本文題目:高三物理教案:電容器
第6課時(shí) 電容器 帶電粒子在電場中的舉動(均衡)
考綱領(lǐng)求
把握電容器的動態(tài)闡明。
【基本常識梳理與重難點(diǎn)闡明】
1.電容器、電容
(1)電容器:兩個(gè)互相絕緣又相互接近的導(dǎo)體可組成一個(gè)電容器.
(2)電容:描寫電容器容納 的物理量.
①界說:電容器所帶的電荷量Q(一個(gè)極板所帶電荷量的絕對值)與兩個(gè)極板間電勢差U的比值,叫做電容器的電容.②界說式: .電容C由電容器 因素抉擇,與電容器所帶電量 和充電電壓 無關(guān).③單元:1F=106μF=1012pF
④幾種電容器(a)平行板電容器:平行板電容器的電容跟介電常數(shù)ε成正比,
鋁電解電容,跟正劈面積S成正比,跟兩板間的間隔d成反比,即 .帶電平行板電容器南北極板間的電場可認(rèn)為是勻強(qiáng)電場,板間場強(qiáng)為 .(b)牢靠電容器、可變電容器、電解電容器.電解電容器接入電路時(shí)應(yīng)留意其極性.
【要點(diǎn)講練】
1、電容的領(lǐng)略
例1、下列關(guān)于電容器的論述正確的是( )
A、 電容器時(shí)儲存電荷和電能的容器,只有帶電的電容器才稱為電容器
B、 任何兩個(gè)互相絕緣而又彼此接近的導(dǎo)體都可當(dāng)作電容器
C、 電容器南北極板上的帶電量之和為電容器的電荷量
D、 電容器充電進(jìn)程是將其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電容器的電能并儲存起來,電容器的放電進(jìn)程是儲存的電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能
例2、對付程度安排的平行板電容器,下列說法正確的是( )
A、 將南北極板的間距加大,電容將變大
B、 將南北極板平行錯(cuò)開,使正劈面積淘汰,電容將淘汰
C、 在下板的表里貌上安排一面積和極板相等,厚度小于極板間距的陶瓷板,電容將增大
D、在下板的表里貌上安排一面積和極板相等,厚度小于極板間距的陶瓷板,電容將增大
2、平行板電容器的動態(tài)闡明
例3、程度安排的平行板電容器與一電池相連。在電容器的兩板間有一帶正電的質(zhì)點(diǎn)處于靜止均衡狀態(tài)?,F(xiàn)將電容器兩板間的間隔增大,則 ( )
A.電容變大,質(zhì)點(diǎn)向上舉動 B.電容變大,質(zhì)點(diǎn)向下舉動
C.電容變小,質(zhì)點(diǎn)保持靜止 D.電容變小,質(zhì)點(diǎn)向下舉動
例4、在右圖所示的嘗試裝置中,平行板電容器的極板A與一敏捷的靜電計(jì)相接,極板B接地。若極板B稍向上移動一點(diǎn),由調(diào)查到的靜電計(jì)指針變革作出平行板電容器電容變小的結(jié)論的依據(jù)是( )。
(A)南北極板間的電壓穩(wěn)定,極板上的電量變小
(B)南北極板間的電壓穩(wěn)定,極板上的電量變大
(C)極板上的電量險(xiǎn)些穩(wěn)定,南北極板間的電壓變小
(D)極板上的電量險(xiǎn)些穩(wěn)定,南北極板間的電壓變大
例5、兩塊巨細(xì)、形狀完全溝通的金屬平板平行安排,組成一平行板電容器,與它相毗連的電路如圖所示,接通開關(guān)K,電源即給電容器充電.( )
A 保持K接通,減小南北極板間的間隔,則南北極板間電場的電場強(qiáng)度減小
B 保持K接通,在南北極板間插入一塊介質(zhì),則極板上的電量增大
C 斷開K,減小南北極板間的間隔,則南北極板間的電勢差減小
D 斷開K,在南北極板間插入一塊介質(zhì),則南北極板間的電勢差增大
4、電容器的充放電進(jìn)程
例6、如圖所示,是一個(gè)由電池,電阻R與平行板電容器構(gòu)成的串聯(lián)電路,在增大電容器南北極板間間隔的進(jìn)程中( )
A、 電阻R中沒有電流 B、電容器的電容變小
C. 電阻R中有從a流向b的電流 D、電阻R中有從b流向a的電流
5、電容器的實(shí)際應(yīng)用
