01e物理好資源網(原物理ok網) 01e物理好資源網(原物理ok網)內容 要求 要點解讀
01e物理好資源網(原物理ok網)常見電容器 Ⅰ 低頻考點,了解電容器的構造及充、放電過程,知道工作電壓和擊穿電壓。
01e物理好資源網(原物理ok網)電容器的電壓、電荷量和電容的關系 Ⅰ 常考點,弄清楚電容的定義式和決定式,知道影響電容的因素,結合場強表達式掌握平行板電容器的兩類動態分析:電荷量Q不變型和電壓U不變型。
01e物理好資源網(原物理ok網) 01e物理好資源網(原物理ok網)一、電容器的充、放電和電容的理解
01e物理好資源網(原物理ok網)1.電容器的充、放電
01e物理好資源網(原物理ok網)(1)充電:使電容器帶電的過程,充電后電容器兩極板帶上等量的異種電荷,電容器中儲存電場能。
01e物理好資源網(原物理ok網)(2)放電:使充電后的電容器失去電荷的過程,放電過程中電場能轉化為其他形式的能。
01e物理好資源網(原物理ok網)2.電容
01e物理好資源網(原物理ok網)(1)定義:電容器所帶的電荷量Q與電容器兩極板間的電勢差U的比值。
01e物理好資源網(原物理ok網)(2)定義式: 。
01e物理好資源網(原物理ok網)(3)物理意義:表示電容器容納電荷本領大小的物理量。
01e物理好資源網(原物理ok網)3.平行板電容器
01e物理好資源網(原物理ok網)(1)影響因素:平行板電容器的電容與正對面積成正比,與介質的介電常數成正比,與兩板間的距離成反比。
01e物理好資源網(原物理ok網)(2)決定式: ,k為靜電力常量。
01e物理好資源網(原物理ok網)特別提醒 適用于任何電容器,但 僅適用于平行板電容器。
01e物理好資源網(原物理ok網)二、平行板電容器的動態分析
01e物理好資源網(原物理ok網)1.對公式 的理解
01e物理好資源網(原物理ok網)電容 ,不能理解為電容C與Q成正比、與U成反比,一個電容器電容的大小是由電容器本身的因素決定的,與電容器是否帶電及帶電多少無關。
01e物理好資源網(原物理ok網)2.運用電容的定義式和決定式分析電容器相關量變化的思路
01e物理好資源網(原物理ok網)(1)確定不變量,分析是電壓不變還是所帶電荷量不變。
01e物理好資源網(原物理ok網)(2)用決定式 分析平行板電容器電容的變化。
01e物理好資源網(原物理ok網)(3)用定義式 分析電容器所帶電荷量或兩極板間電壓的變化。
01e物理好資源網(原物理ok網)(4)用 分析電容器兩極板間電場強度的變化。
01e物理好資源網(原物理ok網)3.電容器兩類問題的比較
01e物理好資源網(原物理ok網)分類 充電后與電池兩極相連 充電后與電池兩極斷開
01e物理好資源網(原物理ok網)不變量 U Q
01e物理好資源網(原物理ok網)d變大 C變小→Q變小、E變小 C變小→U變大、E不變
01e物理好資源網(原物理ok網)S變大 C變大→Q變大、E不變 C變大→U變小、E變小
01e物理好資源網(原物理ok網)εr變大 C變大→Q變大、E不變 C變大→U變小、E變小
01e物理好資源網(原物理ok網)4.解電容器問題的常用技巧
01e物理好資源網(原物理ok網)(1)在電荷量保持不變的情況下,電場強度與板間的距離無關。
01e物理好資源網(原物理ok網)(2)對平行板電容器的有關物理量Q、E、U、C進行討論時,關鍵在于弄清哪些是變量,哪些是不變量,在變量中哪些是自變量,哪些是因變量,抓住 、Q=CU和 進行判定即可。
01e物理好資源網(原物理ok網) 01e物理好資源網(原物理ok網) 01e物理好資源網(原物理ok網) 01e物理好資源網(原物理ok網)如圖所示,關于平行板電容器的充、放電,下列說法正確的是
01e物理好資源網(原物理ok網) 01e物理好資源網(原物理ok網)A.開關接1時,平行板電容器充電,且上極板帶正電
01e物理好資源網(原物理ok網)B.開關接1時,平行板電容器充電,且上極板帶負電
