- 电容器的动态分析
- 共55题
在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内电阻为r，
正确答案
解析
略
知识点
在如图5所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r，C为电容器，R0为定值电阻， R为滑动变阻器。开关闭合后，灯泡L能正常发光。当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列判断正确的是( )
A伏特表
B灯泡L将变亮
C电容器C的电容将减小
D电容器C的电荷量将增大
正确答案
解析
略
知识点
如图所示，由M、N两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器，极板N与静电计的金属球相接，极板M与静电计的外壳均接地。给电容器充电，静电计指针张开一定角度。实验过程中，电容器所带电荷量不变。下面操作能使静电计指针张角变大的是
正确答案
解析
略
知识点
A、B两块正对的金属板竖直放置，在金属板A的内侧表面系一绝缘细线，细线下端系一带电小球（可视为点电荷）。两块金属板接在如图所示的电路中，电路中的R1为光敏电阻（其阻值随所受光照强度的增大而减小），R2为滑动变阻器，R3为定值电阻。当R2的滑片P在中间时闭合电键S，此时电流表和电压表的示数分别为I和U，带电小球静止时绝缘细线与金属板A的夹角为θ。电源电动势E和内阻r一定，下列说法中正确的是（ ）
正确答案
解析
略
知识点
能的转化与守恒是自然界普遍存在的规律，如：电源给电容器的充电过程可以等效为将电荷逐个从原本电中性的两极板中的一个极板移到另一个极板的过程. 在移动过程中克服电场力做功，电源的电能转化为电容器的电场能．实验表明:电容器两极间的电压与电容器所带电量如图所示．
（1）对于直线运动，教科书中讲解了由v-t图像求位移的方法．请你借鉴此方法，根据图示的Q-U图像，若电容器电容为C，两极板间电压为U，求电容器所储存的电场能．
（2）如图所示，平行金属框架竖直放置在绝缘地面上．框架上端接有一电容为C的电容器．框架上一质量为m、长为L的金属棒平行于地面放置，离地面的高度为h．磁感应强度为B的匀强磁场与框架平面相垂直．现将金属棒由静止开始释放，金属棒下滑过程中与框架接触良好且无摩擦．开始时电容器不带电，不计各处电阻．
求a. 金属棒落地时的速度大小
b. 金属棒从静止释放到落到地面的时间
正确答案
见解析。
解析
（1）由功能关系可知克服电场力做的功等于产生的电场能
由图可知在QU图像中，图像所围面积即为克服电场力所做的功
即
又有电容定义式
两式联立得
电容器储存的电场能为
（2）设导体棒落地的速度为v，此时导体棒切割磁感线产生感生电动势
感生电动势大小为 
电容器储存的电场能为
由动能定理得
解得
（3）导体棒下落过程中受安培力和重力，由动量定理可知
解得
知识点
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