题目列表(包括答案和解析)
2.在电场中的某点A放一试探电荷+q,它所受到的电场力为F,方向水平向右,则A点的场强大小为EA=,方向水平向右.下列说法中正确的是( )
A.在A点放一个负试探电荷,A点的场强方向变为水平向左
B.在A点放一个负试探电荷,它所受的电场力方向水平向左
C.在A点放一个电荷量为2q的试探电荷,则A点的场强变为2Ea
D.在A点放一个电荷量为2q的试探电荷,则它的A点受的电场力变为2F
思路分析:场强是电场的性质,与试探电荷无关,电场力由场强和试探电荷共同决定,故选项B、D正确.
答案:BD
1.关于电场,下列叙述正确的是( )
A.以点电荷为圆心、r为半径的球面上,各点的场强都相同
B.正电荷周围的电场一定比负电荷周围的电场强度大
C.在电场中某点放入试探电荷q,该点的场强为E=F/q,取走q后,该点场强不变
D.电荷所受电场力很大,该点电场强度一定很大
思路分析:场强的大小与试探电荷无关,故选项C对;选项A中考虑到场强的方向性,故A错;场强的大小与电场力的大小无关,故选项B、D错.
答案:C
10.如图13-8-9所示,两块水平放置的平行金属板M、N相距为d,组成一个电容为C的平行板电容器,M板接地.M板的正中央有一小孔B,从B孔正上方h处的A点,由静止一滴一滴地滴下质量为m,电荷量为q的带电油滴,油滴穿过B孔后落到N板,把全部电荷量传给N板.若不计空气阻力及板外电场,问:
图13-8-9
(1)第几滴油滴将在M、N板间做匀速直线运动?
(2)能达到N板的油滴不会超过多少滴?
解:带电油滴将所带的电荷量传给N板,因静电感应使M板带上等量异种电荷,这就使电容器带电,M、N板间存在匀强电场,当电场力等于重力时,油滴做匀速直线运动,此时油滴从A点落到N板时重力做的功等于克服电场力做功.油滴至N板速度为零,即为最后一滴落到N板的油滴,其余以后落下的油滴未达N板即反方向向上运动.
(1)当第n滴油滴做匀速直线运动下落时,电容器带电荷量Q=(n-1)q.
两板间的电场强度E==
对第n滴油滴,由平衡条件,有qE=mg,即
=mg解得n=+1
即第mgCd/q2+1滴油滴将在M、N板间做匀速直线运动.
(2)设能到达N板的油滴不会超过n′滴,即第n′滴在两板间做匀减速直线运动,到N板时的速度刚好为零,由动能定理得mg(h+d)-qU′=0,其中U′为以上两式联立,解得n′=+1,即能达到N板的油滴不会超过+1滴.
9.一个平行板电容器,使它每板电荷量从Q1=30×10-6C增加到Q2=36×10-6C时,两板间的电势差从U1=10 V增加到U2=12 V.这个电容器的电容多大?如要使两板电势差从10 V降为U2′=6V,则每板需减少多少电荷量?
解:电荷量的增加量和电势差的增加量分别为
ΔQ=Q2-Q1=36×10-6C-30×10-6 C=6×10-6C,
ΔU=U2-U1=12 V-10 V=2 V
根据电容的定义,电容器的电容等于每增加1 V电势差所需增加的电荷量,即
C== F=3×10-6 F=3 μF
要求两极板间电势差降为6 V,则每板应减少的电荷量为
ΔQ′=CΔU′=3×10-6×(10-6) C=12×10-6 C.
8.设可变电容器两组极板间的电压是恒定的.
(1)将动片旋出一些,稍微减小极板间的正对面积,该电容器的电容将如何变化?
(2)如果两组极板间的正对面积不变,只使极板间的距离稍微增大,则电容器的电容将如何变化?
解:依据题意可知可变电容器两板间的电压保持不变.
(1)当动片旋出一些,稍微减小电容器两个极板间的正对面积.依据C=可知:电容器的电容将会变小.
(2)当两板间的距离稍微变大一些时,
依据C=可知:电容器的电容也将变小.
7.如图13-8-8所示,静电计的指针和外壳分别与两块平行金属板相连接,使两个金属板带上等量的异种电荷,则:
图13-8-8
(1)当向两板间插入电介质时,静电计指针张角变____________.
(2)当两板间距离增大时,静电计指针张角变_____________.
(3)当两板互相平行地错开时,静电计指针张角变_____________.
思路分析:依据题意可知,电容器的电荷量不变,且静电计上所测电压就等于电容器两极板间的电压.
(1)当向两板间插入电介质时,依据C=可知:电容器的电容变大.依据C=可知:电容器的电压变小.即静电计指针的张角变小;
(2)当两板间距离增大时,依据C=可知:电容器的电容变小.依据C=可知:电容器的电压变大.即静电指针张角变大;
(3)当两板互相平行地错开时,依据C=可知:电容器的电容变小.依据C=可知:电容器的电压变大.即静电指针张角变大.
答案:(1)小(2)大(3)大
6.有两个平行板电容器,它们的电容之比为3:2,它们的带电荷量之比为3:1,如果有两个电子分别从两个电容器的负极板到达正极板,则这两个电子的动能的增量之比为___________.
思路分析:依据电容的定义式C=解得:U=.
可得:==×=2.
根据动能定理可得:ΔEk=Ue,解得:==2.
答案:2∶1
5.水平放置的平行金属板电容器,电容为C,两板距离为d,板长为l,如图13-8-7所示.当S闭合后,两板中央有一质量为m,电荷量为q的油滴处于平衡状态,则下述正确的是( )
图13-8-7
A.开关S始终闭合后,用绝缘工具使下极板在向上d/3的范围内缓慢地上下振动,油滴将一直向上做变速运动
B.开关S始终闭合,使下极板在向上d/3的范围内上下振动,油滴也上下振动
C.断开开关S后,用绝缘工具使下极板在向下d/3的范围内缓慢上下振动,油滴仍平衡
D.断开开关S后,用绝缘工具使下极板在向左平移1/5,板间距离不变,油滴将左移1/5
思路分析:S断开时Q不变,闭合时U不变;Q不变时E===不变;U不变时E=,d↓E↑可分析出答案.
答案:AC
4.对于水平放置的平行板电容器,下列说法正确的是( )
A.将两极板的间距加大,电容将增大
B.将两极板平行错开,使正对面积减小,电容将减小
C.在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的陶瓷板,电容将增大
D.在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的铝板,电容将增大
答案:BCD
综合·应用·创新
3.如图13-8-6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.今在两板的中点d/2处放一电荷q,则它所受电场力的大小为( )
图13-8-6
A. B.
C. D.
思路分析:由U=,E= F=qE=q··=.
答案:C
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