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文檔簡介

電容器的電容知識點:電容器的電容一、電容器1.電容器:儲存電荷和電能的裝置.任何兩個彼此絕緣又相距很近的導(dǎo)體,都可以看成一個電容器.2.電容器的充放電(1)充電:把電容器的兩極板分別與電池組的兩極相連,兩個極板分別帶上等量的異種電荷的過程,充電過程中,由電源獲得的能量儲存在電容器中.(2)放電:用導(dǎo)線把充電后的電容器的兩極板接通,兩極板上的電荷中和的過程,放電過程中,電容器把儲存的能量通過電流做功轉(zhuǎn)化為電路中其他形式的能量.二、電容1.定義:電容器所帶電荷量Q與電容器兩極板間的電勢差U的比值.2.定義式:C=eq\f(Q,U).3.單位:電容的國際單位是法拉,符號為F,常用的單位還有微法和皮法,1F=106μF=1012pF.4.物理意義:電容器的電容是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量,在數(shù)值上等于使兩極板間的電勢差為1V時電容器需要帶的電荷量.5.擊穿電壓與額定電壓(1)擊穿電壓:電介質(zhì)不被擊穿時加在電容器兩極板上的極限電壓,若電壓超過這一限度,電容器就會損壞.(2)額定電壓:電容器外殼上標的工作電壓,也是電容器正常工作所能承受的最大電壓,額定電壓比擊穿電壓低.三、平行板電容器1.結(jié)構(gòu):由兩個平行且彼此絕緣的金屬板構(gòu)成.2.電容的決定因素:電容C與兩極板間電介質(zhì)的相對介電常數(shù)εr成正比,跟極板的正對面積S成正比,跟極板間的距離d成反比.3.電容的決定式:C=eq\f(εrS,4πkd),εr為電介質(zhì)的相對介電常數(shù),k為靜電力常量.當(dāng)兩極板間是真空時,C=eq\f(S,4πkd).四、常用電容器1.分類:分為固定電容器和可變電容器兩類.2.固定電容器有:聚苯乙烯電容器、電解電容器等.3.可變電容器由兩組鋁片組成,固定的一組叫定片,可動的一組叫動片.轉(zhuǎn)動動片,兩組鋁片的正對面積發(fā)生變化,電容就隨著變化.五、實驗:觀察電容器的充、放電現(xiàn)象1.實驗原理(1)電容器的充電過程如下圖所示,當(dāng)開關(guān)S接1時,電容器接通電源,在電場力的作用下自由電子從正極板經(jīng)過電源向負極板移動,正極板因失去電子而帶正電,負極板因獲得電子而帶負電.正、負極板帶等量的正、負電荷.電荷在移動的過程中形成電流.在充電開始時電流比較大(填“大”或“小”),以后隨著極板上電荷的增多,電流逐漸減小(填“增大”或“減小”),當(dāng)電容器兩極板間電壓等于電源電壓時電荷停止移動,電流I=0.(2)電容器的放電過程如下圖所示,當(dāng)開關(guān)S接2時,相當(dāng)于將電容器的兩極板直接用導(dǎo)線連接起來,電容器正、負極板上電荷發(fā)生中和.在電子移動過程中,形成電流,放電開始電流較大(填“大”或“小”),隨著兩極板上的電荷量逐漸減小,電路中的電流逐漸減小(填“增大”或“減小”),兩極板間的電壓也逐漸減小到零.2.實驗器材:6V的直流電源、單刀雙擲開關(guān)、平行板電容器、電流表、電壓表、小燈泡、導(dǎo)線若干.3.實驗步驟(1)按圖連接好電路.(2)把單刀雙擲開關(guān)S打在上面,使觸點1和觸點2連通,觀察電容器的充電現(xiàn)象,并將結(jié)果記錄在表格中.(3)將單刀雙擲開關(guān)S打在下面,使觸點3和觸點2連通,觀察電容器的放電現(xiàn)象,并將結(jié)果記錄在表格中.(4)記錄好實驗結(jié)果,關(guān)閉電源.4.實驗記錄和分析實驗項目實驗現(xiàn)象電容器充電燈泡燈泡的亮度由明到暗最后熄滅(選填“明”“暗”或“熄滅”)電流表1電流表1的讀數(shù)由大到小最后為零(選填“大”“小”或“零”)電壓表電壓表的讀數(shù)由小(選填“大”或“小”)到大(選填“大”或“小”)最后為6V電容器放電燈泡燈泡的亮度由明到暗最后熄滅(選填“明”“暗”或“熄滅”)電流表2電流表2的讀數(shù)由大到小最后為零(選填“大”“小”或“零”)電壓表電壓表的讀數(shù)由大(選填“大”或“小”)到小(選填“大”或“小”)最后為0V5.