练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    12．现代技术中，传感器是指这样一类元件：它能够将诸如力、温度、光、声、化学成分等大量电学量按照一定规律转换为电学量．如图所示的装置就是一种测压强的传感器．图中A、B为大小、形状完全相同的金属板，它们构成一个电容器，其中A板被固定，两金属板的正对面积为S．金属板间空气的介电常数为ε，静电力常量为k．C、D是两根完全一样的轻质弹簧，它们的劲度系数为k0．两弹簧一端固定，另一端与金属板B上的绝缘杆相连．传感器未工作时，弹簧处于自然长度，两金属板间的距离为d0．
    （1）现将两金属板与直流电源相连对电容器进行充电，充至电容器两极板间电压为U后与电源断开．由于两金属板带电导致的两板间距的变化忽略不计，求电容器所带电荷量；
    （2）若仅已知k0，d0，S现对极板B的右侧施加一均匀向左的待测压强P，甲同学说：可以通过测量施加压强前后两极板间的电压U0，U'对压强进行测量；乙同学说：可以通过测量施加压强前后电容器的带电量Q0，Q'对压强进行测量．
    a．你选择上述哪种方法，指出这种方法中开关所处的状态，并简要说明理由．
    b．根据你选择的方法，通过推导写出压强的表达式．

    分析 （1）根据电容的定义式$C=\frac{Q}{U}$与决定式$C=\frac{εS}{{4πk{d_0}}}$，即可求解；
    （2）a、开关S断开，使极板上所带电荷量保持不变；
     b、根据电容的定义式与决定式，结合压强公式P=$\frac{F}{S}$，即可求解．

    解答 解：（1）因为电容器的电容定义式$C=\frac{Q}{U}$；
    决定式$C=\frac{εS}{{4πk{d_0}}}$；
    所以$Q=\frac{εSU}{{4πk{d_0}}}$
    （2）a．若采用甲同学方法，将开关S断开，使极板上所带电荷量保持不变．
    b．由题意可知：${C_0}=\frac{εS}{{4πk{d_0}}}$，${C_0}=\frac{Q}{U_0}$
    $C'=\frac{εS}{4πkd'}$，$C'=\frac{Q}{U'}$
    F=2k0（d0-d'）
    解得：$P=\frac{F}{S}=\frac{{2{k_0}{d_0}}}{S}（1-\frac{U'}{U}）$
    答：（1）电容器所带电荷量$\frac{?SU}{4πk{d}_{0}}$；
    （2）a．若采用乙同学的方法，将开关S闭合，使两极板间的电压保持不变．
    b．压强的表达式$P=\frac{F}{S}=\frac{{2{k_0}{d_0}}}{S}（1-\frac{Q_0}{Q'}）$．

    点评 考查电容器的电容定义式与决定式的应用，掌握压强公式的内容，注意定义式与决定式的区别．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    3．如图是某物体运动的s-t图象，由图可知（　　）
    A．物体在0～t1时间内做匀速直线运动
    B．物体在t1～t2时间内保持静止
    C．物体在t2～t3时间内做匀速直线运动
    D．物体在0～t3时间内一直做匀速直线运动

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    3．用比值法定义物理量是一种重要的方法．下列物理量中，属于比值法定义的是（　　）
    A．加速度a=$\frac{F}{m}$B．电场强度E=$\frac{F}{q}$C．磁感应强度B=$\frac{F}{lL}$D．电阻R=$\frac{U}{l}$

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    20．氢原子的能级图如图所示，一群处于n=3激发态的氢原子向基态跃迁，发出波长不同的三种光子，设它们在真空中的波长分别为λ1、λ2、λ3，且λ1＜λ2＜λ3，则下列说法中正确的是（　　）
    A．波长为λ1的光在玻璃砖内的传播速度最大
    B．λ1、λ2、λ3之间的关系为λ1=$\frac{{{λ_2}{λ_3}}}{{{λ_2}+{λ_3}}}$
    C．用该三种光做双缝干涉实验时，同样条件下用波长为λ1的光得到的条纹间距最大
    D．让波长为λ2的光子照射逸出功为2.7eV的钙，则释放出的光子的最大初动能为7.5ev

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    7．如图所示，倾角为θ的斜面A固定在水平面上．木块B、C的质量分别为M、m，始终保持相对静止，共同沿斜面下滑．B的上表面保持水平，A、B之间的动摩擦因数为μ．分别求一下两种情况B、C所受的各力．
    （1）当B、C共同匀速下滑；
    （2）当B、C共同加速下滑．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    17．如图所示在水平地面O处固定一竖直挡板OM段光滑，M点右侧粗糙，质量为m，带电量为+q的粗糙物块a恰能静止于M点，有一质量为2m，带电量也为+q的光滑物块b以初速度v0=$\sqrt{\frac{gL}{2}}$从N点滑向物块A，已知MN=L，AB间每次碰撞后即紧靠在一起但不粘连．每次ab与档板碰撞后均原速率弹回，整个装置牌水平向左的匀强电场中，且电场强度E=$\frac{mg}{2q}$．物块a，b均视为质点，且滑块受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：
    （1）a，b第一次碰撞后紧靠在一起的初速度vAB
    （2）a，b第一次向右经过M点后两者之间的最大距离△s
    （3）系统由于摩擦和碰撞所产生的总内能E内．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    4．静止在水平地面上的物体质量为2kg，水平恒力F推动它开始运动，4s末它的速度达到4m/s，此时将F撤去，又经6s，物体停下来，如果物体与地面间的动摩擦因数不变．求推力F多大？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    1．如图所示，竖直绝缘墙壁上有一固定的质点A，在A的正上方的P点用丝线悬挂另一质点B，A、B两质点因为带电而相互排斥，致使悬线与竖直方向成θ角，由于漏电使A、B两质点的电荷量逐渐减少，在电荷漏电完毕之前悬线对悬点P的拉力大小（　　）
    A．变小B．变大C．不变D．无法确定

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    2．如图所示，带电金属小球用绝缘丝线系住，丝线上端固定，形成一个摆，如果在摆球经过的区域加上如图所示的磁场，不计摩擦及空气阻力，下列说法中不正确的是（　　）
    A．摆球每次通过最低点时丝线拉力大小不相等
    B．摆球每次通过最低点时动能相等
    C．摆球每次离开最低点时的最大距离逐渐减少
    D．摆球每次在上丝线最大偏角处丝线的拉力大小不变

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案