- 电容器的概念和原理
- 共403题
竖直放置的一对平行金属板的左极板上用绝缘线悬挂了一个带正电的小球，将平行金属板按如图所示的电路图连接．绝缘线与左极板的夹角为θ．当滑动变阻器R的滑片在a位置时，电流表的读数为I1，夹角为θ1；当滑片在b位置时，电流表的读数为I2，夹角为θ2，则（ ）
正确答案
在如图所示的装置中，电源电动势为E，内阻不计，定值电阻为R1，滑动变阻器总阻值为R2，置于真空中的平行板电容器水平放置，极板间距为d．处在电容器中的油滴A恰好静止不动，此时滑动变阻器的滑片P位于中点位置．
小题1:求此时电容器两极板间的电压；
小题2:求该油滴的电性以及油滴所带电荷量q与质量m的比值；
小题3:现将滑动变阻器的滑片P由中点迅速向上滑到某位置，使电容器上的电荷量变化了Q1，油滴运动时间为t；再将滑片从该位置迅速向下滑动到另一位置，使电容器上的电荷量又变化了Q2，当油滴又运动了2t的时间，恰好回到原来的静止位置．设油滴在运动过程中未与极板接触，滑动变阻器滑动所用的时间与电容器充电、放电所用时间均忽略不计．求：Q1与Q2的比值．
正确答案
小题1:见解析
小题2:见解析
小题3:见解析
（1）电路中的电流：
平行板两端电压为：
（2）油滴带负电．(2分)
对油滴受力分析，得：
一个平行板电容器在充电过程中,当两极板间电势差增加200V时，电容器充上的电量增加5.4×10-8C,则这个电容器的电容是＿＿＿pF，充电后不断开电源，并将两极板间距离减小一些，则电容器的电容将_______，电量将_______，电势差将_______，电容器内部场强将_______。（填增大、减小或不变）
正确答案
270;增大；增大；不变；增大.
略
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。两板间距离为0.17 m。
（1）求电键接到a时，电容的带电量是多少？上极板带何种电荷？
（2）求电键从与a接触到与b接触时，通过R3的电荷量是多少？上极板带何种电荷？
（3）若两极板中央有一个带电粒子，当电键与a接触时，正好处于静止状态，若电键与b接触后，带电粒子向哪极板运动？经过多长时间到达极板？（不考虑电容充放电时间，g=10m/s2）
正确答案
（1）2×10-5C；正电；（2）1.7×10-5C；负电；（3）向下极板运动；0.1s。
试题分析：（1）当开关接a时，电容器的电压
电量 Q1=CU1=2×10-6×5C=2×10-5C，由于上极板电势高，则上极板带正电荷．
（2）电键与b接触时，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．由于上极板电势低，则上极板带负电荷．
（3）当电键与a接触时，粒子正好处于静止状态，电场力与重力平衡，则知电场力方向竖直向上，且有：
若电键与b接触后，场强反向，电场力反向，则小球向下极板做加速运动．
根据牛顿第二定律得：
联立得：
由
在如图实验装置中，充电后的平行板电容器的A极板与灵敏的静电计相接，B极板接地。
（1）若极板B稍向上移动一点，则将观察到静电计指针偏角 （填“变大”或“变小”），此实验说明平行板电容器的电容随 而增大；
（2）若极板B稍向左移动一点，则将观察到静电计指针偏角 （填“变大”或“变小”），此实验说明平行板电容器的电容随 而增大。
正确答案
（1）变大，正对面面积增大；（2）变大 距离减小
试题分析:（1）若极板B稍向上移动一点，极板正对面积减小，根据电容的决定式C=
（2）若极板B稍向左移动一点，板间距离增大，根据电容的决定式根据电容的决定式C=
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