高中物理观察电容器的充、放电现象试题

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

如图所示，在真空室中有一水平放置的不带电平行板电容器，板间距离为d，电容为C，上板B接地。现有大量质量均为m、带电量均为q的小油滴，以相同的初速度持续不断地从两板正中间沿图中虚线所示方向射入，第一滴油滴正好落到下板A的正中央P点。如果能落到A板的油滴仅有N滴，且第N＋l滴油滴刚好能飞离电场，假定落到A板的油滴的电量能被板全部吸收，不考虑油滴间的相互作用，重力加速度为g，则（    ）

A．落在A板的油滴数

B．落在A板的油滴数

C．第N+1滴油滴通过电场的整个过程所增加的动能等于

D．第N+1滴油滴通过电场的整个过程所增加的动能等于

如图所示，A、B为两块平行金属板，A板带正电荷、B板带负电荷 两板之间存在着匀强电场，两板间距为d、电势差为U，在B板上开有两个间距为L的小孔 C、D为两块同心半圆形金属板，圆心都在贴近B板的O′处，C带正电、D带负电 两板间的距离很近，两板末端的中心线正对着B板上的小孔，两板间的电场强度可认为大小处处相等，方向都指向O′ 半圆形金属板两端与B板的间隙可忽略不计 现从正对B板小孔紧靠A板的O处由静止释放一个质量为m、电荷量为q的带正电的微粒(微粒的重力不计)，问：

（1）微粒穿过B板小孔时的速度多大？
（2）为了使微粒能在C、D板间运动而不碰板，C、D板间的电场强度大小应满足什么条件？
（3）从释放微粒开始，微粒通过半圆形金属板间的最低点P所需时间的表达式。

相距很近的平行板电容器AB，A.B两板中心各开有一个小孔，如图甲所示，靠近A板的小孔处有一电子枪，能够持续均匀地发射出电子，电子的初速度为，质量为m，电量为e，在AB两板之间加上图乙所示的交变电压，其中0<k<1，；紧靠B板的偏转电场的电压也等于，板长为L，两板间距为d，偏转电场的中轴线（虚线）过A.B两板中心，距偏转极板右端L/2处垂直中轴线放置很大的荧光屏PQ，不计电子的重力和它们之间的相互作用，电子在电容器AB中的运动时间忽略不计

（1）在0-T时间内，荧光屏上有两个位置法官，试求这两个发光点之间的距离（结果采用L、d表示，第2小题亦然）
（2）以偏转电场的中轴线为对称轴，只调整偏转电场极板的间距，要使荧光屏上只出现一个光点，极板间距应满足什么要求？
（3）撤去偏转电场及荧光屏，当k取恰当的数值时，使在0-T时间内通过电容器B板的所有电子能在某一时刻形成均匀分布的一段电子束，球k的值

用如图所示装置可以研究影响平等板电容器电容的因素，设两极板正对面积为S，两极板间的距离为d，板间电介质的介电常数为ɛ，静电计指针偏角为θ，实验中，极板所带电荷量不变，

①若保持d，ɛ不变，减小S，则θ      ；
②若保持S，ɛ不变，增大d，则θ      ；
③若保持d，S不变，在板间插入介电常数ɛ更大的电介质，则θ      ．

如图所示，水平放置的平行板电容器两板间距为d＝8 cm，板长为L＝25 cm，接在直流电源上，有一带电液滴以v0＝0.5m/s的初速度从电容器左端沿两板间中线水平射入，恰好做匀速直线运动，当它运动到板间P处时迅速将下极板向上移动cm，结果液滴刚好从金属板末端飞出。取g=10m/s2，求：

（1）液滴通过平行板电容器两板间所用时间t；
（2）液滴飞出平行板电容器时的速度v。

如图所示电路中所有开关均闭合，C是极板水平放置的平行板电容器，板间悬浮着一油滴P，问断开哪个开关后P会向下运动

A．

B．

C．

D．

平行板电容器C与三个可变电阻器R₁、R₂、R₃以及电源连成如图所示的电路．闭合开关S，待电路稳定后，电容器C两极板带有一定的电荷．要使电容器所带电荷量增加，以下方法中可行的是（   ）

A．只增大R1，其他不变

B．只增大R2，其他不变

C．只减小R3，其他不变

D．只增大a、b两极板间的距离，其他不变

如图所示，将充好电的平行板电容器与静电计连接，静电计指针偏转一定的角度。若两极板间的距离增大，则静电计指针偏转角度________。若在两极板间插入玻璃板，则静电计指针偏转角度________（选填“增大”“减小”）

如图所示，平行板电容器充电后与电源断开，正极板接地（不影响极板上的电荷量），在两极板间有一负电荷（电量很小）固定在P点，以E表示两极板间的电场强度，U表示两极板间的电压，φ表示P点的电势，ε表示负电荷在P点的电势能．若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则下列说法中正确的是（ ）

A．φ变大

B．U变大

C．E不变

D．ε变大

如图所示，平行板电容器与电源连接，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,则（   ）

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．带点油滴的电势能将减少

D．电容器的电容将减小，极板带电量将增大

如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R₄的滑片向a端移动时，则

A．电压表读数减小	B．电流表读数减小
C．质点P将向下运动	D．R3上消耗的功率逐渐减小

关于下列说法，正确的是（    ）

A．由欧姆定律I＝导出R＝，可知导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比

B．由得，电容器的电容与极板所带电荷量成正比，与极板间电势差成反比

C．电源电动势可知，非静电力做功越多，电源电动势也就越大

D．磁感应强度是一个定义式，故与、、无关，其单位关系是

某电容式话筒的原理示意图如题图所示，E为电源，R为电阻，薄片P和Q为两金属基板。对着话筒说话时，P振动而Q可视为不动。在P、Q间距增大过程中（   ）

A．P、Q构成的电容器的电容增大

B．P上电荷量保持不变

C．M点的电势比N点的低

D．M点的电势比N点的高

如图所示，用电池对电容器充电，电路a、b之间接有一灵敏电流表，两极板之间有一个电荷q处于静止状态。现将两极板的间距变大，则

A．电荷将向上加速运动

B．电荷将向下加速运动

C．电流表中将有从a到b的电流

D．电流表中将有从b到a的电流