2022年高三物理第二輪專題復(fù)習(xí)學(xué)案 電容器

2022年高三物理第二輪專題復(fù)習(xí)學(xué)案 電容器一、例題部分例題1、如圖所示，平行板電容器的兩極板A、B接于電池兩極，一帶正電的小球懸掛在電容器內(nèi)部，閉合S，電容器充電，這時懸線偏離豎直方向的夾角為（AD）A保持S閉合，將A板向B板靠近，則增大B保持S閉合，將A板向B板靠近，則不變C斷開S，將A板向B板靠近，則增大D斷開S，將A板向B板靠近，則不變例題2、如圖所示，讓平行板電容器帶電后，靜電計的指針偏轉(zhuǎn)一定角度,若不改變兩極板帶的電量而減小兩極板間的距離，同時在兩極板間插入電介質(zhì)，那么靜電計指針的偏轉(zhuǎn)角度（ A ）A、一定減小 B、一定增大C、一定不變 D、可能不變例題3、如圖所示電路中，電源電動勢=10V，內(nèi)阻r=1，電容器電容C1=C2=30F，電阻R1=3，R2=6，開關(guān)K先閉合，待電路中電流穩(wěn)定后再斷開K，問斷開開關(guān)K后，流過電阻R1的電量是多少？A、C兩點的電勢如何變化？分析與解：我們從電路上看到，開關(guān)由閉合到斷開，電容器上的電壓發(fā)生變化，使電容器所帶電量發(fā)生變化，這個變化要通過電容的充放電來實現(xiàn)，如果這個充放電電流要經(jīng)過R1，那么我們就可以通過電容器帶電量的變化來確定通過R1的電量。當(dāng)K斷開,穩(wěn)定后,電路中沒有電流,C1上板與A點等勢，C點與B點等勢，C1、C2兩端電壓均為電源電動勢，所以Q1'=C1=30×10-6×10=3.0×10-4庫Q2=C2=30×10-6×10 =3.0×10-4庫且兩電容帶電均為上正下負(fù)所以K斷開后C1繼續(xù)充電，充電量Q1=Q1'-Q1=3.0×10-4-1.8×10-4-=1.2×10-4庫這些電荷連同所充電量都要通過R,故通過R的電量Q=Q1+Q2=1.2×10-4+3.0×10-4=4.2×10-4庫A點電勢UA=10V, C點電勢UC=0V，所以A點電勢升高,C點電勢降低.例題4、電源內(nèi)阻r=2，R1=8，R2=10，K1閉合，K2斷開時，在相距d=70cm，水平放置的固定金屬板AB間有一質(zhì)量m=1.0g，帶電量為q=7×105C的帶負(fù)電的微粒，恰好靜止在AB兩板中央的位置上，求（1）電源的電動勢（2）將K1斷開0.1s后，又將K2閉合，微粒再經(jīng)過多長時間與極板相碰。（g=10m/s2） 【解答】（1） （4分） （2） （1分） （1分） 距上極板25cm時V=0粒子不能碰到上極板（2分）（2分）例題5、如圖所示的電路中，電源電動勢E=6.00V，其內(nèi)阻可忽略不計電阻的阻值分別為R1=2.4k、R2=4.8k，電容器的電容C=4.7F閉合開關(guān)S，待電流穩(wěn)定后，用電壓表測R1兩端的電壓，其穩(wěn)定值為1.50V（1）該電壓表的內(nèi)阻為多大? （2）由于電壓表的接入，電容器的帶電量變化了多少?【解答】：（1）設(shè)電壓表的內(nèi)阻為，測得兩端的電 壓為，與并聯(lián)后的總電阻為R，則有 由串聯(lián)電路的規(guī)律 聯(lián)立，得 代人數(shù)據(jù)。得 （2）電壓表接入前，電容器上的電壓等于電阻上的電壓，兩端的電壓為，則 又接入電壓表后，電容器上的電壓為 由于電壓表的接入，電容器帶電量增加了 由以上各式解得 帶入數(shù)據(jù)，可得 二、練習(xí)部分1兩塊大小、形狀完全相同的金屬平板平行放置，構(gòu)成一平行板電容器，與它相連接的電路如圖所示，接通開關(guān)K，電源即給電容器充電.（ BC ）A保持K接通，減小兩極板間的距離，則兩極板間電場的電場強度減小B保持K接通，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，則極板上的電量增大C斷開K，減小兩極板間的距離，則兩極板間的電勢差減小D斷開K，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，則兩極板間的電勢差增大2某電解電容器上標(biāo)有“25V、470F”的字樣，對此，下列說法正確的是（A） A、此電容器只能在直流25V及以下電壓才能正常工作。 B、此電容器只能在交流25V及以下電壓才能正常工作。 C、當(dāng)工作電壓是25V時，電容才是470F。 