含容电路专题复习

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含容电路分析(公)

含容电路分析(公)
练习:一平行板电容器C,极板是水平放置的 ,它和三 个可变电阻及电源联接成如图所示的电路。今有一质 量为 m 的带电油滴悬浮在两极板之间静止不动。要使 油滴上升,可采用的办法是:
A.增大R1 B.增大R2 C.增大R3 D.减小R2.
R1 m R2 R3 E
解 这 类 题 的 关 键 : 据 E=U/d 和 E=4π kQ/(ε · S)讨论E的变化情况。根 C 据场强的变化情况就可以分析电容器 中带电粒子的受力情况,从而判定带 电粒子的运动情况。 《走向高考》:P230 第10题
同理可得电容C1的电压为:
U=I (R1+R2)=2×(3+2 )V=10 V 所以根据电容的定义式可分别求出电容C1和C2的带电量为: Q1=C1U=4×10-6×10 C=4×10-5 C Q2=C2U2=1×10-6×2 C=2×10-6 C
电容与电场知识的综合问题 :3、讨论平行板 电容器内部场强的变化,从而判定带电粒子的 运动情况。
R1
C2 C1 R3
R2
求解这类问题关键要知道:电路稳定后,电容器 是断路的,同它串联的电阻均可视为短路,电容 器两端的电压等于同它并联电路两端的电压。
《走向高考》:P230 第6题
解:E=12V,r=1Ω,R1=3Ω,R2=2Ω,R3= 5Ω, C1=4 μF=4×10-6 F,C2=1 μF=1×10-6 F。根据闭合电路的 欧姆定律得到通过R1、R2的电流为: I=E/( R1+ R2+r)=12/(3+2+1) A=2 A 由于电容C2与R2并联,所以根据欧姆定律得到它的电压为: U2=I R2=2×2 V=4 V
U1= UR1 /R= 18×6/(6+3) V=12V

高考物理一轮复习专题8.5含电容电路千题精练

高考物理一轮复习专题8.5含电容电路千题精练

专题8.5 含电容电路一.选择题1. (2018高考成都一诊)如图所示的电路中,电源电动势E=4V ,内阻r=1Ω,,定值电阻R 0=1Ω,,R 为滑动变阻器,电容器的电容C=40μF 。

闭合开关S,下列说法中正确的是 A.将R 的阻值调至2Ω时,电容器的电荷量为8×10-5C B.将R 的阻值调至2Ω时,滑动变阻器的功率为最大值C.将R 的阻值调至2Ω时,电源的输出功率为最大值D.在R 的滑动触头P 由左向右移动的过程中,电容器的电荷量增加 【参考答案】AB【命题意图】本题考查含电容器电路、直流电路动态分析、闭合电路欧姆定律、电容公式、电源输出电功率最大的条件及其相关的知识点。

【解题思路】将R 的阻值调至2Ω时,由闭合电路欧姆定律,可计算出滑动变阻器中电流I =0E R R r ++=4211++A=1A ,电容器两端电压U=IR=2V ,电容器的电荷量Q=CU =40×10-6×2C=8×10-5C ,选项A 正确;把定值电阻R0看作电源内阻的一部分,根据电源输出功率最大的条件,将R 的阻值调至2Ω时,外电阻R 等于定值电阻和内阻之和,滑动变阻器的功率为最大值,选项B 正确;将R 的阻值调至2Ω时,定值电阻和滑动变阻器相对于电池来说,是外电阻,大于电池内阻,电源的输出功率不是最大值,选项C 错误;在R 的滑动触头P 由左向右移动的过程中,滑动变阻器接入电路中的电阻值逐渐减小,电容器两端电压逐渐减小,根据公式Q=CU 可知,电容器的电荷量逐渐减小,选项D 错误。

2.(2018江苏高考物理)如图所示,电源E 对电容器C 充电,当C 两端电压达到80 V 时,闪光灯瞬间导通并发光,C 放电.放电后,闪光灯断开并熄灭,电源再次对C 充电.这样不断地充电和放电,闪光灯就周期性地发光.该电路(A)充电时,通过R的电流不变(B)若R增大,则充电时间变长(C)若C增大,则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大(D)若E减小为85 V,闪光灯闪光一次通过的电荷量不变【参考答案】BCD【命题意图】本题考查电容器电路、电容器充电和放电及其相关知识点。

