静电现象电容

静电现象电容 1 静电现象 电容 1、为使带负电的点电荷q在一匀强电场中沿直线从A匀速运动到B，必须对该电荷施加一个,7 C,4恒力F，如图所示，若AB,0.4 m，α,37?，q,,3×10，F,1.5×10 N，A点的电势φ,100 V((不计负电荷受的重力) A (1)在图中用实线画出电场线，用虚线画出通过A、B两点的等势线，并标明它们的电势( (2)求在由到的过程中，电势能的变化量是多少, qAB 2、 (2010北京东城区检测)如图所示，一带电荷量为，q、质量为m的小物块处于一倾角为37?的光滑斜面上，当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中，小物块恰好静止(重力加速度取，sin37?,0.6，cos37?,0.8.求: g (1)水平向右电场的电场强度; (2)若将电场强度减小为原来的1/2，小物块的加速度是多大; (3)电场强度变化后小物块下滑距离时的动能( L 二、选择题 3、如图K29,6所示，平行板电容器在充电后不切断电源，此时板间有一带电尘粒恰能在电场中静止(若正对的平行板左右错开一些，则( ) A(带电尘粒将向上运动 B(带电尘粒将保持静止 C(错开过程中，通过电阻R的电流方向为B到A D(错开过程中，通过电阻R的电流方向为A到B 4、如图所示，由两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器的极板N与静电计相接，极板M接地。用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差U。在两板相距一定距离d时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度。在整个实验过程中，保持电容器所带电量Q不变，下面哪些操作将使静电计指针张角变大( ) A(将M板向下平移 B(将M板沿水平向右方向靠近N板 C(在M、N之间插入云母板(介电常数ε>1) D(在、之间插入金属板，且不和、接触 MNMN 5、如图，A、B为平行板电容器的金属板，G为静电计。开始时开关S闭合，静电计指针张开一定角度。为了使指针张开角度增大一些，应该采取的措施是 A(断开开关S后，将A、B两极板靠近一些 B(断开开关S后，将A、B两极板分开一些 C(保持开关S闭合，将A、B两极板靠近一些 D(保持开关S闭合，将A、B两极板分开一些 6、如图所示，水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态，现将滑动变阻器的滑片P向左移动，则 ( ) A(电容器中的电场强度将增大 B(电容器所带的电荷量将减少 C(电容器的电容将减小 D(液滴将向下运动 7、平行板电容器的两极板A、B按于电池两极，一带正电小球 悬挂在电容器内部，闭合电键，电容器充电，这时悬线偏角与竖直方向的夹角为e，如下图所示( ) A(保持K闭合，A板向B板靠近，则变大( B(保持K闭合，A板向B板靠近，则变小( C(断开K，A板向B板靠近，则增大( D(断开K，A板向B板靠近，则不变( 2 8、如图所示，将一个半径为r的不带电的金属球放在绝缘支架上，金属球的右侧放置一个电荷量为Q的带正电 的点电荷，点电荷到金属球表面的最近距离也为r。由于静电感应在金属球上产生感应电荷。设静电力常量为k。 则关于金属球内的电场以及感应电荷的分布情况，以下说法中正确的是( ) A(金属球内各点的场强都是零 B(感应电荷在金属球球心处激发的电场场强，方向向右 C(金属球的右端带有正电荷，左端带有负电荷D(金属球右侧表面的电势高于左侧表面 9、某一静电实验装置如图所示，验电器A不带电，验电器B的上面安一个几乎封闭 的金属圆筒C，并且B内的金属箔片是张开的，现手持一个带绝缘柄的金属小球D， 使D接触C的内壁，再移出与A的金属小球接触，无论操作多少次，都不能使A 带电，这个实验说明了( ) A. C是一个等势体(电势处处相等) B. C的内部是不带电的 C. C的内部电势为零 D. C的内部场强为零 10、如图所示，A为空心金属球，B为靠近A的另一个原来不带电的枕形金属壳。将 另一个带正电的小球C从A球开口处放入A球中央，但不触及A球。