电场：电流_章节学习

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题型：单选题

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单选题

（2015秋•舒城县校级月考）关于平行板电容器的电容C的公式有c=和c=．下列关于电容的说法正确的是（　　）

A跟加在两极板间的电压成反比

B跟两极板的距离成反比

C极板间的介质为真空时，电容为零

D跟极板所带的电荷量成正比

正确答案

B

解析

解：A、Dc=采用了比值定义法，C与带电量和电压是无关的；故AD错误；

B、平行板电容器的决定式C=可以得出，电容的大小跟两极板的距离成反比；故B正确；

C、平行板电容器的决定式C=可以得出，电容的大小跟极板间的介质成正比，为真空时ɛ=1，电容不为零；故C错误；

故选：B

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题型：填空题

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填空题

某平行板电容器的带电量增加2.0×10-10C，两极板间的电压增加1V，则此电容器的电容C=______F=______pF．已知电介质的介电常数ε=6，极板面积S=3πcm2，两极板间距离d=______m，两极板间的场强增加______V/m．如果将所带点电荷量全部放掉，这个电容器的电容是______F．

正确答案

2×10-10

200

2.5×10-4

4000

2×10-10

解析

解：由电容的定义式C===2×10-10F=200PF，

根据电容的决定式C=知；

d==2.5×10-4m，

两极板间的匀强电场的场强增加了△E===4000V/m；

如果将所带点电荷量全部放掉，这个电容器的电容仍是2×10-10F．

故答案为：2×10-10，200，2.5×10-4，4000，2×10-10．

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题型：单选题

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单选题

如图所示，是一个由电池､电阻R､电键S与平行板电容器组成的串联电路，电键S闭合．在增大两极板距离的过程中（　　）

A电容器的电容变大

B电阻R中没有电流

C电阻R中有从a流向b的电流

D电阻R中有从b流向a的电流

正确答案

C

解析

解：增大电容器两极板间距离过程中，根据电容的决定式C=分析得知，电容C减小，而电压U不变，则电容器所带电量Q=CU减小，电容器放电，由于电容器上板带正电，下板带负电，则电阻R中有从a流向b的电流．故C正确，ABD错误；

故选：C

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题型：简答题

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简答题

一个不带电的平行板电容器，用电压为60V的直流电源充电，充电过程中电源耗去了4.8×10-6J的能量，试求这个电容器的电容，并求在此充电过程中，从一个极板转移过程至另一个极板的电子的数目．

正确答案

解：根据公式W=qU，有：

q===8×10-8C

电容为：

C===1.3×10-9F

在此充电过程中，从一个极板转移过程至另一个极板的电子的数目为：

n===5×1010个

答：这个电容器的电容为1.3×10-9F；充电过程中，从一个极板转移过程至另一个极板的电子的数目为5×1010个．

解析

解：根据公式W=qU，有：

q===8×10-8C

电容为：

C===1.3×10-9F

在此充电过程中，从一个极板转移过程至另一个极板的电子的数目为：

n===5×1010个

答：这个电容器的电容为1.3×10-9F；充电过程中，从一个极板转移过程至另一个极板的电子的数目为5×1010个．

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题型：简答题

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简答题

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的电源上，充电完成后撤去电源，求：

（1）充电后电容器的带电量；

（2）若使板间距离增大为2d，则电容器的电容变为多少？板间电场强度变为多大？

正确答案

解：（1）电容器接在U的电源上，则电容器两板间的电压为U；

则由C=可得：

电量Q=UC；

（2）由C=ɛ可得，距离增大为2d时，电容C′=；

由Q=UC可知；

U′==2U；

由U=Ed可得：

E=；

答：（1）充电后电容器的带电量为UC；（2）电容变为；电场强度为．

解析

解：（1）电容器接在U的电源上，则电容器两板间的电压为U；

则由C=可得：

电量Q=UC；

（2）由C=ɛ可得，距离增大为2d时，电容C′=；

由Q=UC可知；

U′==2U；

由U=Ed可得：

E=；

答：（1）充电后电容器的带电量为UC；（2）电容变为；电场强度为．

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题型：简答题

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简答题

一平行板电容器每个极板都是半径为1.5cm的圆形金属板，两极板正对，两极板间的距离为2mm，且两极板间用陶瓷作电介质（相对介电常数为6），则电容器的电容为多少皮法？若该电容器的击穿电压为40V，则电容器刚好被击穿时，带电量为多少？板间场强为多大？