2025高考物理总复习电磁感应中的含电容器问题模型

2025高考物理总复习电磁感应中的含电容器问题模型
解析 (1)当导体棒运动到B处时,电容器两端电压为U=Bdv=5 V
此时电容器的电荷量q=CU=1×10-2 C。
(2)导体棒在 F1 作用下运动,根据牛顿第二定律可得 F1-mgsin α-BId=ma1
又有
Δ
I=
Δ
=
Δ
Δ
,a=
Δ
Δ
联立解得
1 - sin
a1=
=20
+ 2 2 2
由功能关系 W=E-E0 及 W=qU,结合 Q-U 关系图线,可知电容器所储存的电能
与其极板间的电压及电容间的关系式为
1
1
1
E= QU= CU·
U= CU2。
2
2
2
(2)当导体棒获得向右的初速度v0时,切割磁感线产生动生电动势给电容器
充电,设充电电流为I,则导体棒所受安培力大小为
FA=BIL,方向水平向左
恒力F1=0.54 N作用于导体棒,使导体棒从静止开始运动,经t时间后到达B
处,速度v=5 m/s。此时,突然将拉力方向变为沿导轨向下,大小变为F2,又经
2t时间后导体棒返回到初始位置A处,整个过程电容器未被击穿。求:
(1)导体棒运动到B处时,电容器C上的电荷量;
(2)t的大小;
(3)F的大小。
答案 (1)1×10-2 C (2)0.25 s (3)0.45 N
以恒定的加速度匀加速运动。

,所以杆
安=ma,a=
+ 2 2
典题1 如图所示,间距为L的平行光滑金属导轨水平固定,导轨平面处在竖
直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。导轨左端连接有电容为C的
平行板电容器,质量为m、电阻不可忽略的导体棒垂直导轨放置在导轨上,

一轮复习:含容电路

一轮复习:含容电路
(1)4.8 kΩ'(2)增加2.35×10-6 C
方法感悟 (1)电路稳定时电容器在电路中就相当于一个 阻值无限大的元件,在电容器处电路看做是 断路,画等效电路时,可以先把它去掉。 (2)若求电容器所带电荷量时,可在相应的位 置补上电容器,求出电容器两端的电压,根 据Q=CU计算。 (3)通过与电容器串联的电阻的电荷量等于电 容器所带电荷量的变化量。
如图所示的电路中,电源电动势E=6.00 V,其内阻可忽略不计。 电阻的阻值分别为R1=2.4 k合开关S,待电流稳定后,用电压表测R1两端的 电压,其稳定值为1.50 V。 (1)该电压表的内阻为多大? (2)由于电压表的接入,电容器的电荷量变化了多少?
(2016·全国卷Ⅱ)阻值相等的四个电阻、电容器C及电池 E(内阻可忽略)连接成如图所示电路。开关S断开且电流稳 定时,C所带的电荷量为Q1;闭合开关S,电流再次稳定 后,C所带的电荷量为Q2。Q1与Q2的比值为( C )
2132 A.5 B.2 C.5 D.3
9.如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,极板长L =60 cm,两板间的距离d=30 cm,电源电动势E=36 V,内 阻r=1 Ω,电阻R0=9 Ω,闭合开关S,待电路稳定后,将一带 负电的小球(可视为质点)从B板左端且非常靠近B板的位置以初 速度v0=6 m/s水平向右射入两板间,小球恰好从A板右边缘射 出。已知小球所带电荷量q=2×10-2 C,质量m=2×10-2 kg,重力加速度g取10 m/s2,求: (1)带电小球在平行金属板间运动的加速度大小; (2)滑动变阻器接入电路的阻值。
(1)60 m/s2 (2)14 Ω
含电容器电路
含电容器电路的分析思路 (1)电路简化 把电容器所处的支路视为断路,简化电路时可以去掉,求电荷 量时再在相应位置补上。 (2)电容器的电压 ①电容器两端的电压等于与之并联的电阻两端的电压。