例7、傳感器是一種收羅信息的重要器件,如下圖所示是一種測定壓力的電容式傳感器,當(dāng)待測壓力F浸染于可動膜片電極上時(shí),可使膜片發(fā)生形變,引起電容的變革,將電容器、敏捷電流計(jì)和電源串聯(lián)成閉合電路那么 ( )
A、當(dāng)F向上壓膜片電極時(shí),電容將增大
B、當(dāng)F向上壓膜片電極時(shí),電容將淘汰
C、若電流計(jì)有示數(shù),則壓力F產(chǎn)生變革
D、若電流計(jì)有示數(shù),則壓力F不產(chǎn)生變革
6、帶電粒子在平行板電容器中的均衡,加快、偏轉(zhuǎn)
例8、如圖所示,兩板間距為d的平行板電容器與一電源毗連,開關(guān)K閉合,電容器南北極板間有一質(zhì)量為m,帶電量為q的微粒靜止不動,下列各論述中正確的是( )
A、 微粒帶的是正電
B、 電源電動勢的巨細(xì)便是mgd/q
C、 斷開開關(guān)K,微粒將向下舉動
D、 保持開關(guān)K閉合,把電容器南北極板間隔增大,微粒將向下做加快舉動
例9、一平行板電容器的電容為C,南北極板的間隔為d,上極板帶正電,電量為Q,下極板帶負(fù)電,電量為Q,他們發(fā)生的電場在很遠(yuǎn)處的電勢為零,兩個(gè)帶異號電荷的小球用一絕緣剛性桿相連,小球的電量都為q。桿長為l,且l
A、Qlq/Cd B、0 C、(d-l)Qq/Cd D、Clq/Qd
例10、如圖所示,。兩平行金屬板豎直安排,帶有等量異號電荷電荷量為Q,兩板的間隔為d,一個(gè)帶電的微粒位于兩金屬板上端的中點(diǎn)處,無初速釋放,最后落在某一金屬板上,下面說法正確的是( )
A、 微粒的舉動軌跡是拋物線
B、 假如保持其他條件穩(wěn)定,只使兩板的間隔d減小,
則微粒在電場的舉動的加快度將變大
C、 假如保持其他條件穩(wěn)定,只使兩板的間隔d減小,則微粒在電場的舉動的時(shí)間將變小
D、 假如保持其他條件穩(wěn)定,只使兩板所帶電荷量Q變小,微粒仍打在極板上,則微粒在電場的舉動的加快度將變大
強(qiáng)化操練:
1、如圖所示,D是一只抱負(fù)二極管,電流只能從a流向b,
電容,而不能從b流向a.平行板電容器的A、B南北極板間有一電荷,在P點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài).以E暗示南北極板間的電場強(qiáng)度,U暗示南北極板間的電壓,Ep暗示電荷在P點(diǎn)的電勢能.若保持極板B不動,將極板A稍向上平移,則下列說法中正確的是
A.E變小 B.U變大
C.Ep穩(wěn)定 D.電荷仍保持靜止
2、如圖所示,相距為d的兩平行金屬板程度安排,開始開關(guān)S合上使平行板電容器帶電.板間存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場.一個(gè)帶電粒子恰能以程度速度v向右勻速通過兩板間.在以下要領(lǐng)中,要使帶電粒子仍能勻速通過兩板,(不思量帶電粒子所受重力)正確的是 ( )
A.把兩板間間隔減小一倍,同時(shí)把粒子速率增加一倍
B.把兩板的間隔增大一倍,同時(shí)把板間的磁場增大一倍
C.把開關(guān)S斷開,兩板的間隔增大一倍,同時(shí)把板間的磁場減小一倍
D.把開關(guān)S斷開,兩板的間隔減小一倍,同時(shí)把粒子速率減小一倍
3、(南京市2008屆高三質(zhì)量檢測)在探究平行板電容器的電容與哪瞟因素有關(guān)的嘗試中,一已充電的平行板電容器與靜電計(jì)毗連如圖所示。已知靜電計(jì)指針張角跟著電容器南北極間的電勢差的增大而增大?,F(xiàn)保持電容器的電量穩(wěn)定,且電容器B板位置不動。下列說法中正確的是( )
A.將A板向左平移,則靜電計(jì)指針張角增大
B.將A板向左平移,則靜電計(jì)指針張角增小
C.將A板豎直向上平移,則靜電計(jì)指針張角減小
D.將A板豎直向上平移,則靜電計(jì)指針張角增大
