高中物理观察电容器的充、放电现象计算题

如图甲所示是电容器充、放电电路．配合电流传感器，可以捕捉瞬间的电流变化，并通过计算机画出电流随时间变化的图象．实验中选用直流8 V电源，电容器选用电解电容器．先使单刀双掷开关S与1端相连，电源向电容器充电，这个过程可瞬间完成．然后把单刀双掷开关S掷向2端，电容器通过电阻R放电，传感器将电流传入计算机，图象上显示出放电电流随时间变化的I－t曲线，如图乙所示．以下说法正确的是(　  　)

A．电解电容器用氧化膜做电介质，由于氧化膜很薄，所以电容较小

B．随着放电过程的进行，该电容器两极板间电压逐渐减小

C．由传感器所记录的该放电电流图象可以估算出该过程中电容器的放电电荷量

D．通过本实验可以估算出该电容器的电容值

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。

如图所示，水平放置的A、B两平行板相距h，有一个质量为m，带电量为+q的小球在B板之下H处以初速度v₀竖直向上进入两板间，欲使小球恰好打到A板，试讨论A、B板间的电势差是多大？

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。

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.

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)

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？

如图所示的电路中各元件值分别为:R₁=R₂=10Ω，R₃=R₄=20Ω，电容C=300μF，电源电动势E=6V，内阻不计，原先双掷开关S与触点2接触，则当开关S从与触点2接触改为与触点1接触，且电路稳定后，试求：

（1）求电容器C所带电荷量；
（2）若开关从与触点1接触改为触点2接触，直到电流变为0时为止，求通过电阻R₁的电荷量

如图（甲）所示，某粒子源向外放射出一个α粒子，粒子速度方向与水平成30°角，质量为m，电荷量为+q。现让其从粒子源射出后沿半径方向射入一个磁感应强度为B、区域为圆形的匀强磁场（区域Ⅰ）。经该磁场偏转后，它恰好能够沿y轴进入下方的平行板电容器，并运动至N板且恰好不会从N板的小孔P射出电容器。已知平行板电容器与一边长为L的正方形单匝导线框相连，其内有垂直框面的磁场（区域Ⅱ），磁场变化如图（乙）所示。不计粒子重力，求：

（1）磁场区域Ⅱ磁场的方向及α粒子射出粒子源的速度大小；
（2）圆形磁场区域的半径；
（3）α粒子在磁场中运动的总时间。

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？

如图所示，用长L=0.50m的绝缘轻质细线，把一个质量 m=1.0g带电小球悬挂在带等量异种电荷的平行金属板之间，平行金属板间的距离d=5.0cm，两板间电压U=1.0×10³V。静止时，绝缘线偏离竖直方向θ角，小球偏离竖直距离a=1.0cm。（θ角很小，为计算方便可认为tanθ ≈ sinθ，取g=10m/s²，需要求出具体数值，不能用θ角表示）求：

（1）两板间电场强度的大小；
（2）判断小球带何种电荷并计算其带电荷量；
（3）在图示位置，若将细线突然剪断，小球做何种性质的运动？求加速度a的大小。