注意事項(1)電流表要選用小量程的靈敏電流計.(2)要選擇大容量的電容器.(3)實驗要在干燥的環(huán)境中進行.(4)在做放電實驗時,在電路中串聯(lián)一個電阻,以免燒壞電流表.技巧點撥一、電容器電容1.電容器的充電過程,電源提供的能量轉(zhuǎn)化為電容器的電場能;電容器的放電過程,電容器的電場能轉(zhuǎn)化為其他形式的能.2.電容器的充、放電過程中,電路中有充電、放電電流,電路穩(wěn)定時,電路中沒有電流.3.C=eq\f(Q,U)是電容的定義式,由此也可得出:C=eq\f(ΔQ,ΔU).4.電容器的電容決定于電容器本身,與電容器的電荷量Q以及電勢差U均無關(guān).二、平行板電容器1.C=eq\f(Q,U)與C=eq\f(εrS,4πkd)的比較(1)C=eq\f(Q,U)是電容的定義式,對某一電容器來說,Q∝U但C=eq\f(Q,U)不變,反映電容器容納電荷本領(lǐng)的大??;(2)C=eq\f(εrS,4πkd)是平行板電容器電容的決定式,C∝εr,C∝S,C∝eq\f(1,d),反映了影響電容大小的因素.2.平行板電容器動態(tài)問題的分析方法抓住不變量,分析變化量,緊抓三個公式:C=eq\f(Q,U)、E=eq\f(U,d)和C=eq\f(εrS,4πkd)3.平行板電容器的兩類典型問題(1)開關(guān)S保持閉合,兩極板間的電勢差U恒定,Q=CU=eq\f(εrSU,4πkd)∝eq\f(εrS,d),E=eq\f(U,d)∝eq\f(1,d).(2)充電后斷開S,電荷量Q恒定,U=eq\f(Q,C)=eq\f(4πkdQ,εrS)∝eq\f(d,εrS),E=eq\f(U,d)=eq\f(4πkQ,εrS)∝eq\f(1,εrS).三、靜電計的使用靜電計是在驗電器的基礎(chǔ)上改造而成的,靜電計由相互絕緣的兩部分組成,靜電計與電容器的兩極板分別連接在一起,則電容器兩極板間的電勢差就等于靜電計上所指示的電勢差U,U的大小可從靜電計的刻度讀出,可見,靜電計指針偏角的變化表征了電容器兩極板間電勢差的變化.例題精練1.(菏澤二模)如圖所示,平行板電容器與光電管相連,用藍光照射光電管時,處在電容器中的帶電粒子P處于靜止?fàn)顟B(tài),可以判斷()A.粒子P帶的是負電荷 B.保持藍光的強度不變,增大電容器兩板間的距離,粒子P將向上運動 C.若換用紫光照射,粒子P將向上運動 D.若換用紫光照射,粒子P將向下運動2.(順德區(qū)模擬)如圖所示是某電容式話筒的原理示意圖,E為電源,R為電阻,P為金屬薄片,Q為金屬板。從左向右對著振動片P說話,P振動而Q不動。在P、Q間距減小的過程中()A.電容器的電容減小 B.P上電量保持不變 C.M點的電勢高于N點的電勢 D.M點的電勢低于N點的電勢隨堂練習(xí)1.(嵊州市模擬)為研究電容器在不同狀況下的充電特性,某興趣小組采用如圖甲所示電路,分別用不同的電阻與某一電容器串聯(lián)進行充電實驗,實驗得到三次充電中電容器的電荷量q與時間t變化的圖像分別如乙圖中①②③所示,且第一次充電時電容器兩端的電壓u隨電荷量q變化的圖像如圖像丙所示,用C表示電容器的電容,R表示與電容器串聯(lián)的電阻阻值,E表示電源的電動勢(內(nèi)阻可忽略),則下列說法正確的是()A.第二次充電時電容器兩端的電壓U隨電荷量q變化的圖線比丙圖中圖線更陡 B.①②兩條曲線表示最終q不同是由于R不同而引起的 C.第二次充電過程中t1時刻比t2時刻電流大 D.②③兩條曲線形狀不同因為R不同引起的,R3大于R22.(鼓樓區(qū)校級期中)如圖所示的實驗裝置中,平行板電容器的極板a與一靜電計相接,極板b接地,靜電計此時指針的偏角為θ。下列說法正確的是()A.將極板b向左移動一些,靜電計指針偏角θ變大 B.將極板b向右移動一些,兩極板間的場強E變大 C.將極板b向上移動一些,靜電計指針偏角θ變小 D.在極板間插入一塊有機玻璃板,靜電計指針偏角θ變大3.(德清縣校級月考)下列電容器相關(guān)知識描述正確的是()A.圖甲為電容器充電示意圖,充完電后電容器上極板帶正電,兩極板間的電壓U等于電源的電動勢E B.圖乙為電容器放電示意圖,放電過程中電流大小保持不變 C.圖丙為電解電容器的實物圖和符號,圖丁為可變電容器及其符號,兩種電容使用時都嚴格區(qū)分正負極 D.