電容和電容器33205

1、電容和電容器一選擇題題號：30814001分值：3分難度系數(shù)等級：4一個平行板電容器，充電后與電源斷開，當用絕緣手柄將電容器兩極板間距離拉大，則兩極板間的 電勢差、電場強度的大小 E、電場能量 W將發(fā)生如下變化：(A) U12減小，E減小，W減??； (B) U12增大，E增大，W增大；(C) U12增大，E不變，W增大；(D) U12減小，E不變，W不變。答案：(C)題號：30813002分值：3分難度系數(shù)等級：3將一空氣平行板電容器接到電源上充電到一定電壓后，斷開電源再將一塊與極板面積相同的金屬板平行地插入兩極板之間， 則由于金屬板的插入及其所放位置的不同，對電容器儲能的影響為：(A)儲能減

2、少，但與金屬板位置無關(guān)；(B)儲能減少，且與金屬板位置有關(guān)；(C)儲能增加，但與金屬板位置無關(guān)；(D)儲能增加，且與金屬板位置有關(guān)。答案：(A)題號：30813003分值：3分難度系數(shù)等級：3一平行板電容器始終與電壓一定的電源相聯(lián)。當電容器兩極板間為真空時，電場強度為E0，電位移為D0，而當兩極板間充滿相對介電常量為 ；r的各向同性均勻電介質(zhì)時， 電場強度為E ,電位移為D， 則(A)E=E0/gr， D=D0 ；(B)E=E0 , D=rD0 ；(C)E=E/；r， D=D/；r ；(D) E=E， D=D。答案：(B)題號：30812004分值：3分難度系數(shù)等級：2將G和C2兩空氣電容器串

3、聯(lián)起來接上電源充電。然后將電源斷開，再把一電介質(zhì)板插入G中，則(A) G上電勢差減小，C2上電勢差增大；(B) G上電勢差減小，C2上電勢差不變；(C) G上電勢差增大，C2上電勢差減小；(D)G上電勢差增大，C2上電勢差不變。答案：(B)題號：30812005分值：3分難度系數(shù)等級：2兩個半徑相同的金屬球，一為空心，一為實心，把兩者各自孤立時的電容值加以比較，貝U(A)空心球電容值大；(B)實心球電容值大；(C)兩球電容值相等；(D)大小關(guān)系無法確定。答案：(C) 題號：30812006分值：3分難度系數(shù)等級：2Cl和C2兩空氣電容器并聯(lián)以后接電源充電，在電源保持聯(lián)接的情況下，在Ci中插入一

4、電介質(zhì)板,則(A) Ci極板上電量增加，C2極板上電量減少；(B) Ci極板上電量減少， C2極板上電量增加；(C) Ci極板上電量增加，C2極板上電量不變；(D) Ci極板上電量減少，C2極板上電量不變。答案：(C)題號：308i3007分值：3分(11難度系數(shù)等級：3用力F把電容器中的電介質(zhì)板拉出，在圖(a)和圖(b)的兩種情況下，電容器中儲存的靜電能量將(A)都增加；(B)都減少；(C)(a)增加，(b)減??；(D) (a)減少，(b)增加。答案：(D)題號：308i2008分值：3分難度系數(shù)等級：2如圖所示，先接通開關(guān) K，使電容器充電，然后斷開 K ;當電容器板間的距 c|離增大時，

5、假定電容器處于干燥的空氣中，則匸，J(A)電容器上的電量減??；(B)電容器兩板間的場強減?。?C)電容器兩板間的電壓變??；(D)以上說法均不正確。答案：(D)題號：308i2009分值：3分-K亠難度系數(shù)等級：2如圖所示，使 K閉合，增大電容器兩板間的距離，并假定電容器處于干 燥的空氣中則(A)電容器上的電量減小；(B)電容器兩板間的電壓減小;(C)電容器兩板間的場強變大；(D)以上說法均不正確。答案：(A)題號：308i20i0分值：3分難度系數(shù)等級：2將平行板電容器的兩極板接上電源，以維持其間電壓不變，用相對介電常數(shù)為的均勻電介質(zhì)填滿極 板間，則下列說法哪種正確？(A)極板間電場增大為原來

