题目列表(包括答案和解析)
1.三块相同的金属平板A、B、D自上而下水平放置,间距分别为h和d,如图1-60所示.A、B两板中心开孔,在A板的开孔上搁有一金属容器P,与A板接触良好,其内盛有导电液体.A板通过闭合的电键S与电动势为U0的电池的正极相连,B板与电池的负极相连并接地.容器P内的液体在底部小孔O处形成质量为m,带电量为q的液滴后自由下落,穿过B板的开孔O'落在D板上,其电荷被D板吸附,液体随即蒸发,接着容器底部又形成相同的液滴自由下落,如此继续.设整个装置放在真空中.
⑴第1个液滴到达D板时的速度为多少?
⑵D板最终可达到多高的电势?
⑶设液滴的电量是A板所带电量的a倍(a=0.02),A板与 B板构成的电容器的电容为C0=5×10-12F,U0=1000V,m=0.02g,h=d=5cm.试计算D板最终的电势值.(g=10m/s2)
⑷如果电键S不是始终闭合,而只是在第一个液滴形成前闭合一下,随即打开,其他条件与(3)相同.在这种情况下,D板最终可达到电势值为多少?说明理由.
电容器与电容
3.如图1-59所示,水平放置面积相同的两金属板A、B.A板挂在天平的一端,B板用绝缘支架固定,当天平平衡后,两板间的距离为5 cm,若在两板间加400 V电压后,在天平右端要增加4 g砝码、天平才能恢复平衡,可见金属板A所带的电量为多少?
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3.在上题中,待电容器充电后将开关断开,再将电容器两极板间距离逐渐增大,则电容器的电容C、极板间的电压U和极板间的电场强度E的变化情况是 ( )
A.C变小,U变大,E不变 B. C变小,U、E均变大
C.C变大,U变小,E不变 D. C变小,U不变,E变小
1.一平行板电容器的两个极板分别与一电源的正负极相连,在保持开关闭合的情况下,将电容器两极板间的距离增大,则电容器的电容C、电容器所带电量Q和极板间的电场强度E的变化情况是 ( )
A.C、Q、E都逐渐增大 B. C、Q、E都逐渐减小
C.C、Q逐渐减小,E不变 D. C、E逐渐减小,Q不变
7.如图1-58所示,平行板电容器板间距离d=10 cm,与一个直流电源连接,电源电压为10 V,N板接地,取大地电势为零.两板间有一点P,P点距M板5 cm,把K闭合给电容器充电,然后再断开,P点场强大小为_________,电势为_________,若把N板向下移动10 cm,则P点场强大小为__________,电势为_________.
提高练习
6.如图1-57所示,电源两端电压恒定为U,则接通S的瞬间,通过R的电流方向是从___________到___________;平行板电容器充电稳定后,增大两板距离的过程,通过R的电流方向是从___________到___________.如果电容器充电平衡后,先断开S,再将电容器两极板间距离增大,电阻R___________电流通过.(填“有”或“无”)
5.一个电容器,充电后所带电量为Q,两板间电压为U.若向电容器再充进ΔQ=4×10-6C的电量时,它的板间电压又升高ΔU=2 V,由此可知该电容器的电容是______F.
4.一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两极板间有一正电荷(电量很小)固定在P点.如图1-56所示,用E表示两极板间场强,U表示电容器的电压,EP表示正电荷在P点的电势能,若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示的位置,则 ( )
A.U变小,E不变 B.E变大,EP不变
C.U变小,EP不变 D.U不变,EP不变
3.平行板电容器的电容为C,带电量为Q,板间距离为d,今在两板的中点处放一电荷q,则它所受电场力的大小为 ( )
A. B. C. D.
2.如图1-55所示,把一个平行板电容器与一个静电计相连接后,给电容器带上一定电量,静电计指针的偏转指示出电容器两板间的电势差,现保持极板M不动,而要使静电计指针的偏角增大,可采取的办法是( )
A.N板向右移一些 B.N板向左移一些
C.N板向上移一些 D. 在MN之间插入一片有机玻璃板
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