01e物理好資源網(原物理ok網)C.開關接2時,平行板電容器放電,且上極板帶正電
01e物理好資源網(原物理ok網)D.開關接2時,平行板電容器放電,且上極板帶負電
01e物理好資源網(原物理ok網)【參考答案】A
01e物理好資源網(原物理ok網)【詳細解析】開關接1時,平行板電容器充電,上極板與電源的正極相連,所以帶正電,故A對B錯。開關接2時,平行板電容器被導線短接而放電,瞬間極板上的電荷中和,均不帶電,故CD錯。
01e物理好資源網(原物理ok網) 01e物理好資源網(原物理ok網)1.【2019•浙江諸暨中學高一期中】超級電容器又叫雙電層電容器,是一種新型儲能裝置,它不同于傳統的化學電源,是一種介于傳統電容器與電池之間、具有特殊性能的電源。它具有功率密度高、充放電時間短、循環壽命長、工作溫度范圍寬等特點。如圖為一款超級電容器,其標有“2.7V,3000F”,則可知
01e物理好資源網(原物理ok網) 01e物理好資源網(原物理ok網)A.該電容器充電時把電能轉化為化學能
01e物理好資源網(原物理ok網)B.該電容器充電時板間的電場強度增大
01e物理好資源網(原物理ok網)C.該電容器容納電荷的本領較3000pF的電容小
01e物理好資源網(原物理ok網)D.該電容器只有在2.7V電壓下,電容才是3000F
01e物理好資源網(原物理ok網)【答案】B
01e物理好資源網(原物理ok網)【解析】由于是電容器,充電時把電能存儲在電容器中,沒有轉化為化學能,故A錯誤;電容器充電時板間的電壓增大,距離不變,根據 可知,電場強度增大,故B正確;電容是描述電容器容納電荷本領的物理量,其大小與電壓和電量無關,故電容始終為3000F,比3000pF的電容大,故C錯誤,D錯誤。
01e物理好資源網(原物理ok網)2.某一電解電容器如圖甲所示,接入如圖乙所示的電路,下列說法正確的是
01e物理好資源網(原物理ok網) 01e物理好資源網(原物理ok網)A.該電容器只有在電壓為45 V時,電容才是33 μF
01e物理好資源網(原物理ok網)B.該電容器能容納的最大電荷量為3.3×10-5C
01e物理好資源網(原物理ok網)C.接通電路后,電容器的電容仍是33 μF
01e物理好資源網(原物理ok網)D.接通電路后,燈泡能持續發亮
01e物理好資源網(原物理ok網)【答案】C
01e物理好資源網(原物理ok網)【解析】電容是電容器本身的性質決定的,與電量及電壓無關,故A錯誤,C正確;容納的電荷量Q=UC,最多可容納Q=45×3.3×10-5 C=1.5×10-3C,故B錯誤;直流電不能通過電容器,故接直流電源時,燈泡不亮,故D錯誤;故選C。
01e物理好資源網(原物理ok網) 01e物理好資源網(原物理ok網) 01e物理好資源網(原物理ok網)【2019•河北武邑中學高考模擬】如圖所示,一平行板電容器的兩極板與一電壓恒定的電源相連,極板水平放置,極板間距為D,在下極板上疊放一厚度為l的金屬板A,(l<D),其上部空間有一帶負電的粒子P靜止在電容器中,當把金屬板從電容器中快速抽出后,粒子P開始運動,已知重力加速度為g。則下列判斷正確的是
01e物理好資源網(原物理ok網) 01e物理好資源網(原物理ok網)A.電容器的電容變大 B.兩板間的電場強度不變
01e物理好資源網(原物理ok網)C.上極板所帶電荷量變大 D.粒子運動的加速度大小為
01e物理好資源網(原物理ok網)【參考答案】D
01e物理好資源網(原物理ok網)【詳細解析】將金屬板從電容器中快速抽出后,增大了極板間距,根據電容決定式 ,當板間距d變大,電容C變小,A錯誤;因為電源電壓恒定,根據場強公式 ,間距變大,場強變小,B錯誤;根據 ,因為電壓恒定,電容變小,所以帶電荷量變小,C錯誤;初始時,粒子靜止有: ,解得: ,撤去金屬板后: ,根據牛頓第二定律: ,解得: ,D正確。