圖戊中的電容器上有“5.5V1.0F”字樣,其中的5.5V是電容器的擊穿電壓值綜合練習(xí)一.選擇題(共20小題)1.(嘉興二模)如圖甲所示,帶正電的帶電體C的右側(cè)有兩個不帶電且相互接觸的金屬導(dǎo)體A和B,A、B、C均放在絕緣支座上。圖乙是不帶電的平行板電容器,電容器的下極板接地,P為上極板接線柱。移動絕緣支座分開A、B,則()A.分開前,A左端的電勢高于B右端的電勢 B.分開后,A帶正電,B帶負電 C.分開后,將A與P接觸,上極板的電勢降低 D.分開后,將B與P接觸,電容器的電容增大2.(安徽模擬)如圖所示是一個由電池、電流計、理想二極管、電鍵S與平行板電容器組成的串聯(lián)電路,其中電流計指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向滿足圖示“右進右偏,左進左偏”。電鍵S閉合,電路穩(wěn)定后,下列說法正確的是()A.若將A板向上平移一小段距離,則電流計指針會左偏 B.若緊貼A板內(nèi)側(cè)插入一塊玻璃板,則電流計指針會左偏 C.若將B板向右平移一小段位移,則電流計指針會右偏 D.若將B板向上平移一小段位移,則電流計指針會右偏3.(重慶模擬)如圖所示電路中,直流電源E的內(nèi)阻r≠0,滑動變阻器R1的滑片P1位于ab中點,滑動變阻器R2的滑片P2位于cd中點,水平平行板電容器C的兩極板中間有一帶電微粒恰好處于靜止?fàn)顟B(tài),則能使該帶電微粒豎直向上運動的操作是()A.滑片P2向c端移動 B.滑片P2向d端移動 C.滑片P1向b端移動 D.滑片P1向a端移動4.(河北模擬)工業(yè)上測量絕緣材料厚度是否達標的簡化裝置如圖所示,圖中甲、乙為平行板電容器的上、下兩個固定極板,分別接在恒壓直流電源的兩極上。下列說法正確的是()A.不管絕緣材料厚度是否變化,通過電流表的電流都不變 B.若某處絕緣材料厚度增大,則通過電流表的電流方向為b→a C.若某處絕緣材料厚度減小,則乙板上的電荷量變大 D.若某處絕緣材料厚度減小,則乙板上的電荷量不變5.(廣東一模)如圖所示的傳感器,甲、乙為平行板電容器的上、下兩個固定極板,分別接在恒壓直流電源的兩極上,當(dāng)紙張從平行板間穿過時,可監(jiān)控紙張的厚度。若電流計指針偏向a端,電容器放電;若電流計指針偏向b端,電容器充電。某次紙張從平行板間穿過時,發(fā)現(xiàn)電流計指針偏向b端,則()A.平行板電容器的電容不變 B.平行板電容器的電容變小 C.甲、乙兩板間紙張厚度變小 D.甲、乙兩板間紙張厚度變大6.(瑤海區(qū)月考)如圖所示是由電源E、靈敏電流計G、滑動變阻器R和平行板電容器C組成的電路,開關(guān)S閉合。在下列四個過程中,靈敏電流計中有方向由a到b電流的是()A.在平行板電容器中插入電介質(zhì) B.減小平行板電容器兩極板間的距離 C.減小平行板電容器兩極板的正對面積 D.在平行板電容器中插入一金屬板7.(瑤海區(qū)月考)如圖所示是一個由電池、電阻R、開關(guān)S與平行板電容器組成的串聯(lián)電路,開關(guān)S閉合。一帶電液滴懸浮在兩板間P點不動,下列說法正確的是()A.帶電液滴可能帶正電 B.增大兩極板間距離的過程中,電阻R中有從b到a的電流 C.?dāng)嚅_S,減小兩極板正對面積的過程中,液滴將加速下降 D.?dāng)嚅_S,減小兩極板距離的過程中,液滴靜止不動8.(瑤海區(qū)月考)如圖所示是研究與平行板電容器電容有關(guān)因素的實驗裝置,下列說法正確的是()A.實驗中,只將b極板向上平移,指針張角變小. B.實驗中,只將b極板向右靠近,指針張角變小 C.實驗中,只要極板間插入有機玻璃,指針張角不變 D.實驗中,增加極板帶電量,指針張角增大,電容增大9.(廣東月考)把被測的力學(xué)量(如位移、力、速度等)轉(zhuǎn)換成電容變化進而轉(zhuǎn)變成電信號變化的傳感器稱為電容傳感器。圖1、圖2分別是電容式位移、壓力傳感器的簡化模型圖。下列分析正確的是()A.圖1所示,被測物體向左移動時,電容減小 B.圖1所示,被測物體向左移動時,θ增大 C.圖2所示,當(dāng)F向上壓膜片電極時,電容將減小 D.圖2所示,當(dāng)F向上壓膜片電極時,極板間的電壓減小10.