2022年高考物理一轮复习考点归纳电路及其应用

2022年高考物理一轮复习考点归纳电路及其应用

八电路及其应用一、基本概念和规律1.电阻和电阻率(1)电阻反映了导体对电流的阻碍作用。

(2)电阻的定义式:R=U I。

(3)电阻定律:同种材料的导体,其电阻与它的长度成正比,与横截面积成反比;导体电阻还与构成它的材料有关。

表达式:R=ρL S。

(4)电阻率是反映导体导电性能的物理量,其特点是随着温度的改变而变化。

金属的电阻率随温度升高而增大。

2.电功和电功率(1)电功:电流做功的实质是电场力对电荷做功。

电场力对电荷做功,电荷的电势能减少,电势能转化为其他形式的能。

电功W=qU=UIt,这是计算电功普遍适用的公式。

(2)电功率:单位时间内电流做的功叫电功率,P=Wt=UI,这是计算电功率普遍适用的公式。

3.电热和焦耳定律(1)电热:电流通过电阻时产生的热量,Q=I2Rt,这是普遍适用的电热计算公式。

(2)焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻及通电时间成正比。

(3)电功和电热、电功率和热功率的比较(1)内容:闭合电路的电流跟电源电动势成正比,跟内、外电路电阻之和成反比,这个结论叫做闭合电路欧姆定律。

(2)表达式①电流表达式I=ER+r;②电动势表达式E=IR+Ir=U+U r。

(3)适用范围:外电路是纯电阻的电路。

6.路端电压U外电路两端的电压,即电源的输出电压,U=E-Ir。

(1)当外电阻增大时,电流减小,内电压减小,路端电压增大。

当外电路断开时,I=0,U=E。

(2)当外电阻减小时,电流增大,内电压增大,路端电压减小。

当电源两端短路时,外电阻R=0,I=Er,U=0。

(3)路端电压也可以表示为U=IR=ERR+r=E1+rR,也可以得到路端电压随外电阻增大而增大的结论。

7.闭合电路的U -I 图象闭合电路的U -I 图象如图所示,由U =E -Ir 知,图线为一条直线,纵轴截距为电源电动势,横轴截距为短路电流,图线的斜率的绝对值等于电源内阻。

8.闭合电路中的功率和效率问题 (1)闭合电路中的功率①电源的总功率:P 总=IE =IU +IU r =P 出+P 内。

高考物理专题复习:动态电路、故障电路与含容电路分析

高考物理专题复习:动态电路、故障电路与含容电路分析

高考物理专题复习:动态电路、故障电路与含容电路分析一、单项选择题(共8小题)1.如图所示的电路中,电源电动势为E ,内阻为r ,L 为小灯泡(其灯丝电阻可以视为不变),R 1和R 2为定值电阻,R 3为光敏电阻,其阻值的大小随照射光强度的增强而减小。

闭合开关S 后,将照射光强度增强,则()A .电路的路端电压将减小B .灯泡L 将变暗C .R 1两端的电压将减小D .内阻r 上发热的功率将减小2.如图所示的电路,电源电动势E 恒定且内阻r 不可忽略,R 1、R 2、R 3为定值电阻,R 4为滑动变阻器,A 1、A 2为理想电流表,V 1、V 2、V 3为理想电压表。

闭合开关后,I 1、I 2分别表示两个电流表的示数,U 1、U 2、U 3分别表示三个电压表的示数。

现将滑动变阻器R 4的滑片稍向上滑动一些,ΔI 1、ΔI 2分别表示两个电流表示数变化的大小,ΔU 1、ΔU 2、ΔU 3分别表示三个电压表示数变化的大小。

下列说法正确的是()A .U 2变小B .22I U 变小C .ΔU 2小于ΔU 3D .11I U ∆∆大于12I U ∆∆3.如图所示,电源电压恒定,闭合开关S 后,电路正常工作。