01e物理好資源網(原物理ok網)【名師點睛】解決電容器的動態分析問題關鍵抓住不變量。若電容器與電源斷開,電量保持不變;若電容器始終與電源相連,電容器兩端間的電勢差保持不變。
01e物理好資源網(原物理ok網) 01e物理好資源網(原物理ok網)1.如圖所示,一平行板電容器充電后與電源斷開,負極板接地,在兩極板間有一正電荷(電荷量很小)固定在P點,以E表示兩極板間的電場強度,U表示電容器的電壓,Ep表示正電荷在P點的電勢能,若保持負極板不動,將正極板移到圖中虛線所示位置,則
01e物理好資源網(原物理ok網) 01e物理好資源網(原物理ok網)A.U變小,Ep不變 B.E變大,Ep不變
01e物理好資源網(原物理ok網)C.U變大,Ep變大 D.U不變,Ep變大
01e物理好資源網(原物理ok網)【答案】A
01e物理好資源網(原物理ok網)【解析】平行板電容器充電后與電源斷開后,電量不變,將正極板移到圖中虛線所示的位置時,板間距離d減小,根據 知,電容增大,根據U=Q/C,則板間電壓U變小。由E=U/d,U=Q/C, 得到: ,可知E與d無關,則知電場強度E不變。P與負極板間的距離不變,由公式U=Ed可知,P與負極板間的電勢差不變,P點的電勢不變,正電荷在P點的電勢能不變。故A正確,BCD錯誤。故選A。
01e物理好資源網(原物理ok網)【名師點睛】解決本題的關鍵知道電容器與電源斷開后其電荷量不變,掌握電容器的決定式 以及定義式C=Q/U。要能熟練推導出場強的表達式,記住E與d無關的結論,有利于進行動態分析。
01e物理好資源網(原物理ok網)2.如圖所示,平行板電容器經開關S與電池連接,電容器間有一點a,到上極板A距離恒定,S是閉合的,φ表示a點的電勢,E表示電場強度,現保持A板不動,將B板向下稍微移動,使兩板間的距離增大,則
01e物理好資源網(原物理ok網) 01e物理好資源網(原物理ok網)A.φ升高,E變大 B.φ升高,E變小 C.φ不變,E不變 D.φ不變,E變小
01e物理好資源網(原物理ok網)【答案】B
01e物理好資源網(原物理ok網)【解析】由于開關S閉合,且電容器兩極板始終與電源的兩極相連,故電容器兩極板之間的電壓UAB保持不變,隨后B極板下移,兩極板之間的距離增大,根據 ,可知兩極板之間的電場強度E減小;由于UAa=EhAa,由于電場強度E減小,故UAa減小,由于UAB=UAa+UaB,所以UaB增大,由題圖可知電源的負極接地,故B極板接地,所以B板的電勢為0,即φB=0,又UaB=Ua-UB,所以φ=UaB升高,故選B。
01e物理好資源網(原物理ok網) 01e物理好資源網(原物理ok網) 01e物理好資源網(原物理ok網)某電容式話筒的原理如圖所示,E為電源,R為電阻,薄片P和Q為兩金屬極板,對著話筒說話時,P振動而Q可視為不動,當P、Q間距增大的過程中
01e物理好資源網(原物理ok網) 01e物理好資源網(原物理ok網)A.P、Q構成的電容器的電容增大 B.P上電荷量保持不變
01e物理好資源網(原物理ok網)C.有電流自M經R流向N D.PQ間的電場強度不變
01e物理好資源網(原物理ok網)【參考答案】C
01e物理好資源網(原物理ok網)【詳細解析】電容式話筒與電源串聯,電壓保持不變。在P、Q間距增大過程中,根據電容決定式 得電容減小,又根據電容定義式 得電容器所帶電量減小,電容器的放電電流通過R的方向由M到N,根據場強 知場強變小,故C正確,ABD錯誤。
01e物理好資源網(原物理ok網) 01e物理好資源網(原物理ok網)1.【2018•天津市和平區高三上學期期末考試】用控制變量法,可以研究影響平行板電容器的因素,如圖所示,平行板電容器的極板A與一靜電計相接,極板B接地,若極板B稍向上移動一點,由觀察到的靜電計的指針變化,作出平行板電容器的電容變小的結論,其依據是
01e物理好資源網(原物理ok網) 01e物理好資源網(原物理ok網)A.兩極板間的電壓不變,靜電計指針張角變大