(青羊區(qū)校級模擬)如圖所示,一平行板電容器兩極板接在恒壓直流電源上,充滿電之后與電源斷開。一帶電油滴位于電容器中的P點且恰好處于平衡狀態(tài),若將云母介質(zhì)插入電容器,則電容器()A.兩極板間的電勢差變大,極板間電場強度變大 B.兩極板間的電勢差變小,極板間電場強度變小 C.油滴帶正電 D.帶電油滴的電勢能將減小11.(揭陽模擬)電容式傳感器可以將非電學(xué)量的微小變化轉(zhuǎn)換成電容變化。如圖是一種利用電容式傳感器測量油箱中油量的裝置。當(dāng)開關(guān)S閉合后,油量減少時()A.電容器的電容增大 B.電容器的帶電量減小 C.電流向上經(jīng)過G表 D.G表示數(shù)為零時,油箱中油量為零12.(綿陽模擬)在手機塑料殼的生產(chǎn)線上,用圖示裝置來監(jiān)控塑料殼的厚度。兩個完全一樣的金屬板A、B,平行正對固定放置,通過導(dǎo)線接在恒壓電源上。閉合開關(guān),一小段時間后斷開開關(guān),讓塑料殼勻速通過A、B間,當(dāng)塑料殼變厚時()A.兩板間電壓不變 B.兩板間電場強度減小 C.兩板所帶電荷量減小 D.靜電計指針偏角增大13.(潮州一模)如圖所示的實驗裝置可用來探究影響平行板電容器電容的因素,其中電容器左側(cè)極板B和靜電計外殼均接地,電容器右側(cè)極板A與靜電計金屬球相連,使電容器帶電后與電源斷開,下列操作能使靜電計的指針張角變大的是()A.減小A板與B板之間的水平距離 B.將橡膠棒插入A板與B板之間 C.A板位置不動,將B板稍微豎直向下平移 D.將A板也接地14.(四川模擬)如圖所示,與絕緣柄相連的平行板電容器,其帶電量為Q,正對面積為S,板間距離為d。為增大其板間電勢差,可以采取的方式有()A.保持S、d不變,減少其帶電量Q B.保持Q、d不變,減少其正對面積S C.保持Q、S不變,減少其板間距離d D.保持Q、S、d不變,在板間插入云母片15.(朝陽區(qū)月考)在研究電容器的充、放電實驗中,把一個電容器、電流傳感器、電阻、電源、單刀雙擲開關(guān)按圖甲所示連接。先使開關(guān)S與1端相連,電源向電容器充電;然后把開關(guān)S擲向2端,電容器放電。電流傳感器與計算機連接,記錄這一過程中電流隨時間變化的i﹣t圖像如圖乙所示,圖線1表示電容器的充電過程,圖線2表示電容器的放電過程。下列選項正確的是()A.圖乙中形成圖線2的過程,電容器的電容在逐漸減小 B.電容器放電過程中釋放的電場能等于充電過程中電源釋放的電能 C.由于電阻R存在,圖乙中圖線1與橫軸所圍的面積大于圖線2與橫軸所圍的面積 D.圖乙中形成圖線1的過程中,電容器兩極板間電壓升高的越來越慢16.(永州二模)如圖所示,平行板電容器充電后與電源斷開,正極板接地,P為兩板間的一點。靜電計的金屬球與電容器的負極板連接,外殼接地。若保持負極板不動,將正極板緩慢向左平移一小段距離(靜電計帶電量可忽略不計)。下列說法正確的是()A.電容器的電容減小,靜電計指針的偏角減小 B.電容器的電容增大,靜電計指針的偏角增大 C.兩板間的電場強度不變,P點的電勢降低 D.兩板間的電場強度減小,P點的電勢升高17.(河北二模)如圖所示,平行板電容器帶有等量異種電荷(上極板帶正電),與靜電計相連,靜電計金屬外殼和電容器下極板都接地,在兩極板間有一固定在P點的正點電荷,以E表示兩板間的電場強度,U表示兩板之間的電勢差,Ep表示點電荷在P點的電勢能,θ表示靜電計指針的偏角。若保持下極板不動,將上極板向下移動一小段距離至圖中虛線位置,則()A.E不變,Ep不變 B.U不變,E減小 C.θ增大,E不變 D.θ不變,Ep增大18.(上饒一模)如圖,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,在下極板上疊放一金屬板,其上部空間有一帶電粒子P靜止在電容器中,當(dāng)把金屬板從電容器中快速抽出后,下列說法正確的是()A.電容器的電容增大 B.電容器的帶電量減少 C.P仍將靜止 D.P向上運動19.(北京模擬)利用如圖甲所示的實驗電路觀察電容器的充電過程。實驗中,電壓傳感器與計算機相連,顯示出電容器兩端電壓隨時間變化的U﹣t圖象如圖乙所示。關(guān)于電容器充電過程中電流I、電荷量Q隨時間t變化的關(guān)系,正確的是()A. B. C. D.20.