4、(宿遷市2007~2008學(xué)年度高三年級第一次質(zhì)量調(diào)研)平行板電容器的兩板A、B接于電池南北極,一帶正電小球用絕緣細(xì)線懸掛在電容器兩板之間,細(xì)線與豎直偏向夾角為θ,如圖,那么( )
A.保持電鍵S閉合,僅將A板向B板接近,則θ減小
B.保持電鍵S閉合,僅將A板沿極板偏向下移少許,則θ穩(wěn)定
C.電鍵S斷開,僅將A板接近B板,則θ增大
D.電鍵S斷開,僅將A板遠(yuǎn)離B板,則θ減小
5、如圖所示,C為中間插有電介質(zhì)的電容器,a和b為其南北極板;a板接地;P和Q為兩豎直安排的平行金屬板,在兩板間用絕緣線懸掛一帶電小球;P板與b板用導(dǎo)線相連,Q板接地。開始時(shí)懸線靜止在豎直偏向,在b板帶電后,懸線偏轉(zhuǎn)了角度a。在以下要領(lǐng)中,能使懸線的偏角a變大的是
A.縮小a、b間的間隔
B.加大a、b間的間隔
C.取出a、b南北極板間的電介質(zhì)
D.換一塊形狀巨細(xì)溝通、介電常數(shù)更大的電介質(zhì)
6.如圖1.4-12所示,電子由靜止開始從A板向B板舉動,當(dāng)達(dá)到B板時(shí)速度為v,保持兩板間電壓穩(wěn)定,則( )
A.當(dāng)增大兩板間間隔時(shí),v也增大
B.當(dāng)減小兩板間間隔時(shí),v增大
C.當(dāng)改變兩板間間隔時(shí),v穩(wěn)定
D.當(dāng)增大兩板間間隔時(shí),電子在兩板間舉動的時(shí)間也增大
7、一個(gè)初動能為Ek的帶電粒子,以速度V垂直電場線偏向飛入兩塊平行金屬板間,飛出時(shí)動能為3Ek.假如這個(gè)帶電粒子的初速度增加到本來的2倍,不計(jì)重力,那么該粒子飛出時(shí)動能為 ( )
A. 4 Ek B. 4.5 Ek C. 6 Ek D. 9.5 Ek
8.圖中所示是一個(gè)平行板電容器,其電容為C,帶電量為Q,上極板帶正電?,F(xiàn)將一個(gè)試探電荷q由南北極板間的A點(diǎn)移動到B點(diǎn),如圖所示。A、B兩點(diǎn)間的間隔為s,連線AB與極板間的夾角為30°,則電場力對試探電荷q所做的功便是( )
A. B. C. D.
9.一平行板電容器的電容為C,兩板間的間隔為d,上板帶正電,電量為Q,下板帶負(fù)電,電量也為Q,它們發(fā)生的電場在很遠(yuǎn)處的電勢為零。兩個(gè)帶異號電荷的小球用一絕緣剛性桿相連,小球的電量都為q,桿長為l,且l
A. B.0
C. D.
10、如圖所示,將平行板電容器南北極板別離與電池正、負(fù)極相接,兩板間一帶電液滴剛長處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)貼著下板插入必然厚度的金屬板,則在插入進(jìn)程中 ( )
A.電容器的帶電量穩(wěn)定
B.電路將有順時(shí)針偏向的短暫電流
C.帶電液滴仍將靜止
D.帶電液滴將向上做加快舉動
11.一平行板電容器的兩個(gè)極板程度安排,南北極板間有一帶電量穩(wěn)定的小油滴,油滴在極板間舉動時(shí)所受氛圍阻力的巨細(xì)與其速率成正比。若南北極板間電壓為零,經(jīng)一段時(shí)間后,油滴以速率v勻速下降:若南北極板間的電壓為U,經(jīng)一段時(shí)間后,油滴以速率v勻速上升。若南北極板間電壓為-U,油滴做勻速舉動時(shí)速度的巨細(xì)、偏向?qū)⑹?br />
A.2v、向下 B.2v、向上 C.3v、向下 D.3v、向上
12.如圖所示,平行板電容器與電動勢為E的直流電源(內(nèi)阻不計(jì))毗連,下極板接地。一帶電油滴位于容器中的P點(diǎn)且剛長處于均衡狀態(tài)?,F(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動一小段間隔 ( B )
A.帶點(diǎn)油滴將沿豎直偏向向上舉動
B.P點(diǎn)的電勢將低落
C.帶點(diǎn)油滴的電勢將淘汰
D.若電容器的電容減小,則極板帶電量將增大
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