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一.電容器二.電容器的電容三.平行板電容器的兩種典型情況的討論例題選.
96
01年安徽春
03年江蘇高考5
00
電容式傳感器
例
01年全國(guó)理綜
01年廣東
04年全國(guó)理綜21電容和電容器專題一.電容器任何兩個(gè)彼此絕緣而又相隔很近的導(dǎo)體,組成電容器。二.電容器的電容1.表征電容器容納電荷本領(lǐng)大小的物理量2.電容的定義式:電容器所帶的電量Q與電容器兩極板間的電勢(shì)差U的比值叫做電容器的電容。C=Q/U=ΔQ/ΔU電容器的電容在數(shù)值上等于是兩極板間的電勢(shì)差為(增加)1V時(shí)電容器需要帶(增加)的電量。3.電容的單位—法拉(F),微法(μF),皮法(pF)1F=106μF=1012pF4.平行板電容器的計(jì)算式C=εS/4πkd5.注意:電容器的電容大小只決定于電容器本身,與電容器是否帶電、帶電量的多少、電勢(shì)差的大小都無(wú)關(guān)。三.平行板電容器的兩種典型情況的討論:C∝εS/dC=Q/UE=U/d∝Q/εS1.若兩板始終跟電源連接——U保持不變a.d增大,C將減小,Q將減小,E將減小b.S增大,C將增大,Q將增大,E將保持不變。c.插入介質(zhì)ε,C將增大,Q將增大,E將保持不變。d.插入一定厚度的導(dǎo)體板,相當(dāng)于d減小,C將增大,Q將增大,E將增大。2.若充電后與電源斷開(kāi)——Q保持不變a.d增大,C將減小,U將增大,E將保持不變b.S增大,C將增大,U將減小,E將減小。c.插入介質(zhì)ε,C將增大,U將減小,E將減小。d.插入一定厚度的導(dǎo)體板,相當(dāng)于d減小,C將增大,U將減小,E將保持不變。01年安徽春一個(gè)平行板電容器,兩板之間的距離d和兩板面積S都可以調(diào)節(jié),電容器兩板與電池相連接,以Q表示電容器的電量,E表示兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度,則()A.當(dāng)d增大、S不變時(shí),Q減小,E減小B.當(dāng)S增大、d不變時(shí),Q增大,E增大C.當(dāng)d減小、S增大時(shí),Q增大,E增大D.當(dāng)S減小、d增大時(shí),Q不變,E增大AC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(kāi)關(guān)K,電源即給電容器充電. ()A.保持K接通,減小兩極板間的距離,則兩極板間電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)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.?dāng)嚅_(kāi)K,減小兩極板間的距離,則兩極板間的電勢(shì)差減小D.?dāng)嚅_(kāi)K,在兩極板間插入一塊介質(zhì),則兩極板間的電勢(shì)差增大KRE+-03年江蘇高考5BC00年全國(guó)44.對(duì)于水平放置的平行板電容器,下列說(shuō)法正確的是()(A)將兩極板的間距加大,電容將增大(B)將兩極板平行錯(cuò)開(kāi),使正對(duì)面積減小,電容將減小(C)在下板的內(nèi)表面上放置一面積和極板相等、厚度小于極板間距的陶瓷板,電容將增大(D)在下板的內(nèi)表面上放置一面積和極板相等、厚度小于極板間距的鋁板,電容將增大BCD圖丙是測(cè)量
的電容式傳感器,原理是
。
固定電極可動(dòng)電極F丙壓力F由于C∝1/d,壓力F作用在可動(dòng)電極上,引起極板間距d的變化,通過(guò)測(cè)出C的變化,測(cè)量壓力F的變化。圖丁是測(cè)量
的電容式傳感器,原理是
。
極板電介質(zhì)丁x位移x由于C隨著電介質(zhì)進(jìn)入極板間的長(zhǎng)度發(fā)生變化,通過(guò)測(cè)出C的變化,測(cè)量位移x的變化。例:隨著生活質(zhì)量的提高,自動(dòng)干手機(jī)已進(jìn)入家庭,洗手后,將濕手靠近自動(dòng)干手機(jī),機(jī)內(nèi)的傳感器便驅(qū)動(dòng)電熱器加熱,有熱空氣從機(jī)內(nèi)噴出,將濕手烘干。手靠近干手機(jī)能使傳感器工作,是因?yàn)椋ǎ〢.改變了濕度B.改變了溫度C.改變了磁場(chǎng)D.改變了電容D01年全國(guó)理綜如圖示,一個(gè)平行板電容器,其電容為C,帶電量為Q,上板帶正電,現(xiàn)將一個(gè)試探電荷q由兩板間A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn),A、B兩點(diǎn)間的距離為s,連線AB與極板間的夾角為30°,則電場(chǎng)力對(duì)試探電荷所做的功等于()A.qCs/QdB.qQs/CdC.qQs/2CdD.qCs/2Qd30°ABdC04年全國(guó)理綜21、一平行板電容器的電容為C,兩板間的距離為d,上板帶正電,電量為Q,下板帶負(fù)電,電量也為Q,它們產(chǎn)生的電場(chǎng)在很遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零。兩個(gè)帶異號(hào)電荷的小球用一絕緣剛性桿相連,小球的電量都為q,桿長(zhǎng)為l,且l<d。現(xiàn)將它們從很遠(yuǎn)處移到電容器內(nèi)兩板之間,處于圖示的靜止?fàn)顟B(tài)(桿與板面垂直),在此過(guò)程中電場(chǎng)力對(duì)兩個(gè)小球所做總功的大小等于多少?(設(shè)兩球移動(dòng)過(guò)程中極板上電荷分布情況不變) ()C. D.A. B.0A+q-q+Q-Ql+q-q+Q-Ql解:在電場(chǎng)中,帶正電荷的小球所在處的電勢(shì)為φ1,帶負(fù)電荷的小球所在處的電勢(shì)為φ2,將電荷從很遠(yuǎn)處移到電容器內(nèi)兩板間,電場(chǎng)力對(duì)兩球分別做功為W1、W2,由電場(chǎng)力做功的定義W=qU始終=q(φ始-
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