过了一会儿,两电表的示数一个变大,另一个变小,则该电路中出现的故障是()A.一定是电阻R断路B.可能是电阻R短路C.可能是灯L断路D.一定是灯L短路第3题图第4题图4.如图所示,E为内阻不能忽略的电池,R1、R2、R3均为定值电阻,电压表与电流表均为理想电表;开始时开关S闭合,电压表、电流表均有示数,某时刻发现电压表和电流表读数均变大,则电路中可能出现的故障是()A.R1断路B.R2断路C.R1短路D.R3短路5.如图所示,R1、R2为定值电阻,C为电容器,闭合开关S,在滑动变阻器R 的滑片向下滑动过程中()A.电阻R2中有向下的电流B.电阻R1两端的电压减小C.通过滑动变阻器R的电流变小D.电容器C极板所带电荷量变小6.如图所示,C为两极板水平放置的平行板电容器,闭合开关S,当滑动变阻器R1、R2的滑片处于各自的中点位置时,悬在电容器C两极板间的带电尘埃P 恰好处于静止状态。

2020届高考物理第二轮专题复习选择题模拟演练:电容器和电路分析(word 含答案)

2020届高考物理第二轮专题复习选择题模拟演练:电容器和电路分析(word 含答案)

2020届高考物理第二轮专题复习选择题模拟演练电容器和电路分析一、单项选择题1、如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r=2 Ω,电阻R1、R2、R3的阻值分别为4 Ω、10 Ω、12 Ω,当滑片P滑到最右端b时时,理想电流表示数为1 A,流过电阻R3的电流为0.5 A,则下列说法正确的是( )A.滑动变阻器的最大阻值为6 ΩB.电源电动势为6 VC.当滑片P滑到最左端a时,电流表的读数为1 AD.当滑片P位于滑动变阻器的中点时,滑动变阻器消耗的功率为3.84W答案:D解析:当滑片P滑到最右端时,R2被短路,R3与整个变阻器R并联,并联电阻上的电流都是0.5 A,则并联电阻相等,都是12 Ω,A错误;电源电动势E =I (R 1+r +R ·R 3R +R 3)=12 V ,B 错误;当滑片P 滑到最左端时,R 3、变阻器R 及电子R 2都被短路,此时电流表的读数I 1=ER 1+r =2 A ,C 错误;滑片P 位于变阻器的中点时,R 3与R2并联后再与R 1串联,此时R 并=4 Ω,I 总=1.2 A ,并联部分的电压U 并=I 总R并=4.8 V ,变阻器上消耗的功率P R =U 2并R /2=3.84 W ,D 正确. 2、某电容式话筒的原理示意图如图所示,E 为电源,R 为电阻,薄片P 和Q 为两相互绝缘的金属极板.当对着话筒说话时,P 振动而Q 可视为不动,在P 、Q 间距增大过程中( )A .P 、Q 两板构成电容器的电容增大B .P 板电荷量增大C .M 点的电势比N 点低D .M 点的电势比N 点高答案:D解析:电容式话筒与电源串联,其电压保持不变.在P 、Q 间距增大的过程中,根据电容决定式C =εS 4πkd可知电容减小,又根据电容定义式C =Q U得知电容器所带电量减小,P 极板上电荷量减小,电容器放电,放电电流通过R 的方向由M 到N.故M 点的电势比N 点高,故A 、B 、C 三项错误,D 项正确.3、工厂在生产纺织品、纸张等绝缘材料时为了实时监控其厚度,通常要在生产流水线上设置如图所示传感器.其中A 、B 为平行板电容器的上、下两个极板,上下位置均固定,且分别接在恒压直流电源的两极上.当流水线上通过的产品厚度增大时,下列说法正确的是( )A .A 、B 平行板电容器的电容减小B .A 、B 两板间的电场强度增大C .A 、B 两板上的电荷量变小D .