D、這種電容器使用時，不必考慮兩個引出線的極性。3在圖2的電路中，U=8V不變，電容器電容C=200 ，R1:R2=3:5，則電容器的帶電量為（ A ）A1×103CB1.5×103CC6×104CD1.6×103C4 平行板電容器的電容為C， 帶電量為Q， 極板間的距離為d. 在兩極板間的中點放一電量很小的點電荷q.它所受的電場力的大小等于（ C ）A8kQq/d2 B4kQq/d2 CQq/Cd D2Qq/Cd5如圖所示，水平放置的平行金屬板a、b分別與電源的兩極相連，帶電液滴P在金屬板a、b間保持靜止，現(xiàn)設(shè)法使P固定，再使兩金屬板a、b分別繞中心點O、O/垂直于紙面的軸順時針轉(zhuǎn)相同的小角度，然后釋放P，則P在電場內(nèi)將做（ B ）A勻速直線運動 B水平向右的勻加速直線運動 C斜向右下方的勻加速直線運動 D曲線運動6如圖所示的電路中，C2=2C1，R2=2R1，下列說法正確的是（ A ）A開關(guān)處于斷開狀態(tài)，電容C2的電量大于C1的電量B開關(guān)處于斷開狀態(tài)，電容C1的電量大于C2的電量C開關(guān)處于接通狀態(tài)，電容C2的電量大于C1的電量D開關(guān)處于接通狀態(tài)，電容C1的電量大于C2的電量7.如圖所示，兩平行金屬板A、B接在電池的兩極，一帶正電的單擺懸掛在A板上，閉合開關(guān)S，讓單擺作簡諧運動，設(shè)周期為T，則( AC )A.保持開關(guān)S閉合，B板向A板靠近，則周期小于TB.保持開關(guān)S閉合，B板向A板靠近，則周期不變C.開關(guān)S斷開，B板向A板靠近，則周期不變D.開關(guān)S斷開，B板向A板靠近，則周期大于T8在如圖所示的電路中，電源的電動勢E=3.0V，內(nèi)阻r=1.0；電阻R1=10，R2=10，R3=30；R4=35；電容器的電容C=100F，電容器原來不帶電，求接通開關(guān)S后流過R4的總電量。 解答：由電阻的串并聯(lián)得，閉合電路的總電阻R=R1(R2+R3)/(R1+R2+R3)+r由歐姆定律得，通過電源的電流I=E/R電源的端電壓U=EIr 電阻R3兩端的電壓U/=R3U/(R2+R3)通過R4的總電量就是通過電容器的電量Q=CU/代入數(shù)據(jù)解得，Q=2.0×104C9如圖所示，絕緣固定擦得很亮的鋅板A水平放置，其下方水平放有接地的銅板B，兩板間距離為d，兩板面積均為S，正對面積為，且S當(dāng)用弧光燈照射鋅板上表面后，A、B間一帶電液滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，試分析： （1）液滴帶何種電荷? （2）用弧光燈再照射A板上表面，液滴做何種運動? （3）要使液滴向下運動，應(yīng)采取哪些措施?【解析】（1）受弧光燈照射發(fā)生光電效應(yīng)，有光電子從鋅A的上表面逸出，而使A板帶正電荷，接地的銅B由于靜電感應(yīng)而帶負(fù)電，A、B板間形成方向向下的勻強電場，由液滴處于靜止?fàn)顟B(tài)知，所以液滴帶負(fù)電（2）當(dāng)再用弧光燈照射A板上表面時，光電效應(yīng)繼續(xù)發(fā)生，使A板所帶正電荷增加，A、B板間場強增強，所以，使液滴向上運動（3）要使液滴向下運動，即，和不變，則必須使變小因上板電荷量Q不變，則當(dāng)B板向右移動，增大兩板正對面積時，電容增大，兩板電勢差減小，而d不變，故場強變小，則液滴向下運動10如圖所示，在A、B兩點間接一電動勢為4 V，內(nèi)電阻為1的直流電源，電阻R1 、R2 、R3的阻值均為4，電容器C的電容為30F，電流表的內(nèi)阻不計，求： 123(1)、電流表的讀數(shù)； (2)、電容器所帶的電量； (3)、S斷開后，通過R2的電量解答(1)0.8A (2)9.6×10-5C (3).4.8×10-5C11如圖所示，已知電源的電動勢E=18V，內(nèi)電阻r=1，電阻R2=5，電阻R3=6，兩平行金屬板水平放置，相距d2cm，當(dāng)變阻器R1的觸頭P恰好在中點時，一個帶電量q=-6×10-7C的油滴恰好可靜止在兩板中間，此時，電流表的示數(shù)為2A。(g=10m/s2)（1）、求變阻器R1的阻值；（2）、求帶電油滴的質(zhì)量；（3）、當(dāng)觸頭P迅速滑到最低點后，油滴怎樣運動？當(dāng)油滴達(dá)到上板或下板時具有多大的速度？解答：12，3×10-5kg，向上0.32m/s