- 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、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AB错误,C正确.
D、电容器有“隔直流、通交流”的作用.故D正确.
故选:CD
如图所示的电路,电源电动势E=8V,电阻R与一个电流传感器相连,传感器可以将电路中的电流随时间变化的曲线显示在计算机屏幕上,先将S接2给电容器C充电,再将S接1,结果在计算机屏幕上得到如图所示的曲线,将该曲线描绘在坐标纸上(坐标纸上的小方格图中未画出),电流坐标轴每小格表示0.1mA,时间坐标轴每小格表示0.1s,曲线与AOB所围成的面积约为80个小方格.则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电容放电,电流逐渐减小,为电容器放电过程,故A错误;
B、根据图象的含义,因Q=It,所以方格的面积表示为电容器放电量,也为充电的总电量,Q=0.1×10-3×0.1×80C=8×10-4C,故B正确,D错误;
C、由C的定义式C=F=10-4F,故D错误;
故选:B
(2015秋•阜阳校级期中)如图所示,将平行板电容器与电池组相连,两极板间的带电尘埃恰保持静止状态,若将两板缓慢地错开一些,其他条件不变,则( )
正确答案
解析
解:A、将两板缓慢地错开一些,两板正对面积减小,根据电容的决定式C=得知,电容减小,而电压不变,则电容器带电量减小.故A错误.
B、由于板间电压和距离不变,则板间场强不变,尘埃所受电场力不变,仍处于静止状态.故B正确.
C、D电容器电量减小,处于放电状态,而电容器上板带正电,电路中逆时针方向的电流,则检流计中有a→b的电流,即自由电荷由b到a方向的定向移动.故CD正确.
故选:BCD
一个电容器的带电量是4×10-8C;两极板之间的电压是2V,那么该电容器的电容是______F,如果将所带电量全部放掉,这个电容器的电容是______.
正确答案
2×10-8
2×10-8F
解析
解:由C=可知,电容C=
=2×10-8F;
电容器的电容与两板间的电压及电量无关,电容器本身的性质,故放掉电量后,电容仍为2×10-8F.
故答案为:2×10-8;2×10-8F.
平行板电容器两极板与静电计的连接如图所示,对电容器充电,使静电计张开一定角度,撤去电源,以下说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、撤去电源,电容器所带的电荷量不变,增大两极板间的距离,根据C=知,电容减小,根据U=
知,电容器两端的电势差变大,静电计指针张角变大,故A正确.
B、减小两极板间的距离,根据C=知,电容增大,根据U=
知,电容器两端的电势差减小,静电计指针张角变小,故B错误.
C、将两极板错开一些,根据C=知,电容减小,根据U=
知,电容器两端的电势差变大,静电计指针张角变大,故C错误.
D、将某电介质插入极板间,根据C=,知电容增大,根据U=
知,电容器两端的电势差减小,静电计指针张角变小,故D错误.
故选:A.
如图所示,定值电阻R1=9Ω、R2=15Ω,电容C=10μF,电源电动势E=12V、内阻r=1Ω.若电路稳定时,理想安培表的读数I=0.4A,试求:
(1)电阻R3的阻值;
(2)电容C的电量.
正确答案
解:(1)根据并联电路的特点得:R3的电压 U3=I2R2=0.4×15V=6V
根据闭合电路欧姆定律得:
电路中总电流 I==
A=0.6A
通过R3的电流 I3=I-I2=0.6A-0.4A=0.2A
所以可得:R3==
Ω=30Ω
(2)电容器板间电压等于R1的电压,为UC=IR1=0.6×9V=5.4V
故电容C的电量 Q=CUC=10×10-6×5.4C=5.4×10-5C
答:
(1)电阻R3的阻值是30Ω;
(2)电容C的电量是5.4×10-5C.
解析
解:(1)根据并联电路的特点得:R3的电压 U3=I2R2=0.4×15V=6V
根据闭合电路欧姆定律得:
电路中总电流 I==
A=0.6A
通过R3的电流 I3=I-I2=0.6A-0.4A=0.2A
所以可得:R3==
Ω=30Ω
(2)电容器板间电压等于R1的电压,为UC=IR1=0.6×9V=5.4V
故电容C的电量 Q=CUC=10×10-6×5.4C=5.4×10-5C
答:
(1)电阻R3的阻值是30Ω;
(2)电容C的电量是5.4×10-5C.
关于电容器的电容,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电容器所带的电荷越多,两板间电压越大,电容C=不变,故A错误.
B、电容器两极板间的电压越高,所带的电荷越多,电容C=不变,故B错误.
C、由决定式,电容器两板间的距离增加一倍,电容就减小为原来的一半,故C错误.
D、由决定式,电容器两板间的正对面积增加一倍,电容就增加一倍.故D正确.
故选:D
一个电容器,其电容是1.2×102uF,用12V的直流电源给它充电,每个极板上带多大的电荷量?