有电流从b 向a 流过灵敏电流计答案:D解析:根据C =εS 4πkd可知当产品厚度增大导致ε增大时,电容器的电容C 增大,再根据Q =CU 可知极板带电量Q 增加,有充电电流从b 向a 流过,故A 、C 两项错误,D 项正确;B 项,因两板之间的电势差不变,板间距不变,所以两板间电场强度E =U d不变,故B 项错误. 4、如图所示,A 、B 为两块竖直放置的平行金属板,G 是静电计,开关S 闭合后,静电计指针张开一定角度.下述做法可使静电计指针张角增大的是( )A .使A 板向左平移以增大板间距离B .在A 、B 两板之间插入一块陶瓷板C .断开S 后,使B 板向左平移以减小板间距离D .断开S 后,使B 板向上平移以减小极板正对面积答案:D解析:A 、B 两项,开关S 闭合,电容器两端的电势差不变,则指针的张角不变.故A 、B 两项错误.C 项,断开S ,电容器所带的电量不变,当B 板向左平移减小板间距,根据平行板电容器的表达式可知电容增大,根据U =Q C知,电势差减小,则指针张角减小.故C 项错误.D 项,断开S ,电容器所带的电量不变,使B 板向上平移减小正对面积,电容减小,根据U =Q C 知,电势差增大,则指针张角增大.故D 项正确.5、如图所示,水平放置的平行板电容器充电后与电源断开,上极板带正电,下极板接地,一带电油滴静止于P 点.现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离,则油滴( )A .仍保持静止,电势能不变B .仍保持静止,电势能减小C .将向下运动,电势能增大D .将向下运动,电势能减小答案 B解析 根据C =εS 4πkd 、C =Q U 和E =U d 推导得E =4πkQ εS,知Q 、S 不变,电容器板间场强不变,油滴受力情况不变,仍处于静止状态,由U =Ed 分析知,E 不变,下极板竖直向下移动一小段距离,即板间距离增大,则两极板间的电势差增大,因此P 点的电势升高,由于油滴带负电,那么带电油滴的电势能减小,故B 项正确,A 、C 、D 三项错误.6、如图所示,平行板电容器的两极板A 、B 接于电池两极,一带正电的小球悬挂在电容器内部,闭合S ,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ,则下列说法正确的是( )A .保持S 闭合,将A 板向B 板靠近,则θ不变B .保持S 闭合,将A 板向B 板靠近,则θ增大C .断开S ,将A 板向B 板靠近,则θ增大D .断开S ,将A 板向B 板靠近,则θ变小答案 B解析 A 、B 两项,保持电键S 闭合,板间电压不变,将A 板向B 板靠近,板间距离d 减小,由板间场强E =U d分析得到场强增大,小球所受电场力增大,则θ增大.故A 项错误,B 项正确.C 、D 两项,电容器充电后电键S 断开,电容器所带电量不变,两板正对面积和介电常量都不变,根据推论E =4πkQ εS,得知,板间场强E 不变,小球所受电场力不变,则将A 板向B 板靠近时,θ不变.故C 项错误,D 项错误.7、如图,一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连,极板水平放置,极板间距为d ;在下极板上叠放一厚度为l 的金属板,其上部空间有一带电粒子P 静止在电容器中.当把金属板从电容器中快速抽出后,粒子P 开始运动.