- 电容的概念和定义式
- 共201题
用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法，下面表达式中不属于用比值法定义的是（ ）
A动能Ek=
B磁感应强度B=
C电容C=
D电阻R=
正确答案
如图所示，平行板电容器的电容为C，带电荷量为Q，板间距离为d，今在离右板
Ak
Bk
C
D
正确答案
如图所示的电路中，电源的电动势E=10V，内阻可忽略不计，各电阻的阻值分别为R1=20Ω，R2=30Ω，滑动变阻器的最大阻值R=50Ω，电容器的电容C=20μF，则：
（1）合上电键S，将滑动触头P置于滑动变阻器最左端a点时，电路稳定后电容器的上极板M带何种电荷？所带的电量为多少？
（2）电键S保持闭合，把滑动触头P缓慢地从最左端a点移到最右端b点的过程中，通过导线中D点的电荷量为多大？
（3）滑动触头P移到最右端b点后，断开电键S，电容器放电过程中流过R2的电荷量是多少？
正确答案
（1）合上电键S，将滑动触头P置于a点时，电容器C与电阻R1并联，
电容器两极板MN间的电压 UC=U1=
此时电容器上板M带负电，电荷量 Q1=-CUM=2×10-5×4=-8×10-5C
（2）合上电键S，将滑动触头P置于b点时，电容器C与电阻R2并联，电容器两极板MN间的电压 UC′=U2=E-U1=10V-4V=6V
此时电容器上板M带正电，电荷量QM′=CU2=2×10-5×6C=1.2×10-4C
所以这过程中通过D点的电荷量为△Q=QM′+|QM|=1.2×10-4C+8×10-5C=2×10-4C
（3）电键S断开，电容器C通过两并联支路放电，由于并联电路电流与电阻成反比，则通过两个支路的电荷量与电阻也成反比，所以通过R2的电荷量为
Q2=
答：
（1）合上电键S，将滑动触头P置于滑动变阻器最左端a点时，电路稳定后电容器的上极板M带负电荷，所带的电量为-8×10-5C．
（2）电键S保持闭合，把滑动触头P缓慢地从最左端a点移到最右端b点的过程中，通过导线中D点的电荷量为2×10-4C．
（3）滑动触头P移到最右端b点后，断开电键S，电容器放电过程中流过R2的电荷量是8.4×10-5C．
水平放置的平行板电容器，两极板相距5mm，电容为2μF，当将其充电到两板电势差为100V时，一个质量为1.0×10-11g的带负电尘埃正好在板间静止，求：
（1）这时电容器的带电量为多少库仑？
（2）电容器上极板带何种电荷？
（3）该尘埃带电量为多少？
正确答案
（1）由C=
（2）带负电尘埃正好在板间静止，受到重力与电场力平衡，则电场力方向竖直向上，电容器上极板带正种电荷．
（3）由平衡条件得
qE=mg，又E=
代入解得，q=5×10-18C
答：
（1）电容器的带电量为2×10-4C．
（2）电容器上极板带正种电荷．
（3）该尘埃带电量为5×10-18C．
如图所示，一对竖直放置的平行金属板A、B构成电容器，电容为C．电容器的A板接地，且中间有一小孔S．一个被加热的灯丝K与S位于同一水平线，从灯丝上可以不断地发射出电子，电子经过电压U0加速后通过小孔S沿水平方向射入A、B两极板间．设电子的质量为m，电荷量为e，电子从灯丝发射时的初速度不计．如果到达B板的电子都被B板吸收，且单位时间内射入电容器的电子数为n，随着电子的射入，两极板间的电势差逐渐增加，最终使电子无法到达B板．
求：（1）当B板吸收了N个电子时，A、B两板间的电势差．
（2）A、B两板间可达到的最大电势差．
（3）从电子射入小孔S开始到A、B两板间的电势差达到最大值所经历的时间．
正确答案
（1）当B板吸收了N个电子时，电容器所带电荷量为Q=Ne，根据电容的定义 C=
得此时A、B两板间的电压为U=
（2）电子经过U0的电压加速后，进入A、B板间的动能为eU0，进入A、B板间电场后做减速运动．随着B板电荷增加，电子在A、B间的加速度越来越大，直至电子到达B板的速度为零，此时A、B板间的电压达到最大值Um，
根据动能定理得：eU0-eUm=0
得出 Um=U0
（3）设从电子进入A、B板间，直到板间电压达到最大值Um，经过的时间为t，则B板吸收的总电荷为
Q=net，最大电量Q=CUm=CU0，
可以得出 t=
答：
（1）当B板吸收了N个电子时，A、B两板间的电势差是
（2）A、B两板间可达到的最大电势差是U0．
（3）从电子射入小孔S开始到A、B两板间的电势差达到最大值所经历的时间是
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