高中物理观察电容器的充、放电现象计算题

某一平行板电容器两端电压是U，间距为d，设其间为匀强电场，如图所示．现有一质量为m的小球，以速度V₀射入电场，V₀的方向与水平成45°斜向上；要使小球做直线运动，则

（1）小球带何种电荷？电量是多少？
（2）在入射方向上的最大位移是多少？

在如图所示的电路中，电源电动势E=6.0V，内阻r=2Ω，定值电阻R₁= R₂=10Ω，R₃=30Ω，R₄=35Ω，电容器的电容C=100μF，电容器原来不带电。求：

（1）闭合开关S后，电路稳定时，流过R₃的电流大小I₃；
（2）闭合开关S后，直至电路稳定过程中流过R₄的总电荷量Q．

如图所示，电源电动势E＝12 V，内阻r＝1 Ω，电阻R₁＝3 Ω，R₂＝2 Ω，R₃＝5 Ω，电容器的电容C₁＝4 μF，C₂＝1 μF，求C₁、C₂所带电荷量。

如图所示的电路中，电源的电动势E=9V，内阻r=1Ω；电阻R₁=10Ω，R₂=10Ω，R₃=30Ω，R₄=40Ω；电容器的电容C=100μF，电容器原来不带电，求：

（1）开关S未接通时电源的电流I；
（2）接通开关S后流过R₄的总电量Q。

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：

(1)小球到达小孔处的速度；
(2)两极板间的电势差的大小；
(3)电容器所带电荷量.

如图所示，水平放置的平行板电容器，两极板相距5mm，电容为2μF，当将其充电到两板电势差为100V时，一个质量为1.0×10^-4g的带负电尘埃正好在两极板中间静止（g取10m/s²）．求：

(1)这时电容器的带电荷量为多少库仑？
(2)电容器上极板带何种电荷？
(3)该尘埃带电荷量为多少？

置于真空中(相对介电常数为1)的两块带电的金属板，相距1cm，面积均为10cm²，带电量分别为Q₁=2×10^-8C，Q₂=-2×10^-8C，求
（1）该平行板电容器的电容
（2）极板间电场强度的大小
（3）若在两板之间放一个电量q=5×10^-9C的点电荷，求金属板对点电荷的作用力大小

如图所示，一平行板电容器接在U＝12 V的直流电源上，电容C＝3.0×10^－10F，两极板间距离d＝1.20×10^－3m，取g＝10 m/s²，求：

(1)该电容器所带电量
(2)若板间有一带电微粒，其质量为m＝2.0×10^－3 kg，恰在板间处于静止状态，则该微粒带电量为多少？带何种电荷？

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：

（1）小球到达小孔处的速度；
（2）两极板间的电势差的大小；
（3）电容器所带电荷量.

两根光滑的长直金属导轨MN、M′N′平行置于同一水平面内，导轨间距为l，电阻不计，M、M′处接有如图所示的电路，电路中各电阻的阻值均为R，电容器的电容为C.长度也为l、阻值同为R的金属棒ab垂直于导轨放置，导轨处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中．ab在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触，在ab运动距离为x的过程中，整个回路中产生的焦耳热为Q.求：

(1)ab运动速度v的大小；
(2)电容器所带的电荷量q.

带有等量异种电荷的两块水平金属板M、N正对放置，相距为d（d远小于两板的长和宽），一个带正电的油滴A恰好能悬浮在两板正中央，如图所示。A的质量为m，所带电荷量为q，在A正上方距离M板2d处，有另一质量也为m的带电油滴B由静止释放，可穿过M板上的小孔进入两板间，若能与油滴A相碰，会结合成一个油滴，结合后的瞬间该油滴的速度为碰前油滴B速度的一半，方向竖直向下。整个装置放在真空环境中，不计油滴B和A间的库仑力以及金属板的厚度，为使油滴B能与油滴A相碰且结合后不会与金属板N接触，重力加速度取g，求：

（1）金属板M、N间的电压U的大小；
（2）油滴B带何种电荷？请简要说明理由；
（3）油滴B所带电荷量的范围。

如图所示，电源电动势E＝12V，电源内阻不计．定值电阻R₁=2.4kΩ、R₂="4.8kΩ."

(1)若在ab之间接一个C=100μF的电容器，闭合开关S，电路稳定后，求电容器上所带的电量；
(2)若在ab之间接一个内阻R_V = 4.8kΩ的电压表，求电压表的示数．

如图所示的电路中，电源电动势E＝6V，内阻r=1Ω，电阻R₁=3Ω，R₂=6Ω，电容器的电容C=3.6μF，二极管D具有单向导电性，开始时，开关S₁闭合，S₂断开。

（1）合上S₂，待电路稳定以后，求电容器C上电量变化了多少？
（2）合上S₂，待电路稳定以后再断开S₁，求断开S₁后流过R₁的电量是多少？

如图所示的电路，外电阻均为R，电源内阻为.当S断开时，在电容器极板间放一个质量为m，带电荷量为q的电荷恰能静止．当S闭合时，电容器极板间放一个质量仍为m，带电荷量为q′的电荷，恰能静止，则q∶q′为多少．

(10分)如图所示，水平放置的平行板电容器，与某一电源相连，它的极板长L＝0．4 m，两板间距离d＝4×10^－3 m，有一束由相同带电微粒组成的粒子流，以相同的速度v₀从两板中央平行极板射入，开关S闭合前，两板不带电，由于重力作用微粒能落到下板的正中央，已知微粒质量为m＝4×10^－5 kg，电量q＝＋1×10^－8 C．(g＝10 m/s²)问：

(1)微粒入射速度v₀为多少？
(2)闭合开关S，为使微粒能从平行板电容器的右边射出电场，所加的电压U应取什么范围？