重力加速度为g ,粒子运动的加速度为( )A.l d gB.d -l dg C.l d -l g D.d d -lg 答案 A解析 抽出前,粒子受重力和电场力平衡,mg =q U d -l,抽出后,根据牛顿第二定律,有mg -q U d =ma ,联立解得a =l dg ,A 项正确.8、如图,平行板电容器的两个极板与水平地面成2α角,在平行板间存在着一个匀强电场,线CD是两板间一条垂线,竖直线EF与CD 交于O点;一个带电小球沿着∠FOD的角平分线从A点经O点向B点做直线运动,则在此过程中,对该小球下列说法错误的是( )A.小球带正、负电荷都有可能B.小球可能做匀加速直线运动C.小球通过O点时所受电场力一定指向DD.小球动能的减少量是电势能增加量的2倍答案:B解析:A项,一个带电小球沿着∠FOD的角平分线从A点经O点向B 点做直线运动,所以小球合外力沿着AB;又由于小球受重力,所以电场力的方向由O到D;由于此电场的方向未知,所以小球的电性不确定,故A、C两项正确;B项,据以上分析可知,小球做匀减速直线运动,故B项错误;D项,由以上分析可知,小球受重力等于电场力,运动的位移和夹角相同,所以二力做的功相同,据功能关系可知,小球重力势能的增加量等于电势能的增加量,即小球动能的减少量是电势能增加量的2倍,故D项正确.二、多项选择题9、如图所示,理想二极管、平行板电容器、电源组成闭合电路,带电液滴P置于水平放置的平行板电容器的正中间,且处于静止状态,平行板电容器的B板接地.若将极板A向上移动少许,下列说法中正确的是( )A.电容器的电容增大B.AB间的电压增大C.液滴将向上运动D.液滴的电势能不变答案:BD解析:若将极板A向上移动少许,板间距离增大,电容减小,要放电;但是理想二极管具有单向导电性,不能放电,故是电荷量Q 一定,由于电容减小,则由Q =UC 可知,U 增大;因电荷量不变,根据C =εS 4πkd,C =Q U 、U =Ed ,联立可得:E =4πkQ S,故电场强度不变,则液滴保持静止;由于E 不变,故P 点与B 板的电势差不变,故P 点的电势不变,故电势能不变,故B 、D 两项正确,A 、C 两项错误.10、如图所示,一水平放置的平行板电容器其间距为d ,两极板分别与电池的两极相连,上极板中央有一小孔,小孔对电场的影响可以忽略不计.开关闭合时,小孔正上方d 3处有一带正电的粒子,粒子由静止开始下落恰好能到达下极板但没有与下极板接触,下列说法正确的是( )A .保持开关闭合,若将下极板上移d 2,粒子将在距上极板d 3处返回 B .保持开关闭合,若将下极板上移d 2,粒子将在距上极板d 5处返回C .断开开关,若将下极板上移d 5,粒子将能返回原处 D .断开开关,若将上极板上移d 5,粒子将能返回原处 答案:BD解析:A 、B 两项,对下极板未移动前,从静止释放到速度为零的过程运用动能定理得:mg·43d -qU =0-0.若将下极板上移d 2,设运动到距离上极板x 处返回.根据动能定理得:mg·(d 3+x)-q x (d -12d )·U =0-0.联立两式解得:x =d 5.故A 项错误,B 项正确;C 项,开关断开后,电量不变,移动极板电场E 不变.下极板上移时,极板之间的电压减小,粒子将打在板上.故C 项错误;D 项,上极板上移时,移动极板电场E 不变,板间电压增大,粒子定能返回.故D 项正确.11、如图所示,一平行板电容器的电容为C ,带有等量异种电荷的两极板A 、B 倾斜放置,质量为m 带电荷量为-q 的油滴,从极板A 上的小孔P 以初速度v 0水平向右射入极板间,经时间t 后油滴又从P孔水平向左离开极板间,油滴运动过程中恰好未与极板B 相碰,已知重力加速度g.( )A .两极板间的距离d =v 0t 2B .电容器所带的电荷量Q =Cmv 022qC .