正确答案

解：由电容器电容的决定式可知：C===0.1875×10-10F=18.75PF；

由电容器的定义式可得：Q=UC=40×0.1875×10-10F=7.5×10-10C；

场强为：E===20000V/m

答：电容为18.75PF；电量为7.5×10-10C；板间场强为20000V/m

解析

解：由电容器电容的决定式可知：C===0.1875×10-10F=18.75PF；

由电容器的定义式可得：Q=UC=40×0.1875×10-10F=7.5×10-10C；

场强为：E===20000V/m

答：电容为18.75PF；电量为7.5×10-10C；板间场强为20000V/m

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题型：填空题

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填空题

有一个电容器，如果使它带的电荷量增加4.0×10-8C，两极板间的电势差就增大2V，这个电容器的电容是______ F．

正确答案

2×10-8

解析

解：电容定义式有：C===2×10-8F

故答案为：2×10-8

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题型：单选题

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单选题

如图所示是一种通过测量电容器电容的变化，来检验液面高低的仪器原理图（这种仪器的优点是将非电学量的变化转换为电信号，使测量自动化）．容器中装有导电液体，是电容器的一个电极；中间的芯柱是电容器的另一个电极，芯柱外面套有绝缘管（塑料或橡皮）作为电介质．电容器的两个电极分别用导线接到指示器上．指示器显示的是电容的大小，于是从电容的大小就可以知道容器中液面位置的高低．如果指示器显示出电容增大了，则可判断（　　）

A液面不变

B液面升高

C液面降低

D无法判断

正确答案

B

解析

解：由图可知，液体与芯柱构成了电容器，由图可知，两板间距离不变；液面变化时只有正对面积发生变化；则由可知，当电容增大时只能是正对面积S增大；故可判断液面升高；故ACD错误，B正确；

故选：B．

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题型：单选题

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单选题

（2015秋•福建期中）如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地．一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则（　　）

A电容器的电容增大

B电容器极板带电量增大

C带点油滴将沿竖直方向向下运动

D带点油滴将沿竖直方向向上运动

正确答案

C

解析

解：A、根据电容的决定式，E=ɛ，当上极板竖直向上移动一小段距离，即间距d增大，那么电容减小．故A错误．

B、根据Q=UC，由于电势差不变，电容器的电容减小，故带电量减小．故B错误．

CD、将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，由于电容器两板间电压不变，根据E=得知板间场强减小，油滴所受的电场力减小，则油滴将向下运动．故C正确，D错误．

故选：C．

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题型：简答题

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简答题

如图所示，电源电动势 E=9V，内电阻r=0.5Ω，电阻 R1=5.0Ω、R2=3.5Ω、R3=6.0Ω、R4=3.0Ω，电容 C=2.0μF．当电键K由与a接触到与b接触通过R3的电量是多少？

正确答案

解：电路中的电流：I=A

当开关接a时，电容器的电压为：U1=IR1=1×5.0=5.0V

电量为：Q1=CU1=2×10-6×5C=1×10-5C．

当开关接b时，电容器的电压为：U2=I•R2=1×3.5V=3.5V

电量为：Q2=CU2=2×10-6×3.5C=0.7×10-5C，且上极板带负电，下极板带正电．

由Q=CU可知，开关由a接b的过程中，电量变化为：

△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：当电键由与a接触转到与b接触时通过R3的电量1.7×10-5C．

解析

解：电路中的电流：I=A

当开关接a时，电容器的电压为：U1=IR1=1×5.0=5.0V

电量为：Q1=CU1=2×10-6×5C=1×10-5C．

当开关接b时，电容器的电压为：U2=I•R2=1×3.5V=3.5V

电量为：Q2=CU2=2×10-6×3.5C=0.7×10-5C，且上极板带负电，下极板带正电．

由Q=CU可知，开关由a接b的过程中，电量变化为：

△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：当电键由与a接触转到与b接触时通过R3的电量1.7×10-5C．

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题型：简答题

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简答题

（2015秋•雅安校级月考）如图所示，把平行板电容器的一个极板固定在绝缘支架上，另一个极板接地．两极板间距为d．给电容器充电结束后，静电计指针存在一定偏角．

（1）当将两极板间距d增大后，此时静电计指针的偏角______（填“增大”、“减小”）

（2）当将带负电荷的极板向上平移一部分，此时静电计指针的偏角______（填“增大”、“减小”）

（3）当在两极板间插入一介电常数较大的电介质后，此时静电计指针的偏角______（填“增大”、“减小”）

（4）此实验采用的实验方法是______（填“演绎法”、“放大法”、“控制变量法”、“等效替代法”）

正确答案

解：（1）电容器与电源未相连，则电容器极板上所带的电荷量不变，根据C=知，将两极板间距d增大后，d增大，则电容器的电容减小，根据U=知，电压增大，静电计的指针偏角变大；

