高中物理观察电容器的充、放电现象试题

如图所示为一平行板电容器，关于该电容器电容的大小下列说法正确的是

A．电容器所带的电荷量越多，电容就越大

B．两极板的正对面积越大，电容就越大

C．两极板的距离越大，电容就越大

D．两极板上所加的电压越大，电容就越大

如图所示，竖直放置的两平行带电金属板间的匀强电场中有一根质量为m的均匀绝缘杆，上端可绕轴O在竖直平面内转动，下端固定一个不计重力的点电荷A，带电量＋q。当板间电压为U₁时，杆静止在与竖直方向成＝45°的位置；若平行板以M、N为轴同时顺时针旋转＝15°的角，而仍要杆静止在原位置上，则板间电压应变为U₂。求：U₁/U₂的比值。

某同学是这样分析求解的：
两种情况中，都有力矩平衡的关系。设杆长为L，两板间距为d，当平行板旋转后，电场力就由变为，电场力对轴O的力臂也发生相应的改变，但电场力对轴O的力矩没有改变。只要列出两种情况下的力矩平衡方程，就可求解了。
你觉得他的分析是否正确？如果认为是正确的，请继续解答；如果认为有错误之处，请说明理由并进行解答。

如图所示，竖直放置的两平行带电金属板间的匀强电场中有一根质量为m的均匀绝缘杆，上端可绕轴O在竖直平面内转动，下端固定一个不计重力的点电荷A，带电量＋q。当板间电压为U₁时，杆静止在与竖直方向成＝45°的位置；若平行板以M、N为轴同时顺时针旋转＝15°的角，而仍要杆静止在原位置上，则板间电压应变为U₂。求：U₁/U₂的比值。

某同学是这样分析求解的：
两种情况中，都有力矩平衡的关系。设杆长为L，两板间距为d，当平行板旋转后，电场力就由变为，电场力对轴O的力臂也发生相应的改变，但电场力对轴O的力矩没有改变。只要列出两种情况下的力矩平衡方程，就可求解了。
你觉得他的分析是否正确？如果认为是正确的，请继续解答；如果认为有错误之处，请说明理由并进行解答。

如图所示，M、N是平行板电容器的两个极板，R₀为定值电阻，R₁、R₂为可调电阻，用绝缘细线将质量为 m、带正电的小球悬于电容器内部．闭合电键S，小球静止时受到悬线的拉力为 F．调节 R₁、R₂，关于 F 的大小判断正确的是（  ）

A．保持 R1不变，缓慢增大 R2时，F将变大

B．保持 R1不变，缓慢增大 R2 时，F将变小

C．保持 R2 不变，缓慢增大 R1时，F将变大

D．保持 R2不变，缓慢增大 R1时，F将变小

如图所示，有的计算机键盘的每一个键下面连一小块金属片，与该金属片隔有一定空气隙的是另一片小的固定金属片，这两片金属片组成一个小电容器。该电容器的电容C可用公式计算，式中常量E＝9×10^－12F/m，S表示金属片的正对面积，d表示两金属片间的距离，当键被按下时，此小电容器的电容C发生变化，与之相连的电子线路就能检测出是哪个键被按下了，从而给出相应的信号。设每个金属片的正对面积为50mm²，键未按下时两金属片间的距离为0.6mm。如果电容变化0.25pF，电子线路恰能检测出必要的信号，则键至少需被按下（     ）

A．0.45mm

B．0.3mm

C．0.2mm

D．0.15mm

如图所示，有缺口的金属圆环与板间距为d的平行板电容器的两极板焊接在一起，金属环右侧有一垂直纸面向外的匀强磁场，现使金属环以恒定不变的速率v向右运动由磁场外进入磁场，在金属环进入磁场的过程中，电容器带电量Q随时间t变化的定性图象应为 （   ）

如图所示，一导体棒在匀强磁场中沿金属导轨做简谐运动，OO′为平衡位置，aa′和分别为离开平衡位置的最大位移处，则       （   ）

A．若金属棒自OO′向aa′运动过程中，电容器上极板带正电

B．若金属棒自bb′向OO′运动过程中，电容器上极板带正电

C．当金属棒通过OO′时，电容器所带电荷量最大

D．当金属棒通过aa′时，电容器所带电荷量最大

在如图所示的装置中，电源电动势为E，内阻不计，定值电阻为R₁，滑动变阻器总阻值为R₂，置于真空中的平行板电容器水平放置，极板间距为d．处在电容器中的油滴A恰好静止不动，此时滑动变阻器的滑片P位于中点位置．

