- 平行板电容器的电容
- 共272题
如图所示,平行板电容器为C,电荷量Q0,极板长为L,极板间距离为d,极板与水平面成α夹角,现有一质量为m的带电液滴沿两极板的中线从P点由静止出发到达Q点,P、Q两点都恰在电容器的边缘处,忽略边缘效应,求:
(1)液滴的电荷量;
(2)液滴到达Q点时的速度大小。
正确答案
解:(1),解得:
(2),解得:
(1)如图1所示的实验装置中,平行板电容器的极板B与一静电计相接,极板A接地,静电计此时指针的偏角为θ.下列说法正确的是:______;
A.将极板A向左移动一些,静电计指针偏角θ变大
B.将极板A向右移动一些,静电计指针偏角θ不变
C.将极板A向上移动一些,静电计指针偏角θ变大
D.在极板间插入一块玻璃板,静电计指针偏角θ变大
(2)在一次探究活动中,某同学用如图2(a)所示的装置测量铁块A与放在光滑水平桌面上的金属板B之间的动摩擦因数,已知铁块A的质量mA=1.5kg,用水平恒力F向左拉金属板B 使其向左运动,弹簧秤示数的放大情况如图所示,则 A、B间的动摩擦因数μ=______.(g=10m/s2)该同学还设计性地将纸带连接在金属板B的后面,通过打点计时器连续打下一些计时点,取时间间隔为 0.1s的几个点,如图2(b)所示,各相邻点间距离在图中标出.则在打C点时金属板被拉动的速度v=______m/s,金属板的加速度为a=______m/s2(B作匀加速运动).
(3).某同学用游标卡尺测量一圆柱体的长度l,用螺旋测微器测量该圆柱体的直径d,示数如图3.由图可读出l=______cm,d=______mm.
(4)用示波器观察某交流信号时,在显示屏上显示出一个完整的波形,如图4所示:经下列四组操作之一,使该信号显示出两个完整的波形,且波形纵向幅度增大.此组操作是______.(填选项前的字母)
A.调整X增益旋钮和竖直位移旋钮
B.调整X增益旋钮和扫描微调旋钮
C.调整扫描微调旋钮和Y增益旋钮
D.调整水平位移旋钮和Y增益旋钮
正确答案
(1)由题意,电容器所带电量Q保持不变,静电计指针张角变大,板间电势差U变大,由U=,结合C=
得,U=
,
A、将极板A向左移动一些,d变大,U变大,故A正确
B、由A分析得,B错误
C、将极板A向上移动一些,S变小,U变大,故C正确
D、在极板间插入一块玻璃板,ɛ变大,U变小,故D错误
故选AC
(2)选铁块为研究对象,由平衡条件知,弹簧测力计的示数就等于滑动摩擦力的大小,而由图知,弹簧测力计读数为4.5N,
由f=μN=μmg,故μ==
=0.30;
vC==
×10-2m/s=0.80m/s;
利用△x=aT2可求得加速度a==
=
×10-2m/s2=0.63m/s2
(3)游标卡尺读数为2.2cm+4×0.1mm=2.24cm;螺旋测微器读数为:6.5mm+36.0×0.01mm=6.860mm
(4)当扫描频率与正弦信号频率相等时显示一个完整的正弦波形.欲显示两个完整的正弦波形,必须有正弦信号的频率是扫描频率的两倍,所以必须调整扫描微调旋钮.欲增大波形幅度,可调整Y增益或衰减旋钮.故C正确.
故答案为:(1)AC (2)0.30;0.80;0.63 (3)2.24;6.860 (4)C
在研究平行板电容器的电容与哪些因数有关的实验中,给电容器充电后有三种操作情形如图:
甲图中B板上移时静电计指针偏角______;乙图中B板左移时板间电场强度______;丙图中插入电介质时静电计指针偏角______.(填“变小”、“不变”或“变大”)
正确答案
甲图中电容器极板的正对面积减小,由C=分析得知,电容C减小,而电容器的电量Q不变,由C=
知,板间电势差变大,则静电计指针偏角变大.
根据电容的定义式C=、决定式C=
和E=
得:板间电场强度E=
,与d无关,故B板左移时板间电场强度不变.
丙图中插入电介质时,由C=分析得知,电容C增大,而电容器的电量Q不变,由C=
知,板间电势差变小,则静电计指针偏角变小.
故答案为:变大、不变、变小
如图所示实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素,其中电容器左侧极板和静电计外壳接地,电容器右侧极板与静电计金属球相连。
(1)使电容器带电后与电源断开:
①上移左极板,可观察到静电计指针偏转角___________(选填变大,变小或不变);
②将极板间距离减小时,可观察到静电计指针偏转角___________(选填变大,变小或不变);
③两板间插入一块玻璃,可观察到静电计指针偏转角___________(选填变大,变小或不变)。
(2)下列关于实验中使用静电计的说法中正确的有___________。
A.使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况
B.使用静电计的目的是测量电容器电量的变化情况
C.静电计可以用电压表替代
D.静电计可以用电流表替代
正确答案
(1)变大,变小,变小
(2)A
平行板电容器所带量Q=4×l0-8C,它的两极板之间电压U=2v,则该电容器的电容为______μF;如果两板电量各减少一半,则两板间电势差变为______V,两板间的电场强度将变为原来的______.
正确答案
电容C==
F=2×10-8F=2×10-2μF.
当电量减小一半,电容不变,则电势差U′==
V=1V.
电势差变为原来的一半,根据E=知,电场强度变为原来的
.
故答案为:2×10-2,1,.
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