- 电场:电流
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有一电容器,两极板带电量为4.0×10-5C,两极板间的电压为200V,它的电容是______F,如果使它的带电量再增加4.0×10-5C,这时两板间电压是______V.
正确答案
2×10-7F
400
解析
解:由C=可得:
C==2×10-7F;
电量变为:Q′=8×10-5C;
则电压U′==400V;
故答案为:2×10-7;400.
如图所示,当平行板电容器充电后,静电计的指针偏转一定角度.若不改变A、B两极板的带电荷量而减小两极板间的距离,同时在两极板间插入电介质,则静电计指针的偏转角度将______.
正确答案
减小
解析
解:充电后与电源断开,则极板两端的电荷量保持不变,插入介电常数后,介电常数增大,则由C=,可知电容C增大;
则由C= 可知,电容器两端的电压减小,故静电计指针的偏转角度减小;
故答案为:减小.
平行板电容器充电后断开电源,然后仅仅将两极板的正对面积逐渐减小,则对此过程中的判断正确的是( )
正确答案
解析
解:A、减小两极板间的正对面积,根据C=,电容减小,故A错误;
B、C、D、平行板电容器充电后断开电源,电量不变;
根据C=、U=Ed、C=
,有:
E=,面积减小,故场强减小;
根据公式C=,电容减小,电量不变,故电压增加;
故B错误,C正确,D错误;
故选:C.
如图所示,两块水平放置的平行正对的金属板a、b与电池相连,在距离两板等远的M点有一个带电液滴处于静止状态.若将a板向下平移一小段距离,但仍在M点上方,稳定后,下列说法中正确的是
①液滴将加速向下运动
②M点电势升高
③M点的电场强度变小了
④在a板移动前后两种情况下,若将液滴从a板移到b板,电场力做功相同( )
正确答案
解析
解:①金属板a、b与电池保持相连,板间电压不变;而带电液滴在M处受到重力与电场力处于静止状态,当a板向下平移一小段距离时,导致极板间的电场强度变大,从而使电场力大于重力,致使带电液滴向上运动.故①错误;
②当a板向下平移一小段距离时,导致极板间的电场强度变大,而M点到零电势(下板)的距离不变,由U=Ed知,M点与零电势间的电势差增大,M点的电势高于零,则M点的电势升高.故②正确;
③水平放置的平行正对的金属板a、b与电池相连,使两板的电压不变;而带电液滴在M处受到重力与电场力处于静止状态,当a板向下平移一小段距离时,由E=知,导致极板间的电场强度变大.故③错误;
④在a板移动前后两种情况下,若将液滴从a板移到b板,由于两板的电压不变,由W=qU知,所以电场力做功相同.故④正确;
故选D
如图,电源电动势ε=12V,内阻r=1.5Ω,电阻R1=7.5Ω,R2=2.5Ω,电容器的电容C=20μF.开关S原来断开,后将它闭合.求:
(1)S闭合后,R1两端的电压U;
(2)S闭合后,流过R2的电荷量Q.
正确答案
解:(1)当S闭合后,R1与r串联在电路中,由闭合电路的欧姆定律可得:
I==
A=
A
故有 U=IR1=10V
解法二:当S闭合后,R1与r串联在电路中,由串并联电路特点
=
;U=
=
V=10V
(2)S断开时,电容C电压U1=ε=12V;
S闭合后,C的电压 U2=U=10V
即C的电压减小了△U=U1-U2=2V
由C=得,S闭合后,流过R2的电荷量,
Q=C•△U=20×10-6×2C=4×10-5C
答:
(1)S闭合后,R1两端的电压U为10V;
(2)S闭合后,流过R2的电荷量Q为4×10-5C.
解析
解:(1)当S闭合后,R1与r串联在电路中,由闭合电路的欧姆定律可得:
I==
A=
A
故有 U=IR1=10V
解法二:当S闭合后,R1与r串联在电路中,由串并联电路特点
=
;U=
=
V=10V
(2)S断开时,电容C电压U1=ε=12V;
S闭合后,C的电压 U2=U=10V
即C的电压减小了△U=U1-U2=2V
由C=得,S闭合后,流过R2的电荷量,
Q=C•△U=20×10-6×2C=4×10-5C
答:
(1)S闭合后,R1两端的电压U为10V;
(2)S闭合后,流过R2的电荷量Q为4×10-5C.
如图所示,电源电动势E=9V,内阻r=0.5Ω,电阻R1=5.0Ω,R2=3.5Ω,R3=6.0Ω,R4=3.0Ω,电容C=2.0μF.试求:
(1)求电键接到a时,上极板带何种电荷?电容的带电量是多少?
(2)求电键与b接触时,上极板带何种电荷?从电键与a到与b接触过程中通过R3的电荷量是多少?