01e物理好資源網(原物理ok網)B.兩極板間的電壓不變,靜電計指針張角變小
01e物理好資源網(原物理ok網)C.極板上的電量幾乎不變,靜電計指針張角變小
01e物理好資源網(原物理ok網)D.極板上的電量幾乎不變,靜電計指針張角變大
01e物理好資源網(原物理ok網)【答案】D
01e物理好資源網(原物理ok網)【解析】A極板與靜電計相連,所帶電荷電量幾乎不變,B板與A板帶等量異種電荷,電量也幾乎不變,故電容器的電量Q幾乎不變。將極板B稍向上移動一點,極板正對面積減小,電容 減小,由公式 知板間電壓變大,則靜電計指針的偏角θ變大,故ABC錯誤,D正確。
01e物理好資源網(原物理ok網)【名師點睛】靜電計測定電容器極板間的電勢差,電勢差越大,指針的偏角越大。根據電容的決定式 分析極板間距離、正對面積變化時電容的變化情況,由于極板所帶電荷量不變,再由電容的定義式 分析板間電勢差的變化,即可再確定靜電計指針的偏角變化情況。
01e物理好資源網(原物理ok網)2.(多選)傳感器是一種采集信息的重要器件,如圖所示是一測定壓力的電容式傳感器,當待測壓力F作用于可動膜片電極上時,可使膜片產生形變,引起電容的變化;將電容器、靈敏電流計和電源串接成閉合電路,那么
01e物理好資源網(原物理ok網) 01e物理好資源網(原物理ok網)A.當F向上壓膜片電極時,電容將減小
01e物理好資源網(原物理ok網)B.當F向上壓膜片電極時,電容將增大
01e物理好資源網(原物理ok網)C.若電流計有示數,則壓力F發生變化
01e物理好資源網(原物理ok網)D.若電流計有示數,則壓力F不發生變化
01e物理好資源網(原物理ok網)【答案】BC
01e物理好資源網(原物理ok網)【解析】AB項:當F向上壓膜片電極時,板間距離減小,由電容的決定式 得到,電容器的電容將增大,故A錯誤,B正確;CD項:當F向上壓膜片電極時,又根據電容的定義式 ,電容器兩極的電壓U不變,電容C增大時,Q將增大,即電容器充電,電流計有示數,故C正確,D錯誤。故選BC。
01e物理好資源網(原物理ok網)【名師點睛】本題電容器動態變化分析問題,只要掌握電容的定義式 和決定式 就能正確解答。
01e物理好資源網(原物理ok網) 01e物理好資源網(原物理ok網) 01e物理好資源網(原物理ok網)1.【2019•浙江高一期中】對于給定的電容器,下圖中描述其電量Q,電壓U和電容C之間關系正確的是
01e物理好資源網(原物理ok網)A. B. C. D.
01e物理好資源網(原物理ok網)2.【2019•湖南長郡中學高一期末】(多選)下列關于電容器和電容的說法中,正確的是
01e物理好資源網(原物理ok網)A.根據 可知,電容器的電容與其所帶電荷量成正比,跟兩板間的電壓成反比
01e物理好資源網(原物理ok網)B.對于確定的電容器,其所帶的電荷量與兩板間的電壓(小于擊穿電壓且不為零)成正比
01e物理好資源網(原物理ok網)C.對于確定的電容器,無論電容器的電壓如何変化(小于擊穿電壓且不為零),它所帶的電荷量與電壓比值恒定不變
01e物理好資源網(原物理ok網)D.電容器的電容是表示電容器容納電荷本領的物理量,其大小與加在兩板上的電壓無關
01e物理好資源網(原物理ok網)3.某電容器的電容是30 μF,額定電壓為200 V,擊穿電壓為400 V,對于該電容器,下列說法正確的是
01e物理好資源網(原物理ok網)A.為使它的兩極板間的電壓增加1 V,所需要的電荷量是3×10-5 C
01e物理好資源網(原物理ok網)B.給電容器1 C的電荷量,兩極板間的電壓為3×10-5 V
01e物理好資源網(原物理ok網)C.該電容器能容納的電荷量最多為6×10-3 C
01e物理好資源網(原物理ok網)D.該電容器能承受的最大電壓為200 V
01e物理好資源網(原物理ok網)4.【2019•山東城陽第三高級中學高一期中】(多選)如圖所示,把一個平行板電容器與一個靜電計相連接后,給電容器帶上一定電量,靜電計指針的偏轉指示出電容器兩板間的電勢差.要使靜電計的指針張角變小,可采用的方法是