求此时电容器两极板间的电压；
求该油滴的电性以及油滴所带电荷量q与质量m的比值；
现将滑动变阻器的滑片P由中点迅速向上滑到某位置，使电容器上的电荷量变化了Q₁，油滴运动时间为t；再将滑片从该位置迅速向下滑动到另一位置，使电容器上的电荷量又变化了Q₂，当油滴又运动了2t的时间，恰好回到原来的静止位置．设油滴在运动过程中未与极板接触，滑动变阻器滑动所用的时间与电容器充电、放电所用时间均忽略不计．求：Q₁与Q₂的比值．

如图所示，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。一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离(   )

A．带点油滴将沿竖直方向向上运动

B．P点的电势将降低

C．带点油滴的电势将减少

D．若电容器的电容减小，则极板带电量将增大

用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素（如图）。设两极板正对面积为，极板间的距离为,静电计指针偏角为。实验中，极板所带电荷量不变，若（）

A．	保持 不变，增大 ,则 变大
B．	保持 不变，增大 ,则 变小
C．	保持 不变，减小 ,则 变小
D．	保持 不变，减小 ,则 不变

2009年度诺贝尔物理学奖，由“光纤之父”华裔物理学家高锟、美国科学家韦拉德-博伊尔和乔治-史密斯三人分享。博伊尔和史密斯的成功是发明了电荷耦合器件（CCD），电荷耦合器件由一组规则排列的金属─氧化物─半导体（MOS）电容器阵列和输入、输出电路组成。下列有关电容器电容的说法中正确的是
A．电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量
B．电容器的带电量为零时，它的电容也为零
C．电容器的电容随所带电量的增大而增加
D．电容器的带电量增大时，两极板间的电压也随着增加，但其电容保持不变

如图电路中，A、B为两块竖直放置的金属板，G是一只静电计，开关S合上时，静电计张开一个角度，下述情况中可使指针张角增大的是

A．合上S，使A、B两板靠近一些
B．合上S，使A、B正对面积错开一些
C．断开S，使A、B间距靠近一些
D．断开S，使A、B正对面积错开一些

如图所示是探究影响平行板电容器电容大小因素的实验装置。
①关于此实验装置中的静电计，下列说法中正确的是     。（选填选项前面的字母）

A．静电计指针张角的大小反映了平行板电容器所带电荷量的多少
B．静电计指针张角的大小反映了平行板电容器两板间电压的大小
C．静电计的外壳与A板相连接后可不接地
D．可以用量程为3V的电压表替代静电计
②让圆形平行板电容器带电后，静电计的指针偏转一定角度。不改变A，B两板所带的电荷，且保持两极在竖直平面内。开始时两板正对，现要使静电计指针偏角变大，下列做法中可行的            。（选填选项前面的字母）
A．保持B板小动，A板向上平移
B．保持B板不动，A板向右平移
C．保持A、B两板不动，在A、B之间插入一块绝缘介质板

静电计是测量电势差的仪器。指针偏转角度越大，金属外壳和上方金属小球间的电势差越大。在本实验中，静电计指针和A板等电势，静电计金属壳和B板等电势，因此指针偏转角越大表示A、B两极板间的电压越高。本实验中，对电容器充电后断开电键，则三个图中关于电压的说法正确组合的是（　　　）

①、图1中电压升高。②、图2中电压升高。③、图3中电压升高。
④、图1中电压降低。⑤、图2中电压降低。⑥、图3中电压降低。

A．①②③

B．④⑤⑥

C．①⑤⑥

D．①④⑤

如图24-1所示，R1=R2=R3=R4=R，电键S闭合时，间距为d的平行板电容器C 的正中间有一质量为m，带电量为q的小球恰好处于静止状态；电键S断开时，小球向电容器一个极板运动并发生碰撞，碰撞后小球带上与极板同种性质的电荷。设碰撞过程中没有机械能损失，小球反弹后恰好能运动到电容器另一极板。若不计电源内阻，求：(1)电源的电动势，(2)小球与极板碰撞后的带电量。