1.4.2.几种常用电容器的电容 (1)平行板电容器 若两金属板平行放置.距离d很小.两板的正对面积为S.两极板间充满相对介电常数为的电介质.即构成平行板电容器. 设平行板电容器带电量为Q.则两极板间电势差 故电容 (2)真空中半径为R的孤立导体球的电容 由公式可知.导体球的电势为: 因此孤立导体球的电容为 地球半径很大.电容很大.容纳电荷的本领极强. (3)同轴圆柱形电容器 高H.半径的导体圆柱外.同轴地放置高也为H.内半径为 >的导体筒.当H时.便构成一个同轴圆柱形电容器.如果-.则可将它近似处理为平行板电容器.由公式可得其电容为 (4)同心球形电容器 半径为的导体球和由半径为的导体球壳同心放置.便构成了同心球形电容器. 若同心球形电容器内.外球壳之间也充以介电常数为的电介质.内球壳带电量为Q.外球壳带 -Q电荷.则内.外球壳之间的电势差为 故电容 当时.同心球形电容器便成为孤立导体(孤立导分是指在该导体周围没有其他导体或带电体.或者这些物体都接地)球形电容器.设.则其电容为 若孤立导体外无电介质.则.即. 例8.如图2-4-1所示.两个竖直放置 的同轴导体薄圆筒.内筒半径为R.两筒间距为d.筒高为L.内筒通过一个未知电容的电容器与电动势U足够大的直流电源的 正极连接.外筒与该电源的负极相连.在两筒之间有相距为h的A.B两点.其连线AB与竖直的筒中央轴平行.在A点有一质量为m.电量为-Q的带电粒子.它以的初速率运动.且方向垂直于由A点和筒中央轴构成的平面.为了使此带电粒子能够经过B点.试求所有可供选择的和值. 分析: 带电粒子从A点射出后.受到重力和筒间电场力的作用.重力竖直向下.使带电粒子在竖直方向作自由落体运动,电场力的方向在垂直筒中央轴的平面内.沿径向指向中央轴.为了使带电粒子能通过B点.要求它在垂直中央轴的平面内以R为半径作匀速圆周运动.这就要求电场力能提供适当的向心力.即对有一定要求.为了使带电粒子经过B点.还要求它从A点沿AB到达B点的时间刚好等于带电粒子作圆周运动所需时间的整数倍.亦即对圆周运动的速度有一定的要求. 解: 带电粒子重力作用下.从A点自由下落至B点所需的时间为 带电粒子在垂直于筒中央轴的平面内.作匀速圆周运动一圈所需的时间为 为了使带电粒子经过B点.要求 -- 由以上三式.得 -- 带电粒子作匀速圆周运动(速率.半径R)所需的向心力由电场力提供.电场力为 此电场力由内外筒之间的电场提供.因.近似认为内外筒构成平行板电容器.其间是大小相同的径向电场E.设内外筒电势差为.则带电粒子所受电场力应为 由以上两式.得 代入.得 -- 因为内.外筒电容器与串联.故有 解得 由公式可知.同轴圆柱形电容器电容 代入.得 -- 这就是全部可供选择的. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

2003年2月1日北京时间22时左右,美国服役年限最久的航天飞机“哥伦比亚”号在降落时突然与地面控制中心失去联系,不久德克萨斯北部的居民便听到一声巨大的爆炸声,载有7名字航员的航天飞机在进入大气层后已经解体.这是美国自1986年以来发生的第二次航天飞机失事事件.载人航天是人类驾驶和乘坐航天器在太空中从事各种探测、研究、试验和军事应用的飞行活动.自1961年前苏联科学家加加林首航太空以来.人类已经进行过几百次这种太空飞行.无论从科技发展的广阔前景还是巨大的民用、军用和商业价值来讲,载人航天均意义非凡.

(1)航天飞机环绕地球做匀速圆周运动时,宇航员会处于完全失重状态,下列说法中正确的是

[  ]

A.宇航员仍受重力作用
B.宇航员受力平衡
C.宇航员不受任何力作用
D.重力正好提供向心力

(2)下列能在飞船实验舱中做实验的仪器是

[  ]

A.摆钟
B.水银气压计
C.天平
D.多用电表

(3)航天飞机表面常贴有特制的陶瓷片,其作用是

[  ]

A.增加航天飞机的强度,防止受流星及太空垃圾撞击而损坏

B.将太阳能转化为电能供航天飞机使用

C.便于雷达跟踪,接收地面指挥中心的指令

D.陶瓷片耐高温、隔热、能有效保护航天飞机安全返回地面

(4)航天飞机开始返回大气层时速度快,此时若张开降落伞,伞很容易被撕裂,因此降落伞只有在航天飞机接近地面并且速度已经大大降低时才能打开,从而使航天飞机进一步减速.当吊在降落伞下的航天飞机下降到速度为14m/s时,为实现软着陆,在距地面约1.5m时,启动5个反推力小火箭,则第支火箭的平均推力约为(假设航天飞机重8t)__________.

(5)用在航天飞机重返制动阀的金属要求有良好的热学性能,根据下表选择出最佳的金属为__________.

查看答案和解析>>

2003年2月1日北京时间22时左右,美国服役年限最久的航天飞机“哥伦比亚”号在降落时突然与地面控制中心失去联系,不久德克萨斯北部的居民便听到一声巨大的爆炸声,载有7名字航员的航天飞机在进入大气层后已经解体.这是美国自1986年以来发生的第二次航天飞机失事事件.载人航天是人类驾驶和乘坐航天器在太空中从事各种探测、研究、试验和军事应用的飞行活动.自1961年前苏联科学家加加林首航太空以来.人类已经进行过几百次这种太空飞行.无论从科技发展的广阔前景还是巨大的民用、军用和商业价值来讲,载人航天均意义非凡.

(1)航天飞机环绕地球做匀速圆周运动时,宇航员会处于完全失重状态,下列说法中正确的是

[  ]

A.宇航员仍受重力作用
B.宇航员受力平衡
C.宇航员不受任何力作用
D.重力正好提供向心力

(2)下列能在飞船实验舱中做实验的仪器是

[  ]

A.摆钟
B.水银气压计
C.天平
D.多用电表

(3)航天飞机表面常贴有特制的陶瓷片,其作用是

[  ]

A.增加航天飞机的强度,防止受流星及太空垃圾撞击而损坏

B.将太阳能转化为电能供航天飞机使用

C.便于雷达跟踪,接收地面指挥中心的指令

D.陶瓷片耐高温、隔热、能有效保护航天飞机安全返回地面

(4)航天飞机开始返回大气层时速度快,此时若张开降落伞,伞很容易被撕裂,因此降落伞只有在航天飞机接近地面并且速度已经大大降低时才能打开,从而使航天飞机进一步减速.当吊在降落伞下的航天飞机下降到速度为14m/s时,为实现软着陆,在距地面约1.5m时,启动5个反推力小火箭,则第支火箭的平均推力约为(假设航天飞机重8t)__________.

(5)用在航天飞机重返制动阀的金属要求有良好的热学性能,根据下表选择出最佳的金属为__________.

查看答案和解析>>


同步练习册答案