01e物理好資源網(原物理ok網) 01e物理好資源網(原物理ok網)A.使兩極板靠近 B.減小正對面積 C.插入電介質 D.增大正對面積
01e物理好資源網(原物理ok網)5.如圖所示,先接通K使平行板電容器充電,然后斷開K。再使電容器兩板間距離增大,則電容器所帶的電荷量Q、電容C、兩板間電壓U、板間場強E的變化情況是
01e物理好資源網(原物理ok網) 01e物理好資源網(原物理ok網)A.C不變,Q變小,U不變,E變小 B.C變小,Q變小,U不變,E不變
01e物理好資源網(原物理ok網)C.C變小,Q不變,U變大,E變小 D.C變小,Q不變,U變大,E不變
01e物理好資源網(原物理ok網)6.【2019•浙江省東陽中學高一期中】超級電容器又叫雙層電容器,是一種新型儲能裝置。它具有功率密度高、充放電時間短、循環壽命長、工作溫度范圍寬等特點。如圖為一款超級電容器,其標有“2.7V,9000F”,可知
01e物理好資源網(原物理ok網) 01e物理好資源網(原物理ok網)A.超級電容器的所帶電荷量跟電壓成正比
01e物理好資源網(原物理ok網)B.電壓為1.2 V時,該電容器的電容為4000 F
01e物理好資源網(原物理ok網)C.該電容器正常工作時的電荷量為9 000 C
01e物理好資源網(原物理ok網)D.該電容器只有兩端加上2.7 V時才能正常工作
01e物理好資源網(原物理ok網)7.【2019•福建龍巖二中高二月考】(多選)傳感器是一種采集信息的重要器件。如圖所示是一種測定壓力的電容式傳感器,A為固定電極,B為可動電極,組成一個電容大小可變的電容器。可動電極兩端固定,當待測壓力施加在可動電極上時,可動電極發生形變,從而改變了電容器的電容。現將此電容式傳感器與靈敏電流表(電流從正接線柱流入指針向右偏轉)和電源串聯成閉合電路,在待測壓力增大過程中,以下說法正確的是
01e物理好資源網(原物理ok網) 01e物理好資源網(原物理ok網)A.電容器的電容將減小 B.電容器的電荷量將增加
01e物理好資源網(原物理ok網)C.靈敏電流表中有向左的電流 D.靈敏電流表中有向右的電流
01e物理好資源網(原物理ok網)8.【2019•四川高考模擬】如圖所示,電路中二極管為理想二極管,正向電阻為零,反向電阻無窮大,電源內阻不能忽略,閉合開關S,電路穩定后,只改變下列一個條件能增大平行板電容器兩板間電場強度的是( )
01e物理好資源網(原物理ok網) 01e物理好資源網(原物理ok網)A.增大平行板電容器兩板間距離 B.減小平行板電容器的正對面積
01e物理好資源網(原物理ok網)C.將滑動變阻器的滑片向b端移動 D.斷開開關S
01e物理好資源網(原物理ok網)9.【2018•江蘇省鹽城中學高三4月份階段檢測】如圖為某位移式傳感器的原理示意圖,平行金屬板A、B和介質P構成電容器,則
01e物理好資源網(原物理ok網) 01e物理好資源網(原物理ok網)A.A向上移電容器的電容變大
01e物理好資源網(原物理ok網)B.P向左移電容器的電容變大
01e物理好資源網(原物理ok網)C.A向上移流過電阻R的電流方向從N到M
01e物理好資源網(原物理ok網)D.P向左移流過電阻R的電流方向從M到N
01e物理好資源網(原物理ok網)10.(多選)如圖所示是一種通過測量電容器電容的變化來檢測液面高低的儀器原理圖。電容器的兩個電極分別用導線接到指示器上,指示器可顯示出電容的大小,下列關于該儀器的說法正確的是
01e物理好資源網(原物理ok網) 01e物理好資源網(原物理ok網)A.該儀器中電容器的電極分別是芯柱和導電液體
01e物理好資源網(原物理ok網)B.芯柱外套的絕緣層越厚,該電容器的電容越大
01e物理好資源網(原物理ok網)C.如果指示器顯示出電容增大,則說明容器中液面升高
