将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小、电容和极板所带的电荷量分别用d、U、E、C和Q表示.下列说法正确的是( )
A.保持U不变,将d变为原来的两倍,则E变为原来的一半
B.保持E不变,将d变为原来的一半,则U变为原来的两倍
C.保持C不变,将Q变为原来的两倍,则U变为原来的两倍
D.保持d、C不变,将Q变为原来的一半,则E变为原来的一半
ACD
【分析】
保持U不变,根据E=可得E与d的关系;保持E不变,根据U=Ed可得U与d成正比;保持C不变,根据公式C=可知将Q与U成正比;保持d、C不变,将Q变为原来的一半,根据公式C=可知,U变为原来的一半,根据公式E=即可得到E的变化.
【详解】
A. 保持U不变,将d变为原来的两倍后,根据E=可得E变为原来的一半,A正确;
B. 保持E不变,将d变为原来的一半,根据U=Ed可得U变为原来的一半,B错误;
C. 根据公式C=可知将Q变为原来的两倍,则U变为原来的两倍,C正确;
D. 根据C=可得C不变,将Q变为原来的一半,U变为原来的一半,根据公式E=可知d不变,U变为原来的一半,E变为原来的一半,D正确.
【点睛】
本题考查电容器的动态分析,学生抓住电容器的几个相关公式即可分析出结果.
如图所示,电源电动势为E,内阻为r,平行板电容器C的两金属板水平放置.G为灵敏电流计.开关S闭合后,两板间恰好有一质量为m、电荷量为q的油滴处于静止状态.则在滑动变阻器R的触头P向上移动的过程中,下列判断正确的是( )
A.灵敏电流计G中有b→a的电流
B.油滴向上加速运动
C.电容器极板所带电荷量将减小
D.通过电阻R2的电流将减小
AB
【解析】
ACD.在滑动变阻器R的触头P向上移动的过程中,R增大,总电阻增大,电动势和内阻不变,可知总电流减小,内电压减小,外电压增大,外电压等于R1上的电压和R2与R并联电压之和,而R1上的电压减小,所以R2与R的并联电压增大,通过R2的电流增大.根据Q=CU,电容器所带的电量增大,上极板带正电,电容器充电,所以流过电流计的电流方向是b→a.
选项A正确,CD错误;
B.电容器两端电压增大,电场强度增大,电场力增大,开始电场力与重力平衡,所以油滴会向上加速.故B正确.
故选AB.
【点睛】
处理本题的关键是抓住不变量,熟练运用闭合电路的动态分析.注意处理含容电路时,把含有电容的支路看成断路,电容器两端的电压等于和电容器并联支路的电压.
如图所示,两块水平放置的平行正对的金属板a、b分别与电池两极相连,开始时开关S闭合,发现在距两板距离相等的P点有一个带电液滴处于静止状态,然后断开开关,并将b板向下平移一小段距离,稳定后,下列说法中正确的是
A.液滴将加速向下运动
B.液滴将保持不动
C.P点电势升高,液滴在P点时电势能减少
D.P点电势升高,液滴在P点时电势能增大
BC
【解析】
A、B、液滴受力平衡,故电场力向上,可知液滴带负电;电容器因断开开关后电量保持不变,b板下移时,两板间的距离增大,则由可知,场强E不变;则粒子受到的电场力不变,故液滴继续保持静止,故A错误、B正确.C、D、下极板接地,则P点的电势等于P与b之间的电势差,因E不变,d增大,故液滴处的电势增大;因液滴带负电,故其电势能将减小,故C正确、D错误.故选BC.
【点睛】对于电容器的动态分析问题,关键在于明确电容器是断开电源还是与电源相连;然后再由电容的定义式有决定式进行分析求解.
如图所示电路中,A、B是构成平行板电容器的两金属极板,P为其中的一个定点.将开关S闭合,电路稳定后将A板向上平移一小段距离,则下列说法正确的是( )
A.电容器的电容增加
B.在A板上移过程中,电阻R中有向上的电流
C.A、B两板间的电场强度减小
D.P点电势降低
BCD
【解析】
A.根据C=,当A板向上平移一小段距离,间距d增大,其它条件不变,则导致电容变小,故A错误;
B.在A板上移过程中,导致电容减小,由于极板电压不变,那么电量减小,因此电容器处于放电状态,电阻R中有向上的电流,故B正确;
C.根据E=U/d可知间距d增大,E减小,选项C错误;
D.因场强变小,导致P点与B板的电势差减小,因B板接地,电势为零,即P点电势降低,故D正确;
故选BD.
【点睛】
做好电容器的题目要把电容的定义式、决定式和场强的推导式结合应用,掌握电场强度的推导式,注意B极接地,电势为零.
将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷量分别用d、U、E和Q表示.下列说法正确的是
A.保持U不变,将d变为原来的两倍,则E变为原来的一半
B.保持E不变,将d变为原来的一半,则U变为原来的两倍
C.保持d不变,将Q变为原来的两倍,则U变为原来的一半
D.保持d不变,将Q变为原来的一半,则E变为原来的一半
AD
【详解】
试题分析:保持U不变,根据公式E=分析E与d的关系;保持E不变,U与d正比;保持d不变,C不变,根据C=分析Q与U的关系;保持d不变,将Q变为原来的一半,由C=分析U的变化,由E=分析E的变化.
解:A、保持U不变,将d变为原来的两倍,根据公式E=可知,E变为原来的一半.故A正确.
B、保持E不变,将d变为原来的一半,由U=Ed可知,U变为原来的一半.故B错误.
C、保持d不变,电容C不变,将Q变为原来的两倍,由公式C=分析可知,U变为原来的两倍.故C错误.
D、保持d不变,电容C不变,将Q变为原来的一半,由公式C=分析可知,U变为原来的一半,由E=分析知,E变为原来的一半.故D正确.
故选AD
【点评】
本题关键要掌握E=、C=两个公式,同时,要明确d不变时,电容C不变.
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