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1、简答题 如图所示,平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为60V的恒压电源上,两极板间距为3cm,电容器带电荷量为6×10-8C,A极板接地(电势为零).求:
(1)平行板电容器的电容;
(2)平行板电容器两板之间的电场强度;
(3)距B板为2cm的C点处的电势.

参考答案:(1)依电容定义有C=QU=6×10-860 F=1×10-9F.
(2)两板之间为匀强电场E=Ud=603×10-2=2×103V/m 方向竖直向下.
(3)C点距A板间距离为dAC=d-dBC=1cm
A与C间电势差UAC=EdAC=20V
又UAC=φA-φC,φA=0可得φC=-20V.
答:(1)平行板电容器的电容1×10-9F;
(2)平行板电容器两板之间的电场强度2×103V/m 方向竖直向下;
(3)距B板为2cm的C点处的电势-20V.
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 如图所示的实验中,平行板电容器的极板A与静电计小球连接,极板B和静电计外壳都接地。若极板B稍向上移一些,则

A.电容器电容变大,静电计指针偏角不变
B.电容器电容变小,静电计指针偏角变小
C.极板上的电量几乎不变,静电计指针偏角变大
D.极板上的电量几乎不变,静电计指针偏角变小
参考答案:C
本题解析:图中装置电荷量几乎不变,极板B上移,正对面积减小,据
,电容减小,由
,得电势差增大,即静电计指针偏角变大,C对。
本题难度:简单
3、选择题 要使平行板电容器的电容增加的是( ? )
A.两极板正对面积增大
B.两极板间距增大
C.改用介电常数较小的电介质
D.以上说法都不对
参考答案:A
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 平行板电容器充电后断开电源,然后将两极板的正对面积逐渐增大,则在此过程中
A.电容器电容将逐渐增大
B.两极板间的电场强度将逐渐增大
C.两极板间电压将保持不变
D.两极板上带电荷量不变
参考答案:AD
本题解析:平行板电容器充电后断开电源后,两极板所带的电荷量保持不变,D正确,将两极板的正对面积逐渐增大,根据公式
可得
,A正确,根据公式
以及Q不变可得U减小,C错误,根据公式
,
,
可得
,故E减小,C错误,
思路分析:先根据公式
判断出电容的变化,然后根据公式
判断出电压的变化,最后根据公式
判断电场强度的变化
试题点评:本题考查了电容器的动态分析,本题的关键是明白平行板电容器充电后断开电源后,两极板所带的电荷量保持不变,
本题难度:困难
5、简答题 我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器,电磁弹射系统包括电源、储能装置、导轨和脉冲发生器等等.其工作原理如图1所示,利用与飞机前轮连接的通电导体在两平行金属导轨的强电流产生的磁场中受安培力作用下加速获得动能.设飞机质量为m=1.8×104kg,起飞速度为v=70m/s,起飞过程所受平均阻力恒为机重的k=0.2倍,在没有电磁弹射器的情况下,飞机从静止开始起飞距离为l=210m;现在想利用电磁弹射器与飞机发动机(牵引力不变)同时工作时使飞机飞离航母,已知使电磁弹射器工作的储能装置是电容量C很大电容器,电容器储存电能:W屯=
CU2,如图2示是电容器的带电量q与极板间电压U的关系曲线,开始时电容器的充电电压为1000V,假设电容器释放的能量有77%转化为安排力做功,求:

(1)该电容器的电容;
(2)飞机所受牵引力F的大小;
(3)在航母甲板上加速多长距离即可起飞?
参考答案:(1)由电容的定义式C=QU,知图象的斜率等于电容器的电容,由图可知,Q=3×104C,U=5×102V,所以C=3×1045×102F=60F
(2)没有电磁弹射器时,由动能定理得:(F-kmg)l=12mv2
则 F=mv22l+kmg
代入数据解得:F=1.8×104×7022×210+0.2×1.8×104×10=2.46×105(N)
(3)由能量守恒定律得:
0.77?12CU2+(F-kmg)L′=12mv2
解得:L′=100(m)
答:
(1)该电容器的电容为60F;
(2)飞机所受牵引力F的大小为2.46×105N;
(3)在航母甲板上加速100m距离即可起飞.
本题解析:
本题难度:一般