01e物理好資源網(原物理ok網)D.如果指示器顯示出電容減小,則說明容器中液面升高
01e物理好資源網(原物理ok網)11.(多選)如圖所示,兩個水平放置的平行板電容器,A板與M板用導線連接,B板和N板都接地。讓A板帶電后,在兩個電容器間分別有帶電油滴O、P,且都處于靜止狀態。A、B間電容為C1,電壓為U1,電荷量為Q1;M、N間電容為C2,電壓為U2,電荷量為Q2。若將B板稍向下移,下列說法正確的是
01e物理好資源網(原物理ok網) 01e物理好資源網(原物理ok網)A.O向下動,P向上動 B.U1減小,U2增大
01e物理好資源網(原物理ok網)C.Q1減小,Q2增大 D.C1減小,C2增大
01e物理好資源網(原物理ok網)12.(多選)如圖所示,平行板電容器與電動勢為E′的直流電源(內阻不計)連接,下極板接地,靜電計所帶電荷量很少,可被忽略。一帶負電油滴被固定于電容器中的P點。現將平行板電容器的下極板豎直向下移動一小段距離,則
01e物理好資源網(原物理ok網) 01e物理好資源網(原物理ok網)A.平行板電容器的電容將變大
01e物理好資源網(原物理ok網)B.靜電計指針張角不變
01e物理好資源網(原物理ok網)C.帶電油滴的電勢能將減少
01e物理好資源網(原物理ok網)D.若先將上極板與電源正極的導線斷開,再將下極板向下移動一小段距離,則帶電油滴所受電勢能變小
01e物理好資源網(原物理ok網)01e物理好資源網(原物理ok網) 01e物理好資源網(原物理ok網)1.【2018•江蘇卷】如圖所示,水平金屬板A、B分別與電源兩極相連,帶電油滴處于靜止狀態.現將B板右端向下移動一小段距離,兩金屬板表面仍均為等勢面,則該油滴
01e物理好資源網(原物理ok網) 01e物理好資源網(原物理ok網)A.仍然保持靜止 B.豎直向下運動 C.向左下方運動 D.向右下方運動
01e物理好資源網(原物理ok網)2.【2018•北京卷】研究與平行板電容器電容有關因素的實驗裝置如圖所示,下列說法正確的是
01e物理好資源網(原物理ok網) 01e物理好資源網(原物理ok網)A.實驗前,只用帶電玻璃棒與電容器a板接觸,能使電容器帶電
01e物理好資源網(原物理ok網)B.實驗中,只將電容器b板向上平移,靜電計指針的張角變小
01e物理好資源網(原物理ok網)C.實驗中,只在極板間插入有機玻璃板,靜電計指針的張角變大
01e物理好資源網(原物理ok網)D.實驗中,只增加極板帶電量,靜電計指針的張角變大,表明電容增大
01e物理好資源網(原物理ok網)3.【2018•新課標全國III卷】(多選)如圖,一平行板電容器連接在直流電源上,電容器的極板水平,兩微粒a、b所帶電荷量大小相等、符號相反,使它們分別靜止于電容器的上、下極板附近,與極板距離相等。現同時釋放a、b,它們由靜止開始運動,在隨后的某時刻t,a、b經過電容器兩極板間下半區域的同一水平面,a、b間的相互作用和重力可忽略。下列說法正確的是
01e物理好資源網(原物理ok網) 01e物理好資源網(原物理ok網)A.a的質量比b的大
01e物理好資源網(原物理ok網)B.在t時刻,a的動能比b的大
01e物理好資源網(原物理ok網)C.在t時刻,a和b的電勢能相等
01e物理好資源網(原物理ok網)D.在t時刻,a和b的動量大小相等
01e物理好資源網(原物理ok網) 01e物理好資源網(原物理ok網) 01e物理好資源網(原物理ok網)1.A 【解析】電容是電容器本身的屬性,與是否帶電、是否有電勢差無關,A正確,B錯誤;根據 可知,對于確定電容器,Q與U成正比,C錯誤;根據題意,對于給定的電容器,電容是定值,D錯誤。
01e物理好資源網(原物理ok網)2.BCD 【解析】 是電容的比值定義式,電容表征電容器容納電荷的本領大小,由電容器本身的特性決定,與兩極板間的電壓、所帶的電荷量無關,故A錯誤,D正確;對于確定的電容器,C一定,由Q=CU知,Q與U成正比,故B正確;電容器所帶的電荷量與電壓比值等于電容,電容與電荷量、電壓無關,所以無論電容器的電壓如何變化(小于擊穿電壓且不為零),它所帶的電荷量與電壓比值恒定不變,故C正確。
