- 高三物理电容器相关题目
以下是几道高三物理电容器相关的题目:
1. 【类型】电容器充电后与电源断开,这时电容器的带电量是( )
A. 保持不变,等于两极板间的电压与电容器的电容的乘积
B. 保持不变,等于两极板上的自由电荷量
C. 随两极板间电压的增大,增大
D. 随两极板间电压的增大,减小
2. 【题目】一个电容器,带电量为Q时,两极板间的电压为U,电容器电容为C。若在带电量不变的情况下,使两极板间的电压升高为原来的2倍,则两极板间的电场强度将变为原来的( )倍。
3. 【考点】电容器动态分析问题
【分析】
根据电容的决定式$C = frac{ɛS}{4pi kd}$和定义式$C = frac{Q}{U}$分析电容的变化情况;根据$E = frac{U}{d}$分析电场强度的变化情况。
【解答】
电容器充电后与电源断开,这时电容器的带电量是保持不变的;根据$C = frac{Q}{U}$可知,当两极板间的电压升高为原来的2倍时,电容不变;根据$E = frac{U}{d}$可知,两极板间的电场强度将变为原来的2倍;故ACD错误,B正确。
故选B。
4. 【类型】一个平行板电容器充电后,两板间的电压为3V,其带电量为3 × 10^{- 6}C,若使其保持带电量不变而使它的电容增加一倍,则应如何操作?
这些题目涵盖了电容器的定义、电容的决定式、电容的定义式以及电容器的动态分析等多个方面,可以帮助你更好地理解和掌握电容器相关知识。
相关例题:
题目:
一个电容器C,其电容为C,充电后与电源断开,放置在绝缘环境中,此时它的电荷量为Q。现在将一个极板面积扩大一倍,同时减小极板间的距离为原来的一半,其他条件不变,求此时电容器两极板间的电势差。
解答:
首先,我们需要知道电容器的基本原理。电容器是由两个彼此绝缘的金属板组成的,当两个板之间加入电介质时,它们之间会形成电场。当电荷量增加时,电场强度也会增加。
现在,假设原来的极板面积为S,距离为d,充电后电荷量为Q。现在将极板面积扩大一倍,同时减小极板间的距离为原来的一半。那么新的电容器的电容C'为:
C' = 2S/d
由于电容器充电后与电源断开,所以电荷量Q不变。根据电容的定义式,有:
C' = Q/U
其中U为电容器两极板间的电势差。将上述两个公式联立,可得:
U = 2S/d Q/C = 2Q/(2S/d) = Qd/S
由于原来的电容器已经充电并断开电源,所以原来的电势差为U0 = 0。现在新的电势差为U' = Qd/S > U0。
所以,当极板面积扩大一倍,同时减小极板间的距离为原来的一半时,电容器两极板间的电势差将增加。
注意:以上解答仅供参考,具体结果可能因实际情况而有所不同。建议根据具体题目和所学知识进行详细解答。
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