1、1电容器专题一、选择题1、 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固定在 P 点,如图1 所示,以 E 表示两极板间的场强,U 表示电容器的电压, 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位置,则( )A.U 不变,E 变小B.E 变大, 变大C.U 变小, 不变 D.U 不变, 不变2、如图 8 所示的两个平行板电容器水平放置,A 板用导线与 M 板相连,B 板和 N 板都接地。让A 板带电后,在两个电容器间分别有 P、Q 两个带电油滴都处于静止状态。AB 间电容为 C1,电压为 U2,带电量为 Q1,MN 间电容为 C2,电压为 U2
2、,带电量为 Q2。若将 B 板稍向下移,下列说法正确的是( )AC 1减小,C 2增大 BU 1减小,U 2增大CQ 1减小,Q 2增大 DP 向下动,Q 向上动3、如图所示,两块水平放置的平行正对的金属板 a、b 与电池相连,在距离两板等远的 M点有一个带电液滴处于静止状态。若将 板向下平移一小段距离,但仍在 M 点上方,稳定后,下列说法中正确的是 液滴将加速向下运动M 点电势升高M 点的电场强度变小了在 板移动前后两种情况下,若将液滴从 a 板移到 板,电场力做功相同A B C D4、 如图 2 所示,两极板间距为 d 的平行板电容器与一电源连接,开关 S 闭合,两极板间有质量为 m,电荷
3、量为 q 的微粒静止不动,下列叙述中正确的是( )A.微粒带正电B.电源电动势的大小等于 mgd/qC.断开开关 S,微粒将向下做加速运动D.保持开关 S 闭合,把电容器两极板间的距离增大,微粒将向下做加速运动 .5、如图所示,水平放置的两个平行的金属板 A、B 带等量的异种电 荷,A 板带正电荷,B 板接地。两板间有一正试探电荷固定在 C 点,以 C 表示电容器的电容,U 表示两板间的电势差, 表示 C 点的电势,W 表示正电荷在 C 点的电势能.若将 B 板保持不动,将正极板 A 缓慢向下平移一小段距离 L(仍然在 C 上方)的过程中,各物理量与正极板移动距离 X 的关系图像中,正确的是(
4、 )26、如图所示,一带电小球通过绝缘细绳悬挂于平行板电容器之间,M 板带负电,N 板带正电,M 板接地。以上说法正确的是( )A. M 板左移,小球受到的电场力减小B. M 板左移,小球的电势能减小C. M 板上移,小球受到的电场力增大D. M 板上移,小球的电势能不变7、把两个相同的电容器 A 和 B 连接起来,如图,电容器 A 中带点微粒 M 恰好静止,现在使电容器 B 板错开,正对面积是原来的一半,而间距不变,此时 M 的加速度为A g C g/2B g/3 D g/48、电容器的动态变化模型)如图 9 所示,平行板电容器与电动势为 E 的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地,静电计所
5、带电荷量很少,可被忽略一带负电油滴被固定于电容器中的 P点现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离,则A平行板电容器的电容将变小B静电计指针张角变小C带电油滴的电势能将减少D若先将上极板与电源正极的导线断开,再将下极板向下移动一小段距离,则带电油滴所受电场力不变9、如图 6-3-6 所示,电子由静止开始从 A 板向 B 板运动,当到达 B 极板时速度为 v,保持两板间电压不变,则( )A当增大两板间距离时,v 也增大B当减小两板间距离时,v 增大C当改变两板间距离时,v 不变D当增大两板间距离时,电子在两板间运动的时间也增大10、板间距为 d 的平行板电容器所带电荷量为 Q 时,两极板间
6、的电势差为 U1,板间场强为 E1,电容器的电容为 C1.现将电容器所带电荷量变为 3Q,板间距变为 ,其他条件不变,这时两极板间电势差为 U2,板间场强为 E2,电容器电容为 C2,下列说法正确的是 ( )AC23C1,U2U1 BC23C1,E24E1CU2U1,E23E1 DU22U1,E22E111、两个较大的平行金属板 、 相距为 ,分别接在电压为 的电源正、负极上,这时质量为 ,带电量为 的油滴恰好静止在两板之间,如图所示,在其他条件不变的情况下,如果将两板非常缓慢地水平错开一些,那么在错开的过程中 A油滴将 A 向上加速运动,电流计中的电流从 流向B油滴将向下加速运动,电流计中的