两极板间的电场强度大小E =2mv 0qtD .两极板间的电场强度大小E =m q g 2+4v 02t 2 答案:BD解析:A 项,根据题意可知,油滴只能在水平方向做直线运动,即向右做匀减速直线运动,再向左做匀加速直线运动,受力情况如图所示;水平位移x =v 02t ,设电容器倾角为θ,则两极板间的距离d =xsinθ=v 02t ·sin θ,A 项错误;B 项,减速过程中根据动能定理可得:qU =12mv 02,而Q =CU ,可知电容器所带的电荷量Q =Cmv 022q,故B 项正确; C 、D 两项,减速运动的加速度大小为: a =v 0t 2=2v 0t根据平行四边形法则可知:(qE)2=(mg)2+(ma)2,解得两极板间的电场强度大小为:E =m qg 2+4v 02t2,故C 项错误,D 项正确. 12、如图所示,两块水平放置的平行正对的金属板a 、b 与电源E 相连,在与两板等距离的M 点有一个带电液滴恰处于静止状态.若将b 板向上平移一小段距离,但仍在M 点下方,下列说法中正确的是( )A.液滴仍将处于静止状态B.M点电势升高C.带电液滴在M点的电势能增大D.在b板移动前后两种情况下,若将液滴从a板移到b板,电场力做功相同答案:CD解析:电容器与电源保持相连,电容器板间的电压不变,将b板向上平移一小段距离,根据E电场=Ud分析得知板间电场强度增大,液滴所受的电场力增大,液滴将加速向上运动,故A错误;由U=Ed aM 知,M与a间的电势差增大,a点的电势为零,M点的电势小于零,则知M点的电势降低,故B错误;由于液滴带负电,则带电液滴在M 点的电势能增大,故C正确;在b板移动前后两种情况下,若将液滴从a板移到b板,两板间的电势差不变,根据电场力做功公式W=qU 知,电场力做功相同,故D正确.13、如图所示,竖直放置的平行板电容器与定值电阻R、电源E相连,用绝缘细线将带电小球q悬挂在极板间,闭合开关 S后细线与竖直方向夹角为θ.则有( )A .保持开关S 闭合,将A 板向右平移,θ不变B .保持开关S 闭合,将A 板向左平移,θ变小C .断开开关S ,将A 板向右平移,θ不变D .断开开关S ,将A 板向右平移,θ变小答案:BC解析:保持开关S 闭合,电容器两端的电势差不变,将A 板向右平移,d 减小,则电场强度增大,带电小球所受电场力增大,根据共点力平衡条件知,θ角变大,反之向左平移A 板,θ角变小,A 错误,B 正确;断开开关S ,电荷量不变,根据C =εr S 4πkd ,E =U d ,C =Q U,联立解得E =U d =Q Cd =4πkQ εr S,故电场强度大小与两极板间的距离无关,故电场强度不变,所以移动A 板,θ角不变,C 正确,D 错误.14、如图所示,平行板电容器的两极板A 、B 接在电池两极,一带正电的小球悬挂在电容器内部,闭合S ,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ,下列说法中正确的是( )A .保持S 闭合,将A 板向B 板靠近,则θ增大B .保持S 闭合,将A 板向B 板靠近,则θ不变C .断开S ,将A 板向B 板靠近,则θ增大D .断开S ,将A 板向B 板靠近,则θ不变答案:AD解析:保持开关S 闭合,电容器两端间的电势差不变,带正电的A 板向B 板靠近,极板间距离减小,电场强度E 增大,小球所受的电场力变大,θ增大.故A 正确,B 错误;断开开关S ,电容器所带的电量不变,根据公式4S Q C kd U επ==,•4U Q k E d sπε==,知d 变化,E 不变,电场力不变,θ不变.故C 错误,D 正确。