6、的倍；(B)極板上的電量不變；(C)電容增大為原來的倍；(D)以上說法均不正確。答案：(C)題號：308i40ii分值：3分難度系數(shù)等級：4間的相互作用力 F與兩極板間的電壓 U的關(guān)系是:平行板電容器兩極板(看作很大的平板)1 1(A) F - U ；(B) F ；(C) F 二UU答案：(D)(D) F 二 U2。題號：30814012分值：3分難度系數(shù)等級：4一空氣平行板電容器的兩極板帶電分別為q、-q，極板面積S，間距d。若在其間平行地插入一塊與極板面積相同的金屬板，厚度為t (t =： d)。則：(A)板間場強大小，電容pS .；(B)板間場強大小 q ,電容；S ;d -tEgSd(

7、C)板間場強大小，電容；0St(D)以上判斷都不對。答案：(A)二判斷題題號：30822001分值：3分難度系數(shù)等級：2電容器的電容值是它的固有屬性，按照定義C =，電容值與它所帶電荷的多少成正比。U12答案：錯題號：30821002分值：3分難度系數(shù)等級：1 電容器的電容值是它的固有屬性，與它所帶電荷的多少無關(guān)。答案：對題號：30822003分值：3分難度系數(shù)等級：2由于孤立導(dǎo)體的孤立性，所以它沒有電容。答案：錯題號：30821004分值：3分難度系數(shù)等級：1考察電容器的指標有兩個，一個是它的電容大小，一個是它的耐壓性能。答案：對題號：30823005分值：3分難度系數(shù)等級：3真空中，半徑是

8、 R的金屬球，其電容值是 4二；R。當把它放在相對介電常數(shù)是7=2的煤油中，其電容增大兩倍。答案：對 題號：30821006分值：3分難度系數(shù)等級：1電容器串聯(lián)使用，是為了增大其容電本領(lǐng)，電容器并聯(lián)使用，是為了增大其耐壓性能。 答案：錯題號：30821007分值：3分難度系數(shù)等級：1電容器串聯(lián)使用，是為了增大其耐壓性能，電容器并聯(lián)使用，是為了增大其容電本領(lǐng)。 答案：對題號：30822008分值：3分難度系數(shù)等級：2球形電容器充電后，電場中各點的能量密度均相等。答案：錯題號：30822009分值：3分難度系數(shù)等級：2兩個電容不同的電容器，串聯(lián)后接在電源上，則電容小的電容器上的電勢差反而大。 答案

9、：對題號：30821010分值：3分難度系數(shù)等級：1電介質(zhì)在電容中的作用是增大電容和提高其耐壓性能。 答案：對三填空題題號：30833001分值：3分難度系數(shù)等級：3一平行板電容器電容為 C，兩板間距為d。充電后，兩板間作用力為 F ,則兩板電勢差為 答案：,2Fd /C題號：30834002分值：3分難度系數(shù)等級：4兩只電容器，C1 =8疔、C2 =2疔，分別把它們充電到1000V，然二二后將它們反接（如圖所示），此時兩極板間的電勢差為 伏特。答案：600V 題號：30833003分值：3分難度系數(shù)等級：3真空中有“孤立的”均勻帶電球體和一均勻帶電球面，如果它們的半徑和所帶的電荷都相等。則帶

10、電球體的靜電能比帶電球面的靜電能 。（填“大于”、“小于”和“等于”）答案：大于題號：30833004分值：3分難度系數(shù)等級：3兩個空氣電容器1和2，并聯(lián)后接在電壓恒定的直流電源上，如圖所示。今有一塊各向同性均勻電介質(zhì)板緩慢地插入電容器1中，則電容器組的總電荷將。（填“增大”、“減小”和“不變”）答案：增大題號：30833005分值：3分難度系數(shù)等級：3兩個空氣電容器1和2，并聯(lián)后接在電壓恒定的直流電源上，如圖所示。今有一塊各向同性均勻電介質(zhì)板緩慢地插入電容器1中，則電容器組儲存的電能將。（填“增大”、“減小”和“不變”）答案：增大 題號：30832006分值：3分難度系數(shù)等級：2一空氣平行板