(十六模擬)有兩個平行板電容器,板間的介質(zhì)相同,板的正對面積也相同,如果極板間距離之比為4:3,板間的電場強度之比為5:4,則()A.這兩個平行板電容器所帶電荷量之比為1:1 B.這兩個平行板電容器的電容之比為5:1 C.這兩個平行板電容器板間的電壓之比為4:1 D.在兩個電容器中放入相同的帶電粒子產(chǎn)生的加速度大小之比為5:4二.多選題(共13小題)21.(瑤海區(qū)月考)如圖所示,已充電的平行板電容器兩極板正對,極板A與靜電計相連,極板B接地。若將極板B稍向左平移一些,則()A.電容器的電容變小 B.電容器所帶的電荷量變大 C.兩極板間電場的電場強度不變 D.靜電計指針偏轉(zhuǎn)的角度不變22.(南平期末)如圖,平行板電容器AB與直流電源(內(nèi)阻不計)連接,其中A板與電源的負極相連,以C表示電容器的電容、Q表示電容器的電量、E表示兩板間的場強大小、UBA表示兩板間的電勢差?,F(xiàn)將平行板電容器的上極板A板豎直向上移動一小段距離x0過程中,以上的物理量與上極板移動距離x的關(guān)系圖象中正確的是()A. B. C. D.23.(臺州期末)計算機鍵盤每個鍵下都連有一塊小金屬片,與該金屬片隔有一定空氣間隙的是另一塊固定的小金屬片,這組金屬片組成一個可變的平行板電容器,如圖所示。當(dāng)鍵被按下,此電容器的電容發(fā)生變化,與之相連的電子線路就能檢測到這個鍵被按下,從而給出相應(yīng)的信號。已知金屬片的正對面積為50mm2,鍵未被按下時兩金屬片的距離為0.6mm,當(dāng)鍵被按下時兩金屬片的距離為0.3mm,假設(shè)金屬片的正對面積及兩端的電壓始終保持不變,則()A.金屬片間的場強保持不變 B.金屬片間的場強變?yōu)樵瓉淼膬杀?C.金屬片上的電荷量變?yōu)樵瓉淼囊话?D.金屬片上的電荷量變?yōu)樵瓉淼膬杀?4.(海東市期末)一充電后的平行板電容器的兩個極板豎直正對放置,在兩極板間有一帶電小球,小球用絕緣細線懸掛于O點,靜止時,細線向左偏轉(zhuǎn)某一角度,如圖所示?,F(xiàn)將左極板向左平移,以增大兩極板間的距離。下列說法正確的是()A.細線向左偏轉(zhuǎn)的角度不變 B.兩極板間的電勢差減小 C.電容器的電容增大 D.小球的電勢能不變25.(海南期末)電源、開關(guān)、滑動變阻器和平行板電容器連成如圖所示電路,P點到A、B兩極板的距離相等,且B板接地。閉合開關(guān)S,電源對電容器充電后,電容器帶電荷量為Q,板間電壓為U,板間電場強度大小為E。則下列說法正確的是()A.若將A板下移少許,則Q變大,U不變,E變大 B.若滑動變阻器的滑片向左移動,則Q變大,U減小,E變大 C.若斷開開關(guān),將A板下移少許,則P點的電勢不變 D.若斷開開關(guān),將A板向左移動少許,則Q不變,U不變,E不變26.(福建模擬)由螺線管、電阻和水平放置的平行板電容器組成的電路如圖(a)所示。其中,螺線管匝數(shù)為N,橫截面積為S1;電容器兩極板間距為d,極板面積為S2,板間介質(zhì)為空氣(可視為真空)。螺線管處于豎直向上的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度大小B隨時間t變化的B﹣t圖象如圖(b)所示。一電荷量為q的顆粒在t1~t2時間內(nèi)懸停在電容器中,重力加速度大小為g,靜電力常量為k。則()A.顆粒帶負電 B.顆粒質(zhì)量為 C.t1~t2時間內(nèi),a點電勢高于b點電勢 D.電容器極板帶電量大小為27.(包河區(qū)校級月考)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?。┕潭ㄔ赑點。如圖所示,以E表示兩極板同的場強,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的位置,則()A.U變小,E不變 B.E變大,Ep變大 C.U變小,Ep不變 D.U不變,Ep不變28.(長安區(qū)校級月考)如圖所示,兩塊水平放置的平行正對的金屬板a、b與恒壓電源相連,在距離兩板等距的M點有一個帶電液滴處于靜止?fàn)顟B(tài)。若將a板向下平移一小段距離,但仍在M點上方,下列說法中正確的是()A.若開關(guān)K始終閉合,則液滴將向下加速運動 B.