01e物理好資源網(原物理ok網)3.A 【解析】由ΔQ=C•ΔU=30×10-6×1 C=3×10-5 C,A對;由U=Q/C=1/(30×10-6) V=3.3×104 V可知,電容器被擊穿,B錯;擊穿電壓為400 V表示能承受的最大電壓為400 V,最大電荷量Q=CU=3×10-5×400 C=1.2×10-2 C,CD錯。
01e物理好資源網(原物理ok網)4.ACD 【解析】使兩極板靠近,兩極板間距減小,由電容的決定式: ,可知電容增大,而電容器電量不變,由 分析得知,板間電勢差減小,則靜電計指針偏角減小,故A正確;減小正對面積,由電容的決定式: ,可知電容減小,而電容器電量不變,由 分析得知,板間電勢差增大,則靜電計指針偏角增大,故B錯誤;插入電介質,由電容的決定式: ,可知電容增大,而電容器電量不變,由 分析得知,板間電勢差減小,則靜電計指針偏角減小,故C正確;增大正對面積,由電容的決定式: ,可知電容增大,而電容器電量不變,由 分析得知,板間電勢差減小,則靜電計指針偏角減小,故D正確。
01e物理好資源網(原物理ok網)5.D 【解析】電容器與電源斷開,電荷量保持不變,增大兩極板間距離時,根據 ,知電容C變小,根據 ,知兩極板間的電勢差U變大,根據 ,知電場強度E不變,故D正確,ABC錯誤。
01e物理好資源網(原物理ok網)6.A 【解析】根據Q=CU可知,超級電容器的所帶電荷量跟電壓成正比,選項A正確;電容器的電容由內部結構決定,與電壓無關,選項B錯誤;該電容器正常工作時的電荷量為 ,選項C錯誤;該電容器在小于2.7V電壓時都能正常工作,選項D錯誤。
01e物理好資源網(原物理ok網)7.BD 【解析】當待測壓力增大時,電容器極板間距離減小,根據電容的決定式 分析得知,電容增大,故A錯誤。電容兩端電勢差不變,根據 可知,電容器的電荷量將增加,故B正確。由于電容器上極板帶正電,則電路中形成逆時針方向的充電電流,故靈敏電流表的指針向右偏。故D正確,C錯誤。
01e物理好資源網(原物理ok網)8.C 【解析】只增大兩板間的距離時,電容器的電容減小,因電壓不變,故電容器應放電,但由于二極管有單向導電性,電容器不能放電,所以電容器的電荷量不變,增大板間距離時,根據推論可知,板間場強不變,故A錯誤;減小平行板電容器的正對面積,電容器的電容減小,因電壓不變,故電容器應放電,但由于二極管有單向導電性,電容器不能放電,所以電容器的電荷量不變,電壓不變,板間距不變,板間場強E=U/d不變,故B錯誤;將滑動變阻器的滑片向b端移動,滑動變阻器電阻增大,分壓變大,電容器的電壓變大,板間場強變大,故C正確;只斷開開關S,電容器不能放電,電容器上的電荷量不變,故兩板間的電壓不變,板間場強不變,故D錯誤。
01e物理好資源網(原物理ok網)9.D 【解析】A向上移時,板間距離增大,根據 ,得知電容器的電容變小,而電容器板間電壓不變,由 ,分析可知電容器的電量減小,通過R放電,則流過電阻R的電流方向從M到N,AC錯誤;P向左移, 減小,根據 ,得知電容器的電容變小,由 ,分析可知電容器的電量減小,通過R放電,則流過電阻R的電流方向從M到N,B錯誤,D正確。
01e物理好資源網(原物理ok網)10.AC 【解析】由電容器的定義可知,該儀器中的芯柱和導電液體相當于電容器的兩個極板,故A正確;設芯柱的半徑為r,芯柱外套的絕緣層厚度為d,則該裝置的電容值為C=εrS/4πkd=εr•2πrh/4πkd∝h,C增大,液面升高,C正確。
01e物理好資源網(原物理ok網)11.AC 【解析】由 ,將B板下移時,C1將增小,C2不變,D錯誤;假設兩極板所帶電荷量Q均不變,則A、B板間的電壓U1將增大,大于M、N板間的電壓,故A、B板將向M、N板充電,Q1減小,Q2增大,C正確;充電完后,U1=U2= ,均增大,B錯誤;兩極板間的電場的場強E= = = ,故A、B板間電場的場強減小,M、N板間電場的場強增大,則O向下動,P向上動,A正確。