11、電容器，兩極板間距為d，充電后板間電壓為 U。然后將電源斷開，在兩板間平行地插入一厚度為d/3的金屬板，則板間電壓變成U=。2答案：一U3題號：30832007分值：3分難度系數(shù)等級：2一平行板電容器充電后切斷電源，若使二極板間距離增加，則二極板間場強 。（填“增大”、“減小”或“”）答案：不變 題號：30831008分值：3分難度系數(shù)等級：1一平行板電容器二極板間充滿相對介電常數(shù)片的電介質(zhì)，則電容變?yōu)樵瓉淼?倍。答案：；r題號：30831009分值：3分難度系數(shù)等級：1一個孤立導(dǎo)體，當它帶有電荷q而電勢U為時，則用q和U表示時，該導(dǎo)體的電容為 C=答案：q/U題號：30832010分值：3分

12、難度系數(shù)等級：2一平行板電容器充電后切斷電源，若使二極板間距離增加， 則電場能量 。（填“增大”、“減小”或“不變”）答案：增大題號：30832011分值：3分難度系數(shù)等級：2一平行板電容器兩極板間電壓為U，其間充滿相對電容率為；r的各向同性均勻電介質(zhì)，電介質(zhì)厚度為d。則電介質(zhì)中的電場能量密度We =。答案：U2* 2d2題號：30831012分值：3分難度系數(shù)等級：1一空氣平行板電容器，接電源充電后電容器中儲存電能為W。在保持電源接通的情況下，在兩極板間充滿相對電容率為 ；r的電介質(zhì)，則該電容器中儲存的能量為 W的倍。答案：；r題號：30832013分值：3分難度系數(shù)等級：2平行板電容器充電

13、后將電源斷開，然后把一厚度為兩極板距離一半的金屬板平行插入極板的中間，則電場能量變?yōu)樵瓉淼?倍。答案：-2題號：30832014分值：3分難度系數(shù)等級：2平行板電容器充電后仍保持與電源相聯(lián)，然后把一厚度為兩極板距離一半的金屬板平行插入極板的 中間，則電場能量變?yōu)樵瓉淼?倍。答案：2題號：30831015分值：3分難度系數(shù)等級：1空氣中有一半徑為 R的弧立導(dǎo)體球，設(shè)無窮遠為電勢零點。則導(dǎo)體球的電容C =。答案：4二；0R題號：30832016分值：3分難度系數(shù)等級：2空氣中有一半徑為 R的弧立導(dǎo)體球，設(shè)無窮遠為電勢零點。若球上所帶電量為Q，則能量W二O答案：Q28；0R題號：30833017分值

14、：3分難度系數(shù)等級：3Eg ,導(dǎo)體上能貯存空氣中有一半徑為 R的弧立導(dǎo)體球，設(shè)無窮遠為電勢零點。若空氣的擊穿場強為的最大電量為答案：4:;0R2Eg 題號：30834018分值：3分難度系數(shù)等級：4平行板電容器充電后與電源斷開，若用絕緣手柄將兩板極間距慢慢拉開。在拉大的過程中，電量、場強、電勢差、電容和電場能量這幾個物理量中增大的是 。答案：電勢差、電場能量 題號：30831019分值：3分難度系數(shù)等級：1兩個電容器的電容分別為 G、C2，串聯(lián)后接在電源上，則它們所分得的電壓之比出二答案：C2C1題號：30831020分值：3分難度系數(shù)等級：1兩個電容器的電容分別為 G、C2，并聯(lián)后接在電源上