若開關(guān)K始終閉合,則M點電勢升高,液滴在M點的電勢能將降低 C.若開關(guān)K斷開后再移動a板,則液滴靜止不動 D.若開關(guān)K斷開后再移動a板,則M點的電勢不變,液滴在M點的電勢能也不變29.(六合區(qū)月考)如圖,C為中間插有電介質(zhì)的電容器,b極板與靜電計金屬球連接,a極板與靜電計金屬外殼都接地。開始時靜電計指針張角為零,在b板帶電后,靜電計指針張開了一定角度,以下操作中能使靜電計指針張角變大的是()A.a(chǎn)板不動、將b板向左平移 B.b板不動、將a板向右平移 C.將a板向上移動一小段距離 D.取出a、b兩極板間的電介質(zhì)30.(長安區(qū)一模)由鋅板與銅板構(gòu)成平行板電容器,其中鋅板與靜電計相連,靜電計金屬外殼和銅板都接地,現(xiàn)用頻率ν1的紫外線照射鋅板,靜電計指針偏轉(zhuǎn)最后穩(wěn)定在偏角θ0上,對應(yīng)電壓U0。假定已知偏轉(zhuǎn)角度θ與電勢差U成正比,以Q表示兩板帶的電荷量,E表示兩板間的電場強度。則下述過程中正確的是()A.將兩板距離減小為原來的一半,則θ先減小后增大最后穩(wěn)定在θ0,Q增加 B.換用頻率ν2的紫外線繼續(xù)照射鋅板θ增大為2θ0后穩(wěn)定,則有h(ν2﹣ν1)=U0e C.停止光照,將兩板距離增大為兩倍,則Q增大為2Q,θ增大為2θ0 D.停止光照,將兩板距離增大為兩倍,則θ增大為2θ0,E變大31.(瑤海區(qū)月考)如圖所示,兩塊相對平行金屬板M、N與電池相連,N板接地,在距兩板等遠的P點固定一個帶負電的點電荷,則()A.若保持S接通,將M板下移一小段距離,M板的帶電量增加 B.若保持S接通,將M板下移一小段距離,P點的電勢升高 C.若將S接通后再斷開,將N板下移一小段距離,兩板間場強增大 D.若將S接通后再斷開,將N板下移一小段距離,點電荷在P點的電勢能保持不變32.(紅花崗區(qū)校級期末)如圖,水平放置的平行板電容器上極板帶正電,兩板間電壓為U,板間距離為d,上極板與靜電計相連,靜電計金屬外殼和電容器下極板都接地,在兩極板正中間P點有一個靜止的帶電油滴,所帶電荷量絕對值為q,下列說法正確的是()A.油滴帶負電 B.油滴質(zhì)量大小為 C.若僅將上極板向左平移一小段距離,則靜電計指針張角變大 D.若僅將上極板平移到圖中虛線位置,則油滴的電勢能增大33.(五華區(qū)校級模擬)如圖所示,平行板電容器帶有等量異種電荷,上極板帶正電,與靜電計相連,靜電計金屬外殼和電容器下極板都接地。在兩極板間有一固定在P點的點電荷,以E表示兩極板間的電場強度,Ep表示點電荷在P點的電勢能,θ表示靜電計指針的偏角。若保持上極板不動,將下極板在豎直方向移動一小段距離后,發(fā)現(xiàn)θ減小,則()A.極板上移 B.E可能增大 C.P點電勢增大 D.Ep可能增大三.填空題(共7小題)34.(肥東縣校級期末)如圖1示電路,電源直流電壓9V,先使開關(guān)S與1端相連,稍后將開關(guān)S擲向2端,讓電容器通過電阻R放電,傳感器將電流信息傳入計算機,顯示出的電流隨時間變化的I﹣t曲線如圖2所示,則電容器全部釋放的電量大約為C,該電容器的電容大約是F(均保留兩位有效數(shù)字)。35.(豐臺區(qū)期中)如圖所示,平行金屬板通過一開關(guān)與電池相連,開關(guān)閉合時板間有一帶電液滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。若保持開關(guān)閉合,將兩板拉開一定距離,則粒子將;若斷開開關(guān),將兩板拉開一定距離,則粒子將(選填“靜止不動”、“向上運動”或“向下運動”)。36.(郫都區(qū)期中)如圖所示,是一種通過測量電容器電容的變化,來檢驗液面高低的儀器原理圖(這種儀器的優(yōu)點是將非電荷的變化轉(zhuǎn)換為電信號,使測量自動化).容器中裝有導(dǎo)電液體,是電容器的一個電極,中間的芯柱是電容器的另一個電極,芯柱外面套有絕緣管(塑料或橡皮)作為電介質(zhì).電容器的兩個電極分別用導(dǎo)線接到指示器上.指示器顯示的是電容的大小,從電容的大小就可以知道容器中液面位置的高低.如圖指示器顯示出電容增大了,則可判斷液面(填“升高”或“降低”)37.