高考物理一轮复习学案电磁感应现象中的含容电路

高考物理一轮复习学案电磁感应现象中的含容电路

电磁感应现象中的含容电路三种情况1. 导体棒有初速度2. 电容器有电量3. 导体棒有恒定外力 一.导体棒有初速度1.(导体棒有初速度)光滑U 型金属框架宽为L ,足够长,其上放一质量为m 的金属棒ab ,左端连接有一电容为C 的电容器,现给棒一个初速v 0,使棒始终垂直框架并沿框架运动,如图所示。

求导体棒的最终速度。

2.(电容器有电量)如图所示,足够长的两平行光滑水平直导轨的间距为L ,导轨电阻不计,垂直于导轨平面有磁感应强度大小为B 、方向竖直向上的匀强磁场;导轨左端接有电容为C 的电容器、开关S 和定值电阻R ;质量为m 的金属棒垂直于导轨静止放置,两导轨间金属棒的电阻为r 。

初始时开关S 断开,电容器两极板间的电压为U 。

闭合开关S ,金属棒运动,金属棒与导轨始终垂直且接触良好,下列说法正确的是( )A .闭合开关S 的瞬间,金属棒立刻开始向左运动B .闭合开关S 的瞬间,金属棒的加速度大小为BULmRC .金属棒与导轨接触的两点间的最小电压为零D .金属棒最终获得的速度大小为22BCULm B L C+3.(导体棒有恒定外力)如图所示,含电容 C 的金属导轨宽为 L,垂直放在磁感应强度为 B 的匀强磁场中,质量 为 m 的金属棒跨在导轨上,证明:在恒力 F 的作用下,做匀加速直线运动,且加速度CL B m F22a +=4.(多选)如图所示,宽为L 的水平光滑金属轨道上放置一根质量为m 的导体棒MN ,轨道左端通过一个单刀双掷开关与一个电容器和一个阻值为R 的电阻连接,匀强磁场的方向与轨道平面垂直,磁感应强度大小为B ,电容器的电容为C ,金属轨道和导体棒的电阻不计.现将开关拨向“1”,导体棒MN 在水平向右的恒力F 作用下由静止开始运动,经时间t 0后,将开关S 拨向“2”,再经时间t ,导体棒MN 恰好开始匀速向右运动.下列说法正确的是( ) A .开关拨向“1”时,金属棒做加速度逐渐减小的加速运动 B .t 0时刻电容器所带的电荷量为CBLFt 0m +CB 2L 2C .开关拨向“2”后,导体棒匀速运动的速率为FR B 2L 2D .开关拨向“2”后t 时间内,导体棒通过的位移为FR B 2L 2(t +mt 0m +CB 2L 2-mR B 2L2) 5(多选).如图甲所示,水平面上有两根足够长的光滑平行金属导轨MN 和PQ ,两导轨间距为l ,电阻均可忽略不计。

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1、求电路稳定后电容器所带的电量
【例1】在图16所示的电路中,已知电容C=2μF,电源电动势E=12V ,内电阻不计,R 1∶R 2∶R 3∶R 4=1∶2∶6∶3.则电容器极板a 所带的电量为( )
A.-8×10-6C
B. 4×10-6C
C. -4×10-6C
D. 8×10-6C
方法点拨:电路稳定后,电容C 作为断路看待,电路等价于R 1和R 2串联,R 3和R 4串联。

由串联电路的特点得:
2
11R R E
R U AB +=, 即V
R R E
R U AB 42
11=+=
同理可得V R R E
R U CD
84
33=+=
故电容C 两端的电压为:
V U U U U U AB AD D B ab 4=-=-=
电容器极板a 所带的电量为:C CU Q ab a 6108-⨯==。

即D 选项正确。

2、求通过某定值电阻的总电量 【例2】图17中,E=10V ,R 1=4Ω,R 2=6Ω
C=30μF ,电池内阻可忽略.
(1)闭合电键K,求稳定后通过R 1的电流.
(2)然后将电键K 断开,求这以后流过R 1的总电量. 方法点拨:(1)闭合电键K ,稳定后通过R 1的电流为:
A R R E
I 12
1=+=
,
电容器上电压为IR 2,储存的电量为 Q 1=CIR 2=1.8
C
410-⨯A
F
图16
图17
(2) 电键K 断开后,待稳定后,电容器上电压为E,储存的
电量为:Q 2=CE=3×10-4C
流过R 1的总电量为C Q Q Q 412102.1-⨯=-=∆补充:幻灯片例题
【练2】图19中电源电动势E=10V ,C 1=C 2=30μF ,R 1=4.0Ω, R 2=6.0Ω,电源内阻可忽略。

先闭合电键K ,待电路稳定后,再将K 断开,则断开K 后流过电阻R 1的电量为 . 提示:当K 闭合,待电路稳定后,电
容C 1和C 2分别充得的电量为: Q 20=0
当K 断开,待电路稳定后,电容C 1
和C 2分别充得的电量为:
Q 1=C 1E=C 4103-⨯, Q 2=C 2E=C 4103-⨯ 故断开K 后流过电阻R 1的电量为: C Q Q Q Q Q 4201021102.4)()(-⨯=+-+=∆
3、讨论平行板电容器内部场强的变化,从而判定带电粒子的运动情况。

【例3】一平行板电容器C,极板是水平放置的,它和三个可变电阻及电源联接成如图20所示的电路.今有一质量为m 的
带电油滴悬浮在两极板之间静止不动.要使油滴上升,可采用的办法是:
A.增大R 1
B.增大R 2
C.增大R 3
D.减小R 2 CD 选项正确。

【练4】在如图22电路中,电键K 1、K 2、K 3、K 4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.断开哪一个电键后P 会向下运动?
A.K 1
B.K 2
C.K 3
D.K 4 即C 正确。

图19 C R R EC R Q 4
2
1210108.1-⨯=+
= C
图20 C
R 1
图22。

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