正确答案
解:(1)当开关接a时,上极板带正电荷
电容器的电压
电量 Q1=CU1=2×10-6×5C=1×10-5C
(2)电键与b接触时,则上极板带负电荷
电容器的电压
则由Q=CU可知,开关由a接b的过程中,电量变化△Q=(U1+U2)C=8.5×2.0×10-6=1.7×10-5C
即通过R3的电荷量为1.7×10-5C
答:(1)电键接到a时,上极板带正电荷,电容的带电量是1×10-5C
(2)求电键与b接触时,上极板带负电荷,从电键与a到与b接触过程中通过R3的电荷量是1.7×10-5C
解析
解:(1)当开关接a时,上极板带正电荷
电容器的电压
电量 Q1=CU1=2×10-6×5C=1×10-5C
(2)电键与b接触时,则上极板带负电荷
电容器的电压
则由Q=CU可知,开关由a接b的过程中,电量变化△Q=(U1+U2)C=8.5×2.0×10-6=1.7×10-5C
即通过R3的电荷量为1.7×10-5C
答:(1)电键接到a时,上极板带正电荷,电容的带电量是1×10-5C
(2)求电键与b接触时,上极板带负电荷,从电键与a到与b接触过程中通过R3的电荷量是1.7×10-5C
(2015秋•成都校级月考)静电计是在验电器基础上制成,用其指针张角的大小来定性显示其金属球与外壳之间电势差大小.如图,A、B是平行板电容器的两个金属板,A板固定,手握B板的绝缘柄,G为静电计.开始时开关S闭合,静电计G指针张开一定角度.则( )
正确答案
解析
解:A、B、保持开关闭合,电路稳定时电路中没有电流,则电容器两端的电势差等于电源的电动势,故电容器两端的电势差不变,不论A、B两板靠近些,还是将A向上移动,则静电计指针张角不变,故AB错误;
C、断开电键,电容器的带电量Q不变,将A、B两极板分开一些,则d增大,根据C=,可知电容减小,而Q不变,根据C=
,知电容器极板间电势差增大,静电计指针张角增大,故C错误;
D、断开电键,电容器带电量Q不变,在A、B插入一块电介质,则据C=,可知电容增大,而Q不变,根据C=
,知电容器极板间电势差减小,静电计指针张角减小,故D正确.
故选:D.
如图甲所示,电容器充、放电电路配合电流传感器,可以捕捉瞬间的电流变化,通过计算机画出电流随时间变化的图象如图乙所示.实验中选用直流8V电压,电容器选用电解电容器,先使单刀双掷开关S与1端相连,电源向电容器充电,这个过程可瞬间完成.然后把单刀双掷开关S掷向2端,电容器通过电阻R放电,传感器将电流传入计算机,图象乙上显示出放电电流随时间变化的I-t曲线.以下说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电解电容器用氧化膜做电介质,由于氧化膜很薄,所以电容较大.故A错误.
B、在放电的过程中,电荷量减小,根据C==
知,电容不变,则电压逐渐减小.故B错误.
C、I-t图线与时间轴围成的面积表示电荷量.故C正确.
D、根据C==
知,通过电荷量的大小以及电压变化量的大小可以求出电容器的电容值.故D正确.
故选:CD.
将收音机中的可变电容器的动片旋出一些,和没有旋出时相比( )
正确答案
解析
解:将可变电容器动片旋出一些,两极板正对面积减小,根据电容的决定式C= 可知,电容与极板正对面积成正比,得到电容器的电容一定减小.
故选A
一平行板电容器,当其电荷量增加△Q=1.0×10-6C时,两板间的电压升高△U=10V,则此电容器的电容为多少F?若两板间电压为3V,此时电容器的带电量为多少C?
正确答案
解:根据C==
得,C=
=10-7F.若两板间电压为3V,此时电容器的带电量Q=CU=3×10-7C
答:两板间的电压升高△U=10V,则此电容器的电容为10-7F,若两板间电压为3V,此时电容器的带电量为3×10-7C
解析
解:根据C==
得,C=
=10-7F.若两板间电压为3V,此时电容器的带电量Q=CU=3×10-7C
答:两板间的电压升高△U=10V,则此电容器的电容为10-7F,若两板间电压为3V,此时电容器的带电量为3×10-7C
关于电容器与电容器的电容,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、在国际单位制中,电容的单位是法,故A错误;
B、电容C=是定义式,电容器的电容与两极板所带电荷量大小、两极板间电压大小无关.故BC错误.
D、电容器有“隔直流、通交流”的作用.故D正确.
故选:D.
电容器的电容为C,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、根据C=,两极板间距离越小,电容就越大.正对面积越小,电容越小.故A正确,B错误.
C、电容的大小与电容器两端的电压及电容器所带的电量无关.故CD错误.
故选:A.
下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电容器是储存电荷和电能的容器;不论是否带电均是电容器;故A错误;
B、电容是描述电容器容纳电荷本领的大小的物理量;故B正确;
C、根据C=,可知固定电容器所充电荷量跟加在两极板间的电压成正比,电量能持续增加的;故C正确;
D、电容器的电容跟极板所带电量无关,与两极板间的电压无关; 故D错误;
故选:BC.
有一电容器,带电量为1×10-5C,两板间电压200V,这时它的电容是______µF.
正确答案
0.05
解析
解:由电容的定义式可知:
C==
=5×10-8F=0.05μF.
故答案为:0.05.
在图所示的四个图象表示的是某陶瓷电容器的电荷量Q、电压U及电容C三者的关系,由正确的是( )
正确答案
解析
解:A、是电容的定义式,电容器电容的大小与电容的带电量Q以及电容器两极板之间的电压无关,电容器电容的决定式为:
,只要电容器不变其电容就不发生变化,故A错误;
B、D、根据可有:Q=CU,由于电容器不变,因此电量Q和电压U成正比,故B正确、D错误.
C、在电压U不变的情况下,电荷量才与电容正比.故C错误.
故选:B.
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