15、，則它們所帶電荷之比 2-Q2答案：C2四計算題題號：308430018分值：3分難度系數(shù)等級：3三平行板A、B、C，面積為S=200cm2。A、B之間相距4mm, A、 _7C之間相距2mm，B、C兩板接地，如圖所示。若使A板帶正電3 10 C， 求：（1） B、C兩板上的感應(yīng)負電荷各為多少？ （2） A板電勢為多大？答案：如題圖示，令 A板左側(cè)面電荷面密度為，右側(cè)面電荷面密度為二 2，則 C、B面上的感應(yīng)電荷額面密度分別為二 1、21 分U AC二 Uab即EAC d ACEAB dAB1分s又Eac -E21匚AB1分001 _ eacdAB=2 1分 2EABdACqAqA二2 ：3S

16、m2qAJ 1 二3Sc2qC 1 -； 1SqA3Qb - -；2S - -1 10 CUa 二 EACdAC 亠 dAC =2.3 103 V5題號：30842002分值：3分 難度系數(shù)等級：2電容G =4疔的電容器在800V的電勢差下充電,然后切斷電源,并將此電容器的兩個極板與原來不 帶電、C2 =6疔的電容器的兩極板相連，求：（1）、每個電容器極板所帶的電荷量；（2）、連接前后的靜電能。答案：（1 ）、電容器的總電荷量為：10-6 800C =3.2 10C設(shè)兩個電容器極板所帶的電荷量分別為q1和q2,則由：q1 q2 二 q得: 2C1C 2C1q1q =1.28 10；CG +C2

17、q2 =q=1.92 10C（2）連接前的靜電場能就是連接前第一個電容器的能量，即:1 2 1 6 2W1C1U4 108001.28 J2 2連接后的靜電場能即并聯(lián)后電容器的能量，即：（3.2 10丁2Wk= 2(C1 C2)2 (4 10上 6 10冷 _.512J題號：30845003分值：3分難度系數(shù)等級：5一平行板電容器，極板面積為 勻電介質(zhì)，設(shè)極板之間電勢差為S，兩極板之間距離為 d，中間充滿相對介電常量為 行的各向同性均U。試求在維持電勢差 U不變下將介質(zhì)取出，外力需作功多少？答案：在兩極板之間電勢差 U不變下，有介質(zhì)時電容器中的電場能量為2W1 = 1C1U 2 = 1 ；0

18、；r U S22 d取出介質(zhì)后的電場能量為22分2分U2分3分2分2分3分SOdx1分1分2+SW2C2U2在兩極板之間電勢差 U不變下，由于電容值改變，極板上電荷發(fā)生變化設(shè)外力作功為A，則根據(jù)功能原理,Al W 一 A2 J ；r -1 0 u 22d題號：30842004分值：3分難度系數(shù)等級：2如圖所示，一電容器由兩個同軸圓筒組成，內(nèi)筒半徑為a，外筒半徑為b，筒長都是L，中間充滿相對介電常量為 ；r的各向同性 均勻電介質(zhì)。內(nèi)、外筒分別帶有等量異號電荷Q和-Q。設(shè)（b - a）： a， L b，忽略邊緣效應(yīng)，求：（1）圓柱形電容器的電容；（2）電容器貯存的能量。答案：（1）、由題給條件（b

19、a）a和Lab，忽略邊緣效應(yīng) 應(yīng)用高斯定理可求出兩筒之間的場強為：答案：（1、設(shè)兩極板上分別帶自由電荷面密度二匚0，則電場強度分布.:q = q2 -q1 = C2U -C1U = ；01 - ；rd電源作功A2 = U jq - ；oS 1 - ；r du2故外力作功A1 A W =W2 -WE 二 Q/(2二；0 ；rLr)兩筒間的電勢差bU 二；2幌名丄r電容器的電容Q dr Q 詰2 二；0 ；r L aC -Q/U =(2二；。；rL)/ln( b/a)(2)、電容器貯存的能量WCU 2 =Q2/(4二;。；rL)ln(b/a)2題號：30844005分值：3分難度系數(shù)等級：4如圖所

