高中物理观察电容器的充、放电现象综合题

如图所示，是一对彼此绝缘相距d＝5cm的平行金属带电极板MN,N板接地，M板带电量的绝对值为Q=6×10^-6C。在两极板MN间A点有一带电量为q＝4×10^-6C的带电液滴，其质量m＝4×10^-4kg,恰好处于静止状态。求：
（1）两板间的电场强度为多少？
（2）Ｕ_NM等于多少伏？M点的电势是多少？
（3）平行金属板MN所构成的电容器的电容C等于多少皮法？

（1）带电微粒的比荷是多少？带何处电荷？
（2）要使微粒束能从距N板处飞出电场，则所加的电压U₂应为多少？

有一个平行板电容器，其电容为2.0×F，两板间距为10cm，竖直放置．在电容器中，用绝缘轻质细线悬吊一只质量为5g、电荷量为1.73×C的小球，小球处于平衡状态时，细线与竖直方向夹角为60°，求电容器的电荷量．

（1）试求质子在t₁=l/ 2v₀时偏转的距离y和此时的速度大小?   
（2）当在t₁= l/ 2v₀时突然改变两板带电性质且电压，当保持两板间电压为U₁时，质子恰好能贴紧B端飞出电场，试求电压U₁和U₀的比值是多大？

如图所示，平行板电容器两板间距离为d，所带电量为Q，且上极板带正电。一质量为m，带电量为q的小球，在离平行板电容器上极板小孔A的正上方h处自由释放，到达下极板时小球的速度恰好为零（小球不与下极板接触）。已知重力加速度为g。
（1）试分析小球所带电荷的性质，并简要说明小球的运动过程。
（2）小球开始下落到速度减为零的过程中所用的时间和最大速度分别为多少？
（3）电容器的电容为多少？

如图所示(a)，M、N为中心开有小孔的平行板电容器的两极，相距D＝1 m，其右侧为垂直纸面向里的匀强磁场，磁感强度B＝1×10^－3 T，磁场区域足够长，宽为d＝0.01 m；在极板M、N之间加有如图(b)所示的变电压(设N极电势高于M极时电压为正)。现有带负电粒子不断从极板M中央小孔处射入电容器内(粒子的初速度可看做为零，重力不计)，取其荷质比，问：
(1)在变交电压第一个周期内哪些时刻进入电容器内的粒子能从磁场的右侧射出来？
(2)若上述交变电压的周期可以变化，则其周期满足什么条件时，才能保证有带电粒从右侧射出来？

如图所示，已知平行板电容器两极板间距离d="4" mm，A板带正电，两极板间的电势差为120V，若它的电容为3μF，且P到A板距离为1mm．求：

(1) 电容器的带电量；
(2) 一个电子在P点具有的电势能；
(3) 一个电子从P点由静止出发到A板获得的动能．

如图所示，水平放置的平行板电容器，原来两板不带电，上极板接地，它的极板长L = 0.1m，两板间距离d =" 0.4" cm，有一束相同的带电微粒以相同的初速度先后从两板中央平行极板射入，由于重力作用微粒能落到下板上，微粒所带电荷立即转移到下极板且均匀分布在下极板上．设前一微粒落到下极板上时后一微粒才能开始射入两极板间。已知微粒质量为m = 2×10^-6kg，电量q = 1×10^-8 C，电容器电容为C =10^-6 F，取．求：

（1）为使第一个微粒的落点范围能在下板中点到紧靠边缘的B点之内，求微粒入射的初速度v₀的取值范围；
（2）若带电微粒以第一问中初速度的最小值入射，则最多能有多少个带电微粒落到下极板上？

如图计算机键盘上的每一个按键下面都有一个电容传感器。电容的计算公式是，其中常量ε=9。0×10-12Fžm-1，S表示两金属片的正对面积，d表示两金属片间的距离。当某一键被按下时，d发生改变，引起电容器的电容发生改变，从而给电子线路发出相应的信号。已知两金属片的正对面积为50mm2，键未被按下时，两金属片间的距离为0。60mm。只要电容变化达0.25pF，电子线路就能发出相应的信号。那么为使按键得到反应，至少需要按下多大距离？

两块水平金属极板A、B正对放置，每块极板长均为l、极板间距为d．B板接地（电势为零）、A板电势为+U，重力加速度为g．两个比荷（电荷量与质量的比值）均为的带正电质点以相同的初速沿A、B板的中心线相继射入，如图所示．第一个质点射入后恰好落在B板的中点处．接着，第二个质点射入极板间，运动一段时间后， A板电势突然变为并且不再改变，结果第二个质点恰好没有碰到极板．求：

带电质点射入时的初速．
在A板电势改变之前，第二个质点在板间运动的时间．

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。

如图所示，一颗质量为m、电荷量为q的微粒，从两块相距为d、水平放置的平行板中某点由静止释放，落下高度h后，在平行板上加上一定的电势差U，带电微粒经一定时间后速度变为零。若微粒通过的总位移为H，试问两板间的电势差为多少？

如图所示，直线形挡板与半径为的圆弧形挡板平滑连接并安装在水平台面上，挡板与台面均固定不动。线圈的匝数为,其端点、通过导线分别与电阻和平行板电容器相连，电容器两极板间的距离为,电阻₁的阻值是线圈阻值的2倍，其余电阻不计，线圈内有一面积为、方向垂直于线圈平面向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度随时间均匀增大。质量为的小滑块带正电，电荷量始终保持为,在水平台面上以初速度从位置出发，沿挡板运动并通过位置。若电容器两板间的电场为匀强电场，、在电场外，间距为,其间小滑块与台面的动摩擦因数为，其余部分的摩擦不计，重力加速度为.
求：
（1）小滑块通过位置时的速度大小。
（2）电容器两极板间电场强度的取值范围。
（3）经过时间,磁感应强度变化量的取值范围。