则B出现的情况 是( ) A(靠近A的一端带正电，远离A的另一端带负电 B(靠近A的一端带负电，远离A的另一端带正电 C(靠近A的一端带负电，远离A的另一端不带电 D(靠近A的一端带正电，远离A的另一端不带电 11、?摇如图1所示，水平放置的金属板正上方有一固定的正点电荷Q，一表面 绝缘的带电的小球(可视为质点且不影响Q的电场)，从左端以初速度v滑上0 金属板，沿光滑的上表面向右运动到右端，在该运动过程中( ) A.小球做匀速直线运动 B.小球做先减速，后加速运动 C.小球的电势能保持不变 D.电场力对小球所做的功为零 三、计算题 12、如图，相距为d，水平放置的两块平行金属板A、B，其电容量为C，开始 时两板均不带电，A板接地且中央有小孔，现将带电量为q质量为m的带 电液滴，一滴一滴从小孔正上方h处由静止滴下，落向B板后电荷全部传 给B板。求: (1)第几滴液滴在A、B板间，将做匀速直线运动, (2)能够到达B板的液滴数不会超过多少滴, 13、如图所示，两平行金属板A、B间为一匀强电场，A、B相距d=6cm，C、D为电场中的两点，且C、D 相距d,4cm，CD连线和场强方向成60?角(已知电子1-17从D点移到C点电场力做功为W=3.2×10J，求: (1)匀强电场的场强E; (2)A、B两点间的电势差U; AB (3)若A板接地，D点电势φ为多少, D 3 参考答案 一、综合题 1、解析 电荷由匀速运动到，说明电荷受到的电场力与恒力是一对平衡力，等大反向，又因为是负电荷，ABF 所以电场力跟场强方向相反，可以判断出场强与F同向(再根据电场线与等势面垂直，画出过A、B两点的等势 线(点的电势和由到的过程中电荷电势能的变化量，就要先求出在由到的过程中电场力所做BABqAB 的功( (1)电荷由A到B过程中电场力的功 ,5,?cos(180?,α),,4.8×10 J，两点的电势差 WFABABAB U,, V,160 V AB ,φ,,160 V. φUABAB 所以φ,,60 V，电场线及过A、B两点的等势线如图所示( B,5,5(2)W,qU,,4.8×10 J，q从A到B的过程中电势能增加了4.8×10 J AB,5答案 (1)图见解析 (2)4.8×10 J 2、解析 小物块静止在斜面上，受重力、电场力和斜面支持力，则 Fsin37?,qE? N Fcos37?,mg? N 由?、?可得E, (2)若电场强度减小为原来的1/2，则 E′, mgsin37?,qE′cos37?,ma? 可得a,0.3 g (3)电场强度变化后小物块下滑距离L时，重力做正功，电场力做负功，由动能定理得:mgLsin37?,qE′ Lcos37?,E,0? k 可得E,0.3mgL k 答案 (1) (2)0.3g (3)0.3mgL 二、选择题 3、BD [解析] 平行板左右错开一些后，正对面积减小但板间距离不变，由于电容器与电源相连，板间电压不 变，由E,知，场强不变，带电尘粒受力不变，因而仍将静止，选项A错误、选项B正确;两板错开时，由 4 C,知，电容减小，电荷量Q,CU减小，电容器放电，电阻R中电流方向为A到B，选项C错误 、选项D正确( 4、A5、B6、BD 7、A D8、A9、B10、B 11、A、C、D 【试题分析】 水平放置的金属板处于点电荷Q的电场中而达到静电平衡状态，是一个等势体，其表面的电场线处处与表面垂直，故带电小球(表面绝缘，电量不变)在导体表面滑动时，电场力不做功，则小球做匀速直线运动，所以A、C、D选项正确. 三、计算题 12、解:(1)设第n滴液滴在A、B间做匀速直线运动，那么B板上的电量应为(n―1)q，两板间形成的的电22压U=Q/C=(n―1)q/C，对带电液滴进行受力分析得:mg=Eq=qU/d=(n―1)q/Cd解得n=mgCd/q + 1。 (5 分)(2)设第N+1滴在电场中速度减为零时正好能到达B板，则第N+1滴是在N滴液滴所形成的电场中运动， 此时B板带电量为Nq，两板间的电压为U`=Nq/C，第N+1滴从刚开始下落到B板的过程中，利用动能定理222 mg(h+d)―qU`= 0―0 mg(h+d)―Nq/C=0 N= mgC(h+d)/q所以最多能到达B板的个数为mgC(h+d)/q + 1滴。 (6分) 13、E,1000N/C; U=60V;U=-20V abd