正确答案
解:用12V的直流电源给它充电,充电完成后电容器两极板之间的电势差的12V,由C=得:
Q=CU=1.2×102×10-6×12=1.44×10-3(C)
答:每个极板上带的电量为1.44×10-3C
解析
解:用12V的直流电源给它充电,充电完成后电容器两极板之间的电势差的12V,由C=得:
Q=CU=1.2×102×10-6×12=1.44×10-3(C)
答:每个极板上带的电量为1.44×10-3C
如图所示,电源电动势为E,内阻为r,R1>r,当电路中滑动变阻器R2的滑动触头P向上滑动时,以下说法正确的是( )
正确答案
解析
解:滑片上移,滑动变阻器接入电阻减小,电路中总电阻减小,由闭合电路的欧姆定律可知,电路中电流增大,内电压增大,由U=E-Ir可得电源的输出电压减小,故电压表示数减小,故B正确;
因路端电压减小,电流增大,故R1两端的电压增大,R2两端的电压减小,故电容器两端电压减小,由Q=CU可知电容器极板上的带电量减小,故A错误;
由P总=EI可得,电源的总功率增大,故C错误;
由P出=I2(R1+R)=,由数学知识可得,电源的输出功率当内阻等于外阻时输出功率最大,而R1>r,故当R减小时,输出功率增大,故D正确;
故选:BD.
在如图所示的电路中,电源内阻不计.为使电容器的带电量增大,可采取以下那些方法( )
正确答案
解析
解:直流电路中,电路稳定时电容器相当于断路,电容器两极板间电压等于电阻R2两端的电压;根据电容的定义式C=,当电压增加时,带电量增加;
根据串联电路分压式U1:U2=R1:R2,又由于E=U1+U2,故减小R1或增加R2都会使电容器两端的电压增加,从而能增加电容器的电量;故BD正确.
故选:BD.
理想平行板电容器充电后与电源断开,能使两板间电势差增大的方法是( )
正确答案
解析
解:平行板电容器充电后与电源断开电量Q不变,要使两板间电势差U增大,根据电容的定义式C= 得知,必须使电容减小;由电容的决定式C=
得知,必须使两板距离增大些,或保持两板的间距不变,使两板错开些,减小正对面积;故C正确,ABD错误;
故选:C.
(2015春•东阳市校级月考)一个电容器带电荷量为Q时,两极板间的电势差为U,若使其带电荷量增加4×10-7C,电势差则增加20V,则它的电容是( )
正确答案
解析
解:由电容定义式可得:
C==
=2×10-8μF
故选:C.
如图所示,一个质量为6.4×10-4 Kg的带负电微粒在两块水平放置的带电平行金属板正中央处于静止状态.已知平行金属板间电场强度大小为2×104 N/C,g=10m/s2.求:
(1)带电平行金属板A带何种电荷?
(2)微粒的带电量多大?相当于多少个电子的电荷量?
(3)若微粒失去1×1012个电子,它将以多大加速度运动?若两平行金属板间距为0.2m,微粒到达极板时的速度多大?
正确答案
解:(1)带电微粒处于静止状态,受力平衡,重力与电场力大小相等,方向相反,则电场力方向竖直向上,微粒带负电,则A板带正电.
(2)由平衡条件得:mg=qE,得q==
=3.2×10-7C
n==
=2×1012(个)
(3)若微粒失去1×1012个电子,其电荷量大小为q′=q-1×1012e=3.2×10-7C-1×1012×1.6×10-19C=1.6×10-7C
根据牛顿第二定律得:a==
=5m/s2.
由v2=2ax得 =
m/s=1m/s
答:
1)带电平行金属板A带正电荷.
2)微粒的带电量为3.2×10-7C,相当于2×1012个电子的电荷量.
3)若微粒失去1×1012个电子,它将以5m/s2加速度运动.若两平行金属板间距为0.2m,微粒到达极板时的速度是1m/s.
解析
解:(1)带电微粒处于静止状态,受力平衡,重力与电场力大小相等,方向相反,则电场力方向竖直向上,微粒带负电,则A板带正电.
(2)由平衡条件得:mg=qE,得q==
=3.2×10-7C
n==
=2×1012(个)
(3)若微粒失去1×1012个电子,其电荷量大小为q′=q-1×1012e=3.2×10-7C-1×1012×1.6×10-19C=1.6×10-7C
根据牛顿第二定律得:a==
=5m/s2.
由v2=2ax得 =
m/s=1m/s
答:
1)带电平行金属板A带正电荷.
2)微粒的带电量为3.2×10-7C,相当于2×1012个电子的电荷量.
3)若微粒失去1×1012个电子,它将以5m/s2加速度运动.若两平行金属板间距为0.2m,微粒到达极板时的速度是1m/s.
关于电容器和电容,下列说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电容器被充电后两极总是带等量异种电荷;故A正确;
B、电容器被充电后两极总是带等量异种电荷,每一个极板上的电荷量即为电容器的带电量.故B错误;
C、根据电容器电容的定义式C=及其物理意义可知,电容器的电容在数值上等于电容器两极间加单位电势差时所容纳的电荷的电量的值;故C正确;
D、电容器的电容是电容器的本身的属性,与电量及电压无关;故D错误;
本题选择不正确的,故选:BD.
有一电容器的电容为5.0×10-8F,带电量为1.0×10-5C,则两板间的电压为______V,如果使它的带电量再增加1.0×10-5C,这时它的电容是______F,两板间的电压是______V.
正确答案
200
5.0×10-8
400
解析
解:由C=可知;
U==
V=200V;
电容与电量无关;电量增加时,电容不变;仍为5.0×10-8F;
两板间的电压U‘==400V;
故答案为:200;5.0×10-8;400.
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