（2）板B稍向上移动一点，则s减小，根据C=知电容器的电容减小，根据U=知，电压增大，静电计的指针偏角变大．

（3）当在两极板间插入一介电常数较大的电介质后，根据C=知电容器的电容减小，根据U=知，电压减小，此时静电计指针的偏角减小；

（4）此实验中每一次只改变其中的一个物理量来研究指针的偏转角的变化，采用的实验方法叫控制变量法．

故答案为：（1）增大（2）增大（3）减小（4）控制变量法

解析

解：（1）电容器与电源未相连，则电容器极板上所带的电荷量不变，根据C=知，将两极板间距d增大后，d增大，则电容器的电容减小，根据U=知，电压增大，静电计的指针偏角变大；

（2）板B稍向上移动一点，则s减小，根据C=知电容器的电容减小，根据U=知，电压增大，静电计的指针偏角变大．

（3）当在两极板间插入一介电常数较大的电介质后，根据C=知电容器的电容减小，根据U=知，电压减小，此时静电计指针的偏角减小；

（4）此实验中每一次只改变其中的一个物理量来研究指针的偏转角的变化，采用的实验方法叫控制变量法．

故答案为：（1）增大（2）增大（3）减小（4）控制变量法

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题型：多选题

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多选题

如图所示的电路，圆筒盛有电解液，侧壁是绝缘塑料，顶盖是一金属圆板，圆板与电解液之间有一静止带电微粒，若电解质溶液不停地流出筒外，则（　　）

A带电微粒仍静止

B带电微粒将向下运动

C电流表的读数为零

D电流表有向下的电流

正确答案

B,D

解析

解：若电解质溶液不停地流出筒外，根据电容决定式：C=知电容C减小，与电源始终相连，电压U保持不变，根据C=知Q减小，电容器对电源充电，电流表中电流向下；圆板与电解液之间静止带电微粒受力平衡：mg=qE，其中E===电荷量Q减小，场强E减小，微粒受合力向下不为零，故微粒向下运动．

故选：BD

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题型：填空题

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填空题

平行板电容器两板距离为 4cm，带电5.4×10-8C，板间电场强度为4.5×104N/C，则其电容为______pF，若保持其他条件不变而使两板正对面积减为原来的，则其电容变为______pF．

正确答案

30

7.5

解析

解：板间电压为 U=Ed=4.5×104×0.04V=1.8×103V

则电容为 C=F=30pF

若保持其他条件不变而使两板正对面积减小为原来的倍，根据电容的决定式C=，可知电容为原来的倍，为：C′=30×=7.5pF．

故答案为：30；7.5

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题型：填空题

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填空题

（2015秋•安徽校级期中）如图所示，将充好电的平行板电容器与静电计连接，静电计指针偏转一定的角度．若两极板间的距离增大，则静电计指针偏转角______．若在两极板间插入玻璃板，则静电计指针偏转角______ （填增大或减小）

正确答案

增大

减小

解析

解：将两极板间的距离增大，据电容的决定式C=可知电容减小，而电容器的电量不变，由电容的定义式C=得知板间电压U增大，则静电计指针偏转角增大；在两极板间插入玻璃板（电介质），据电容的决定式C=可知电容增大，而电容器的电量不变，由电容的定义式C=得知板间电压U减小，则静电计指针偏转角

故答案为：增大减小

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题型：填空题

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填空题

平行板电容器所带的电荷量为Q=4×10-8C，电容器两板间的电压为U=2V，则该电容器的电容为______；如果将其放电，使其所带电荷量为原来的一半，则两板间的电压为______，两板间电场强度变为原来的______倍，此时平行板电容器的电容为______．

正确答案

2×10-8F

1V

2×10-8F

解析

解：根据C=得，电容器的电容C=．

电荷量减半，电容不变，仍然为2×10-8F．

则两板间的电压U′=．

根据知，电势差减半，两板间的距离不变，则电场强度变为原来的．

故答案为：2×10-8F、1V、、2×10-8F．

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