7、电流从 流向C油滴静止不动,电流计中的电流从 流向3D油滴静止不动,电流计中的电流从 流向12、如图所示, D 是一只二极管,它的作用是只允许电流从 a 流向 b,不允许电流从 b 流向 a ,平行板电容器 AB 内部原有电荷 P 处于静止状态,当两极板 A 和 B 的间距稍增大一些的瞬间(两极板仍平行),关于电荷 P 的说法正确的是A仍静止不动 B向下运动C向上运动 D电荷 P 带负电13、如图,相距为 d,水平放置的两块平行金属板 A、B,其电容量为 C,开始时两板均不带电,A 板接地且中央有小孔,现将带电量为 q 质量为 m 的带电液滴,一滴一滴从小孔正上方 h 处由静止滴下,落向 B
8、板后电荷全部传给 B 板。求:(1)第几滴液滴在 A、B 板间,将做匀速直线运动?(2)能够到达 B 板的液滴数不会超过多少滴?14、如图 2 所示,平行板电容器两板水平放置,当电容器电荷量为 Q 时,在两板内 A 处有一电荷量为 q 的油滴恰能保持静止状态,现让电容器放出 Q/2 电荷,油滴便向下做竖直加速运动,经过时间 t 到达 B 点,为使油滴从 B 点开始,经过相同的时间 t(假使油滴不会撞在下板上)恰能返回到 A 处,则当油滴抵达 B 处时,需再给电容器充电多少 .4一、选择题1、C 2、CD 3、D 4、BD【试题分析】电场线向下,微粒要平衡,电场力必向上,故粒子带负电,设电源的电
9、动势为,则有 =mg,电源的电动势 E=mgd/q.断开开关 S,由于极板上的电量保持不变,故电场强度保持不变,微粒不动,若保持开关 S 闭合,则增大距离时,根据 E=U/d,两极板间的场强减小,电场力减小,微粒将向下做加速运动.答案为 BD. 5、CD6、BC【解析】由 可知,M 板左移时,d 增大,C 减小,由于 Q 不变,由 可知 U 增大,又 ,故 E 增大,小球受到的电场力增大,将向右运动,电场力做正功,电势能减小,故选项 A 错误 B 正确;同理可得选项 C 正确 D 错误。7、C8、解析 将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离时,两极板的正对面积 S 不变,间距 d 变大,
10、根据关系式 C 可知,电容 C 减小,选项 A 正确;因为静电计指针的变化表征了电容器两极板电势差的变化,题中电容器两极板间的电势差 U 不变,所以静电计指针张角不变,选项 B 错误; U 不变,极板间距 d 变大时,板间场强 E U/d 减小,带电油滴所处位置的电势 P EdP增大,其中 dP为油滴到下极板的距离,又因为油滴带负电,所以其电势能将减少,选项 C 正确;若先将上极板与电源正极的导线断开,再将下极板向下移动一小段距离,则电容器带电荷量 Q 不变,极板间距 d 变大,根据 Q CU, E U/d 和 C 可知 E Q/S,可见,极板间场强 E 不变,所以带电油滴所受电场力不变,选项
11、 D 正确答案 ACD9、解析 电子从静止开始运动,根据动能定理,从 A 运动到 B 动能的变化量等于电场力做的功因为保持两个极板间的电势差不变,所以末速度不变,平均速度不变,若两板间距离增加,时间变长答案 CD510、解析 当电容器所带电荷量为 Q,板间距为 d 时,电容器电容 C1 ,U1 ,E1 ;当电荷量变为 3Q,板间距变为 时,电容器电容C2 3C1,U2 U1,E2 3E1,选项 A、C 正确答案 AC11、D 12、AD 13、解:(1)设第 n 滴液滴在 A、B 间做匀速直线运动,那么 B 板上的电量应为(n1)q,两板间形成的的电压 U=Q/C=(n1)q/C,对带电液滴进
12、行受力分析得:mg=Eq=qU/d=(n1)q2/Cd 解得 n=mgCd/q2 + 1。 (5 分) (2)设第 N+1 滴在电场中速度减为零时正好能到达 B 板,则第 N+1 滴是在 N 滴液滴所形成的电场中运动,此时 B 板带电量为 Nq,两板间的电压为U=Nq/C,第 N+1 滴从刚开始下落到 B 板的过程中,利用动能定理 mg(h+d)qU= 00 mg(h+d)Nq 2/C=0 N= mgC(h+d)/q 2所以最多能到达 B 板的个数为 mgC(h+d)/q 2 + 1 滴。(6 分) 14、油滴在 A 点静止,有 mg=qE=放电后,油滴合力为 F1=mg- =mg/2所以 a1=F1/M=1/2g经时间 t 到达 B 点时,速度为 vB=a1t=gt/2,位移为s1=a1t2/2=gt2/4设再给电容器充电 Q,则油滴到达 B 点后开始做匀减速运动,直到速度为零,再反向加速到 A 点,加速度为 a2=F2/M=依题意有 s2=vBt-a2t2/2 s2=-s1将 s1、a 2 代入 s2,可得 Q=2Q,即当油滴抵达 B 点时,再给电容器充电 2Q.【试题分析】