板间距为d的平行板电容器与电源连接,保持电键k闭合,电容器两板间有一质量为m,带电量为q的微粒恰静止不动.下列各叙述中正确的是( )
正确答案
解析
解:
A、如图板间场强方向向下.微粒处于静止状态,受到向上的电场力,则微粒带的是负电.故A错误.
B、板间电压等于电源的电动势.由平衡条件得,mg=q,得到E=U=
.故B正确.
C、断开电键K,板间电压与场强均不变,微粒所受的电场力不变,所以微粒仍将保持静止状态.故C错误.
D、保持电键K闭合,板间电压U不变,把电容器两极板距离增大,板间电场强度E=,则知E减小,微粒所受的电场力减小,微粒将向下加速运动.故D错误.
故选:B
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.
正确答案
1.0×10-7
解析
解:已知△Q=1.0×10-6C,△U=10V,则电容器的电容C==
=1.0×10-7F
故答案为:1.0×10-7.
有一个电容器,如果使它的电荷量增加8.0×10-8C,两极间电势差就增大40V,这个电容器的电容为______F.
正确答案
2×10-9
解析
解:电容定义式有:C==
=
=2×10-9F
故答案为:2×10-9
电容器的电容是20μF,原带有2.0×10-4C的电量,现使其电量增加1.0×10-4C,这时电容器两端的电压为______V,该电容器的电容为______μF.
正确答案
15
20
解析
解:由电容的定义式C=得:电压U=
=
=10V
如果再给它增加1.0×10-4C电量,该电容器的电容不变,仍为C=20μF.
由电容的定义式C=得:电压U1=
=15V
故答案为:15;20.
某平行板电容器的电容为C,带电量为Q,相距为d,今在板间中点放一个电量为q的点电荷,则它受到的电场力的大小为______.
正确答案
解析
解:由电容的定义式C=得,板间电压为U=
.板间场强大小为E=
.点电荷所受的电场力大小为F=qE,联立得到,F=
.
故答案为:
电容器的电容为20μF,原来带有2.0×10-4C的电量.如果给它带上3.0×10-4C 电量,这时该电容器的电容为______μF,两板间的电压为______V.
正确答案
20
15
解析
解:电容由电容器本身决定,与带电量的大小无关,所以这时该电容器的电容为20μF,两板间的电压为:
U==15V.
故答案为:20,15
有一电容器,带电量为10-5C时,两板间电压为200V,如果使它带的电量再增加10-5C,这时它的电容是______F.
正确答案
5×10-8
解析
解:
由电容定义式得:F
增大极板电量不会改变电容大小.如果使它带的电量再增加10-5C,这时它的电容仍然是5×10-8F
故答案为:5×10-8
关于电容器的电容,下列说法中错误的是( )
正确答案
解析
解:A、电容表征电容器储存电荷的本领,故A正确;
B、电容是由电容器的本身性质决定的,由C=可知,比值
是一个常量;而Q与U成正比;故B正确;
C、当平行板电容器的两极板是真空时,介电常数为1,故电容C与极板的正对面积S、极板距离d的关系可以表示为C=,式中k为静电力常量;故C正确;
D、电容为电容器本身的性质,与带电量及电势差无关;故D错误;
本题选错误的;故选:D.
如图所示的实验装置中,极板A接地,平行板电容器的极板B与一个灵敏的静电计相接.将A极板向左移动,增大电容器两极板间的距离时,电容器所带的电量Q可认为不变,则电容器的电容C、静电计指针的偏角为θ,电容器两极板间的场强E的变化情况是( )
正确答案
解析
解:平行板电容器与静电计并联,电容器所带电量不变.增大电容器两极板间的距离d时,由电容的决定式C=知,电容C变小,Q不变,则根据电容的定义式C=
知,电容C变小,Q不变,则U变大,因静电计指针的偏角大小体现电势差大小,所以偏角θ变大,
再由E==
=
,因Q、S、ɛ均不变,所以板间场强E不变,可知,故C正确,ABD错误.
故选:C.
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