20、示，一平行板電容器，極板面積為 S,兩極板之間距離為 d , 求（1、若極板間是均勻電介質(zhì)， 介電常數(shù)為；，在忽略邊緣效應(yīng)的情x-0 (1)規(guī)d況下，則電容是多少？ （2、當中間充滿介電常量按律變化的電介質(zhì)時，再次計算該電容器的電容。兩極板之間的電勢差為dU Edx該電容器的電容值為（2）兩極板上分別帶自由電荷面密度_c0，則介質(zhì)中的電場強度分布為兩極板之間的電勢差為dU Edx該電容器的電容值為In 2D1、D2 和 E1、E2，則U=E2d1分(1)D1二飛巳1分(2)聯(lián)立解得D2 二 0 ；r E21分(3)EE2U1000 V/m d1分D1 = 0E1= 8.85 10C/m2 ；

21、D2 =；0 ；rE2 =8.85 10C/m21分2電容器浸入煤油前的能量為Udl n 2題號：30843006分值：3分難度系數(shù)等級：31 （本小題5分）一平行板電容器，極板間距離為 d =10cm，其間有一半充 以相對介電常量；=10的各向同性均勻電介質(zhì)， 其余部分為空氣，如圖所示。 當兩極間電勢差為 V =100 V時，試分別求空氣中和介質(zhì)中的電位移大小和電場強度大小。2 （本小題5分）一個空氣電容器，其電容是C0 =9 10J0F,充電到電壓為U 0二900V后斷開電源，然后，把其浸入煤油（；= 2）中，求：浸入煤油過程中損失的靜電能。答案：1設(shè)空氣中和介質(zhì)中的電位移矢量和電場強度矢

22、量分別為心CU2t 0.9 1 3.65 1穴浸入煤油后，電容器的能量3.65 10,2J=1.82 104J在此過程中損失的能量為W -W =1.83 10JJ題號：30843007分值：3分難度系數(shù)等級：31 （本小題5分）在平行板電容器的一半容積內(nèi)充入相對介電 常數(shù)為；r的電介質(zhì)。試求：在有電介質(zhì)部分和無電介質(zhì)部分 極板上自由電荷面密度的比值。2（本小題5分）將兩個電容器 C1和C2充電到相等的電壓 U以 后切斷電源，再將每一電容器的正極板與另一電容器的負極板 相聯(lián)。試求：（1）每個電容器的最終電荷；（2）電場能量的損失。 答案：1如圖所示，充滿電介質(zhì)部分場強為E2，真空部分場強為E1，

23、自由電荷面密度分別為 二2與二1由；D dS qo，得D1 -廠 1D 2 = ；21 分D1 - ；0E11 分D2 = ；0 ；r E21分E EE1 _ e21分d二 2D2-；r1分-iDi2如圖所示，設(shè)聯(lián)接后兩電容器帶電分別為q2q1 +q2 =q10 - q20 =C1U - C2U 則蟲二q2C2U 2Ui 二U2解得qiC1 (Ci - C2) UCi C2C2(C1 -C2)（2）電場能量損失q2 一clC2 U W 二W0 -Wgu212-C2U2)-22q2+2C22ClC2u2題號：30844008分值：3分難度系數(shù)等級：4兩個相同的空氣電容器,其電容都是Co = 9 10F ,都充電到電壓各為 U0 = 900V后斷開電源，然后,把其中之一浸入煤油 (；=2)中,然后把兩個電容器并聯(lián) ,求:(1)浸入煤油過程中損失的靜電 能；(2)并聯(lián)過程中損失的靜電能。答案：(1)電容器浸入煤油前的能量為11w CU 20.9 10 出 9002 =3.65 10J1 分22浸入煤油后，電容器的能量W 3.650厘 I“鼻,八W 1J = 1.82 10 J2 分卸2在此過程中損失的能量為w -W =1.83 10-J1 分(2)并聯(lián)前，兩