高中物理观察电容器的充、放电现象计算题

(10分)如图12所示，将一电动势为E＝6 V、内阻r＝0.5 Ω的电源，与一粗细均匀的电阻丝AB相连，电阻丝的长度为L＝0.30 m，阻值为R＝4 Ω，电容器的电容为C＝3 μF.闭合开关S使其达到稳定状态后，将滑动触头P向右以速度v＝0.6  m/s匀速滑动的过程中，电流计的读数为多少？流过电流计的电流方向如何？

(12分)如图12所示，A、B为平行板电容器的两个极板，A板接地，中间开有一个小孔．电容器电容为C.现通过小孔连续不断地向电容器射入电子，电子射入小孔时的速度为v₀，单位时间内射入的电子数为n，电子质量为m，电荷量为e，电容器原来不带电，电子射到B板时均留在B板上，求：

(1)电容器两极板间达到的最大电势差；                                  
(2)从B板上打上电子到电容器两极间达到最大电势差所用时间为多少？

如图所示，一电荷量q=3×10^-4C带正电的小球，用绝缘细线悬于竖直放置足够大的平行金属板中的O点．S合上后，小球静止时，细线与竖直方向的夹角α=37°．已知两板相距d=0．1m，电源电动势E=12V，内阻r=2Ω，电阻R₁=4Ω，R₂=R₃= R₄ =12Ω，（g=10m/s²，）．求：

（1）流过电源的电流强度；
（2）两板间的电场强度的大小；
（3）小球的质量．

有个演示实验，在上下面都有金属板的玻璃盒内，放有许多用锡箔纸揉成的小球，当上下板间加上电压后，小球就上下不停地跳动．现取以下简化模型进行定量研究．如图所示，电容量为C的平行板电容器的极板A和B水平放置，相距为d，与一直流电源相连．设两板之间只有一个质量为m的导电小球，小球可视为质点．已知：若小球与极板发生碰撞，则碰撞后小球的速度立即变为零，带电状态也立即改变，改变后，小球所带电荷符号与该极板相同，电量为极板电量的β倍(β<<1)．不计带电小球对极板间匀强电场的影响．重力加速度为g．
（1）欲使小球能够不断地在两板间上下往返运动，电源两端的电压U至少应大于多少?
（2）设上述条件已满足(U为已知物理量)，在较长的时间T内小球做了很多次往返运动．求在T时间内小球往返运动的次数

如图，一平行板电容器的两个极板竖直放置，在两极板间有一带电小球，小球用一绝缘轻线悬挂于O点。先给电容器缓慢充电，使两级板所带电荷量分别为﹢和﹣，此时悬线与竖直方向的夹角为π/6。再给电容器缓慢充电，直到悬线和竖直方向的夹角增加到π/3，且小球与两极板不接触。求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量。

如图所示的平行板电容器，极板A、B所带电量Q_A = 6.0×10^－8C、Q_B = －6.0×10^－8C．A、B板间距离d =" 1.0" mm，A、B板间电场可视为匀强电场，现测得其电场强度E = 4.0×10⁵ V/m．试求该电容器的电容C．

两平行金属板．水平放置，一个质量的带电粒子以的速度从两板正中位置水平射入电场，如图所示。．两板间的距离，板长。

当．间的电压时，粒子恰好不偏转地沿图中直线射出电场，求该粒子的带电量和电性。
令板接地，欲使该粒子射出偏转电场，求板所加电势的范围。

如图所示，一电荷量q=3×10^-5C带正电的小球，用绝缘细线悬于竖直放置足够大的平行金属板中的O点。电键S合上后，当小球静止时，细线与竖直方向的夹角α=37°。已知两板相距d=0.1m，电源电动势=15V，内阻r=0.5Ω，电阻R₁=3Ω，R₂=R₃= R₄ =8Ω。g取10m/s²，已知，。求：
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电源的输出功率；
两板间的电场强度的大小；
带电小球的质量。

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，滑动变阻器总电阻为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R₂的中点位置。

求此时电容器两极板间的电压；
确定该油滴的带电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的时间时，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时间与电容器充电、放电所用时间均忽略不计。则两次电荷量的变化量Q₁与Q₂的比值为多少？

如图所示电路中，电源电动势E＝10 V，内电阻不计，电阻R₁＝14 Ω，R₂＝6.0 Ω，R₃＝2.0 Ω，R₄＝8.0 Ω，R₅＝10 Ω，电容器的电容C＝2.0 μF.求：

电容器所带的电量？说明电容器哪个极板带正电？
若R₁突然断路，将有多少电荷通过R_5?

如图所示，一电荷量q=3×10^-5C带正电的小球，用绝缘细线悬于竖直放置足够大的平行金属板中的O点。电键S合上后，当小球静止时，细线与竖直方向的夹角α=37°。已知两板相距d=0.1m，电源电动势=15V，内阻r=0.5Ω，电阻R₁=3Ω，R₂=R₃= R₄ =8Ω。g取10m/s²，已知，。求：

电源的输出功率；
两板间的电场强度的大小；
带电小球的质量。

如图所示,两块相同的金属板水平平行放置，两板的正对面相距30 cm，A、B两板分别跟电源的正负极相连，电源电压为60V，求：
(1) 两板间电场的场强大小和方向？
(2)若A板接地，则B板电势是多少？
(3)若C点离A板10cm，D点离B板15 cm，则C、D两点间的电势差是多少？

(10分) 如图所示，A、B为平行板电容器，两板相距d，接在电压为U的电源上，在A板的中央有一小孔M（两板间电场可视为匀强电场）．今有一质量为m的带电质点，自A板上方与A板相距也为d的O点由静止自由下落，穿过小孔M后到达距B板的N点时速度恰好为零．求：

(1) 带电质点的电荷量，并指出其带电性质；
(2) 在保持与电源相连的情况下，A板往下移的距离．质点仍从O点由静止自由下落，求质点下落速度为零时距B板的距离．

有带电平行板电容器竖直安放如图所示，两板间距d="0.1" m,电势差U="1000" V，现从平行板上A处以v_A="3" m/s速度水平向左射入一带正电小球（知小球带电荷量q=10^-7 C，质量m="0.02" g），经一段时间后发现小球打在A点正下方的B处，求:
在图上粗略画出带电小球从Ａ运动到Ｂ的轨迹。
算出A、B间的距离s_AB；
小球到达B点时的动能.(g取10 m/s²)

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．