01e物理好資源網(原物理ok網)12.BCD 【解析】根據 知,將平行板電容器的下極板豎直向下移動一小段距離時d增大,則平行板電容器的電容將減小,故A錯誤。靜電計測量的是電容器兩端的電勢差,因為電容器始終與電源相連,則電勢差不變,所以靜電計指針張角不變,故B正確;電勢差不變,d增大,根據 可知電場強度減小,又由 , ,而U不變,所以上極板的電勢 不變,而 不變,則有 減小, 增大,根據 可知帶負電油滴的電勢能將減少,故C正確;電容器與電源斷開,則電荷量不變,d改變,根據 ,知電場強度不變,又由 , ,而將下極板向下移動一小段距離, 增大,則有 增大, 增大,根據 可知帶負電油滴的電勢能將減少,故D正確;故選BCD。
01e物理好資源網(原物理ok網)【名師點睛】電容器始終與電源相連,則電容器兩端間的電勢差不變,根據電容器d的變化判斷電容的變化以及電場強度的變化,從而判斷電荷電勢能的變化。
01e物理好資源網(原物理ok網) 01e物理好資源網(原物理ok網)1.D 【解析】本題考查平行板電容器的電場及電荷受力運動的問題,意在考查考生分析問題的能力。兩極板平行時帶電粒子處于平衡狀態,則重力等于電場力,當下極板旋轉時,板間距離增大場強減小,電場力小于重力;由于電場線垂直于金屬板表面,所以電荷處的電場線如圖所示,所以重力與電場力的合力偏向右下方,故粒子向右下方運動,選項D正確。
01e物理好資源網(原物理ok網) 01e物理好資源網(原物理ok網)【名師點睛】本題以帶電粒子在平行板電容器電場中的平衡問題為背景考查平行板電容器的電場及電荷受力運動的問題,解答本題的關鍵是根據電場線與導體表面相垂直的特點,B板右端向下,所以電場線發生彎曲,電場力方向改變。
01e物理好資源網(原物理ok網)2.A 【解析】當用帶電玻璃棒與電容器a板接觸,由于靜電感應,從而在b板感應出等量的異種電荷,從而使電容器帶電,故選項A正確;根據電容器的決定式: ,將電容器b板向上平移,即正對面積S減小,則電容C減小,根據 可知,電量Q不變,則電壓U增大,則靜電計指針的張角變大,故選項B錯誤;根據電容器的決定式: ,只在極板間插入有機玻璃板,則介電系數 增大,則電容C增大,根據 可知, 電量Q不變,則電壓U減小,則靜電計指針的張角減小,故選項C錯誤;根據 可知,電量Q增大,則電壓U也會增大,則電容C不變,故選項D錯誤。
01e物理好資源網(原物理ok網)【名師點睛】本題是電容器動態變化分析問題,關鍵抓住兩點:一是電容器的電量不變;二是電容與哪些因素有什么關系。
01e物理好資源網(原物理ok網)3.BD 【解析】根據題述可知,微粒a向下加速運動,微粒b向上加速運動,根據a、b經過電容器兩極板間下半區域的同一水平面,可知a的加速度大小大于b的加速度大小,即aa>ab。對微粒a,由牛頓第二定律, qE=maaa,對微粒b,由牛頓第二定律,qE =mbab,聯立解得: > ,由此式可以得出a的質量比b小,選項A錯誤;在a、b兩微粒運動過程中,a微粒所受合外力大于b微粒,a微粒的位移大于b微粒,根據動能定理,在t時刻,a的動能比b大,選項B正確;由于在t時刻兩微粒經過同一水平面,電勢相等,電荷量大小相等,符號相反,所以在t時刻,a和b的電勢能不等,選項C錯誤;由于a微粒受到的電場力(合外力)等于b微粒受到的電場力(合外力),根據動量定理,在t時刻,a微粒的動量等于b微粒,選項D正確。
01e物理好資源網(原物理ok網)【名師點睛】若此題考慮微粒的重力,你還能夠得出a的質量比b小嗎?在t時刻力微粒的動量還相等嗎?在t時間內的運動過程中,微粒的電勢能變化相同嗎?
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