(聊城期末)某實驗小組利用如圖所示的電路“觀察電容器的充、放電現(xiàn)象”,將開關(guān)S打到1,電容器將(填“充電“或“放電”);再將開關(guān)S打到2,通過電流表的電流方向(填“向左”或“向右”)。38.(沙坪壩區(qū)校級月考)在如圖所示的實驗裝置中,充電后的平行板電容器與電源斷開,極板A與靜電計相連,極板B接地。(1)若將極板B向上平行移動一小段距離,則將觀察到靜電計指針偏角(填“增大”或“減小”或“不變”),說明平行板電容器的電容隨極板正對面積S減小而減小。(2)若將極板B向左平行移動一小段距離,則將觀察到靜電計指針偏角增大,說明平行板電容器的電容隨板間距離d增大而(填“增大”或“減小”或“不變”)。(3)若將玻璃板插入A、B兩極板間,則將觀察到靜電計指針偏角(填“增大”或“減小”或“不變”)。39.(海淀區(qū)學(xué)業(yè)考試)如圖1所示,利用電流傳感器可以在計算機上觀察電容器充電、放電過程中電流的變化情況。先使開關(guān)S與1端相連,電源向電容器充電,在充電過程中電容器極板a帶電(選填“正”或“負”)。充電完畢后,把開關(guān)S擲向2端,電容器通過電阻R放電,電流傳感器將電流信息傳入計算機,描繪出電流隨時間變化的關(guān)系。圖2中描繪電容器放電過程中電流隨時間變化的圖象可能正確的是。40.(沙洋縣校級月考)如圖所示電路中,A、B為兩塊豎直放置的金屬板,G是一只靜電計,開關(guān)S合上后,靜電計指針張開一個角度。現(xiàn)斷開開關(guān),并將A、B兩板距離增大,靜電計指針張開的角度將(填“變大”、“變小”或“不變”)四.實驗題(共10小題)41.(相城區(qū)校級月考)(1)據(jù)報道,科學(xué)家發(fā)明了一種新型超級電容器,能讓手機幾分鐘內(nèi)充滿電.用該種電容器給手機電池充電,下列說法正確的是A.該電容器給手機電池充電時,電容器的電容變大B.該電容器給手機電池充電時,電容器存儲的電能變少C.該電容器給手機電池充電時,電容器所帶的電荷量可能不變D.充電結(jié)束后,電容器不帶電,電容器的電容為零(2)電路中電流大小可以用電流傳感器測量,用電流傳感器和計算機可以方便地測出電路中電流隨時間變化的曲線.某興趣小組要測定一個電容器的電容,選用器材如下:待測電容器(額定電壓為16V);電流傳感器和計算機;直流穩(wěn)壓電源;定值電阻R0=100Ω、單刀雙擲開關(guān);導(dǎo)線若干.實驗過程如下:①按照圖甲正確連接電路;②將開關(guān)S與1端連接,電源向電容器充電;③將開關(guān)S擲向2端,測得電流隨時間變化的I﹣t圖線如圖乙中的實線a所示;④利用計算機軟件測出I﹣t曲線和兩坐標軸所圍的面積.請回答下列問題:a.已知測出的I﹣t曲線和兩坐標軸所圍的面積為42.3mA?s,根據(jù)圖像算出電容器全部放電過程中釋放的電荷量為C,最大電壓為V,電容器的電容C=F;(均保留兩位有效數(shù)字)b.若將定值電阻換為R1=180Ω,重復(fù)上述實驗步驟,則電流隨時間變化的I﹣t圖線應(yīng)該是圖丙中的曲線(選填“b”或“c”).42.(沙坪壩區(qū)校級模擬)某同學(xué)利用圖1所示的實驗電路測量平行板電容器的電容。(1)用歐姆表直接連接待測電容兩端,觀察到指針的偏轉(zhuǎn)情況是;A.偏轉(zhuǎn)角度一直很小B.偏轉(zhuǎn)角度一直很大C.偏轉(zhuǎn)角度逐漸增大D.偏轉(zhuǎn)角度先很大,逐漸減?。?)按如圖2所示電路原理圖連接好實驗電路,將開關(guān)S接通(選填“1”、“2”),對電容器進行充電,足夠長時間后,記下電壓表讀數(shù)U0=2.9V。(3)再將開關(guān)S接通另一端,并同時開始計時,每隔5s或10s讀一次微安表的讀數(shù)I,將讀數(shù)記錄在預(yù)先設(shè)計的表格中。根據(jù)表格中的12組數(shù)據(jù),以t為橫坐標,I為縱坐標,在圖2的坐標紙上將各組數(shù)據(jù)所對應(yīng)的點補充完整,并用平滑的曲線連接;t/s0510152030405060708090I/μA252190145105764624125210(4)根據(jù)以上實驗結(jié)果和圖像,算出該電容器的電容約為F(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。