2016习题34 电容和静电平衡

2016习题34 电容和电容器1如图所示电路中，闭合电键S，用电动势为E的直流电源对极板可移动的电容器进行充电。为了使电容器两极板间的电压高于E，而两极板间的场强保持不变，可以采取的办法是 ECSA电容器充电后，先将电键S断开，再将两极板间的距离拉大一些 B电容器充电后，先将两极板间的距离拉大一些，再将电键S断开C电容器充电后，先将两极板的正对面积减小一些，再将电键S断开D电容器充电后，先将电键S断开，再将两极板的正对面积增大一些CCCQOUOUOUOU2一只给定的固定电容器，其电容为C，带电量为Q，极板间电压为U，下面的各个图象中，哪些正确表示了它们之间的函数关系（A、D图中的曲线是等轴双曲线）A B C Dabc3如图所示，三个同样的带电粒子（不计重力）同时从同一位置沿同一方向垂直于电场线射入平行板电容器间的匀强电场，它们的运动轨迹分别用a、b、c标出，不考虑带电粒子间的相互作用力。下列说法中正确的是 A当b飞离电场的同时，a刚好打在下极板上B.b和c同时飞离电场C进入电场时，c的速度最大，a的速度最小D在电场中运动过程中a、b动能增加量相同4将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷量分别用d、U、E和Q表示。下列说法正确的是A保持U不变，将d变为原来的两倍，则E变为原来的一半B保持E不变，将d变为原来的一半，则U变为原来的两倍C保持d不变，将Q变为原来的两倍，则U变为原来的一半D保持d不变，将Q变为原来的一半，则E变为原来的一半5导体处于静电平衡时，关于导体上电荷分布特点的下列说法正确的是A导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面B电荷可以在导体内均匀分布C导体表面越尖锐的位置电荷密度越大D导体表面越尖锐的位置电荷密度越小Qr2r6如图所示，原来不带电的半径为r的空心金属球放在绝缘支架上，右侧放一个电荷量为+Q的点电荷，点电荷到金属球表面的最近距离为2r。静电力常量为k。达到静电平衡后，下列说法中正确的是 A点电荷Q在金属球内任意位置激发的电场的场强都为零B感应电荷在金属球球心处激发的电场场强，方向向右C金属球最左侧表面的电势和最右侧表面的电势相同D若用导线的两端分别接触金属球的最左端和最右端，导线能将两端的电荷中和7如图，一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连，极板水平放置，极板间距为d，在下极板上叠放一厚度为l的金属板，其上部空间有一带电粒子P静止在电容器中，当把金属板从电容器中快速抽出后，粒子P开始运动，重力加速度为g。粒子运动加速度为 dlPA B C D BA8如图所示，给平行板电容器带一定量的电荷后，将电容器的两极板A、B分别跟静电计的指针和外壳相连。下列说法中正确的是 A将A极板向右移动少许，静电计指针的偏转角将减小B将B极板向上移动少许，静电计指针的偏转角将减小C将玻璃板插入A、B极板之间，静电计指针的偏转角将减小D用手触摸一下B极板，静电计指针的偏转角将减小到零9某种带电粒子以平行于极板的初速度射入平行板电容器，射入时的初动能为E，射出时的末动能为2E。如果将这种带电粒子入射的初动能增加到2E，其他条件都不变，那么带电粒子射出该电容器两板间时的末动能将是A2.25E B2.5E C3E D4E hd+q10如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为C，极板间距离为d，上极板正中有一小孔。质量为m、电荷量为+q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零（空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g）。求：小球到达小孔处的速度；极板间电场强度大小和电容器所带电荷量；小球从开始下落运动到下极板的时间。h1h2O11如图所示，平行板电容器竖直放置在水平绝缘地板上，场强方向水平向右。一个带电质点质量为m=0.10g，电荷量为q=-2.010- 4C，从电容器中心线上某点由静止开始自由下落，下落了h1=0.80m后进入匀强电场，又下落了h2=1.0m后到达水平绝缘地板，落地点在两板中心O点左侧s=20cm处。求电容器中匀强电场的场强E的大小。 2016习题34答案1A（充电后断开S，Q不变，增大d后，C减小，因此U增大；E不变。充电后，先增大d，则U不变，E减小；再断开S，Q不变，d不变，因此U仍保持不变。充电后，S减小，U不变，d不变，E不变；再断开S，U、E仍不变。充电后，断开S，Q不变，S增大，C增大，U减小，d不变，E减小。） 2C（Q=CUU，应是过原点直线；C由自身因素决定，与U无关。） abc3ACD（竖直方向a、b、c的加速度相同，时间仅由高度决定，A正确，B错误；如右图，画出一条与三个轨迹都相交的水平红线，对应的飞行时间相同，位移越大，初速越大，C正确；动能增量等于电场力做功。D正确。） 4AD（根据，进行分析。） 5AC6BC（静电平衡时，在球内任意一点，点电荷Q的场强和感应电荷的场强总是等大反向，矢量和为零；静电平衡时，整个导体是等势体；用导线连接左端和右端，由于电势相等，没有电荷移动，不可能将两端电荷中和。）7A（，两种状况下的电场力大小之比，而F1=mg，因此，粒子受到的合力为F=mg-F2=） 8AC（静电计测量的是AB间的电压，偏转角越大则AB间电压越高。B板原来就接地，用搜触摸B板，电量不受任何影响。） 9B（射出过程的侧移，而Ek=qEyy，因此第二次的动能增量是第一次的一半，即0.5E。） 10解：小球自由下落h过程，由运动学公式得 小球下落全过程动能定理mg(h+d)-qE=0 得而Q=CU得 小球进入小孔瞬间的速度最大，为 11解：质点在竖直方向始终做自由落体运动由质点在电场中经历的时间为0.2s进入电场后，在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动而qE=ma解得E=5V/m2016习题34- 70 -