43.(長壽區(qū)校級模擬)某同學(xué)利用傳感器設(shè)計實驗探究電容器所帶電荷量Q與電容器兩端電壓U的關(guān)系,實驗電路圖如甲圖所示,實驗步驟如下:(1)按電路圖甲接好電路,先保持電路斷開,然后將開關(guān)接(填1或2);(2)待電路穩(wěn)定后,將開關(guān)接(填1或2);(3)截取計算機上的部分圖像,如圖乙,分析數(shù)據(jù);(4)當(dāng)電壓為4V時,電容器所帶電荷量為C;(5)當(dāng)電壓為2V時,電容器所帶電荷量為C;(6)實驗結(jié)論:;(7)將電阻R換成一個阻值更大的電阻,則實驗數(shù)據(jù)(填“會”或者“不會”)發(fā)生變化。44.(德州二模)某實驗小組設(shè)計實驗來測量平行板電容器的電容,他們首先盡可能準確地測量電源的電動勢。(1)用實線代替導(dǎo)線,請在甲圖中將實驗電路補充完整;(2)閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片得到多組數(shù)據(jù),根據(jù)記錄的電壓表示數(shù)U和電流表示數(shù)I描點畫出的U﹣I圖像如圖乙所示,則電動勢E=V(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字);(3)斷開開關(guān),將甲圖中的器材整理好,再將甲圖中的電源與另一定值電阻、電容器、電流傳感器、單刀雙擲開關(guān)組成如圖丙所示的電路。首先使單刀雙擲開關(guān)S接觸接線柱1,幾秒鐘后,斷開接線柱1,接通接線柱2;計算機屏幕上顯示的電流I隨時間t變化的圖像如圖丁所示。①電容器放電前的帶電量為C(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字);②電容器的電容為F(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。(4)利用乙圖還可以計算電源的內(nèi)阻,計算結(jié)果和真實值相比(選填“偏大”、“偏小”或“相等”),這個測量結(jié)果對電容器電容的測量(選填“有”或“無”)影響。45.(順慶區(qū)校級月考)如圖甲所示的實驗裝置可用來探究影響平行板電容器電容的因素,其中電容器左側(cè)極板和靜電計外殼均接地,電容器右側(cè)極板與靜電計金屬球相連,使電容器帶電后與電源斷開。(1)影響平行板電容器電容的因素有。A.兩極板的正對面積B.兩板間距離C.電介質(zhì)的介電常數(shù)D.極板的材料(2)下列關(guān)于實驗中使用靜電計的說法正確的是有。A.使用靜電計的目的是觀察電容器電壓的變化情況B.使用靜電計的目的是測量電容器電量的變化情況C.靜電計可以用電壓表替代D.靜電計可以用電流表替代(3)某位同學(xué)用如圖乙所示研究電容器電容與哪些因素有關(guān)。A、B為平行板電容器的金屬板,G為靜電計,開始時開關(guān)S閉合,靜電計指針張開一定角度;若保持開關(guān)S閉合,將A、B兩極板間距變大些,指針張開角度將;若斷開開關(guān)S后,將A、B兩極板正對面積變小些,指針張開角度將(以上均選填“變大”、“變小”或“不變”)。46.(海安市期末)利用DIS電流傳感器可以測電容器的電容。讓充電后的電容器通過大電阻R放電,電流傳感器A與計算機連接,記錄放電電流I隨時間t變化的圖象,圖象與坐標軸圍成的面積,數(shù)值上等于電容器的帶電量Q(可用DIS系統(tǒng)軟件計算),Q與充電電壓U的比值即為電容器的電容C。(1)圖甲、圖乙為放電法測量電容的兩種電路原理圖,先使開關(guān)S與1端相連,充電結(jié)束后,讀出電壓表的示數(shù).然后把開關(guān)扳向2端,記錄圖象,測量出電容器的帶電量Q。在甲、乙兩圖中,實驗系統(tǒng)誤差較大的是(選填“甲或“乙”),原因是對實驗的影響,使電容測量值(選填“偏大”、“偏小”或“不變”)。(2)DIS系統(tǒng)軟件記錄的放電電流隨時間度變化的圖象可能是圖丙中的。(3)某同

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