人教版選修31 電容器的動(dòng)態(tài)分析 作業(yè).doc

高中物理電容器的動(dòng)態(tài)分析（答題時(shí)間：30分鐘）1. 如圖所示，m、n是平行板電容器的兩個(gè)極板，r0為定值電阻，r1、r2為可調(diào)電阻，用絕緣細(xì)線將質(zhì)量為、帶正電的小球懸于電容器內(nèi)部。閉合電鍵s，小球靜止時(shí)受到懸線的拉力為f。調(diào)節(jié)r1、r2，關(guān)于f的大小判斷正確的是（ ）a. 保持r1不變，緩慢增大r2時(shí)，f將變大b. 保持r1不變，緩慢增大r2時(shí)，f將變小c. 保持r2不變，緩慢增大r1時(shí)，f將變大d. 保持r2不變，緩慢增大r1時(shí)，f將變小2. 如圖所示，平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)為e的直流電源（內(nèi)阻不計(jì)）連接，下極板接地。一帶電油滴位于容器中的p點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài)。現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動(dòng)一小段距離（ ）a. 帶電油滴將沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng)b. p點(diǎn)的電勢(shì)將降低c. 帶電油滴的電勢(shì)能將減小d. 電容器的電容減小，極板帶電量將增大3. 平行板電容器c與三個(gè)可變電阻器r1、r2、r3以及電源（內(nèi)阻不可忽略）連成如圖所示的電路。閉合開關(guān)s待電路穩(wěn)定后，電容器c兩極板帶有一定的電荷。要使電容器所帶電荷量增加，以下方法中可行的是（ ）a. 只增大r1，其他不變b. 只增大r2，其他不變c. 只減小r3，其他不變d. 只減小a、b兩極板間的距離，其他不變4. 影響平行板電容器電容的因素有很多，探究時(shí)需采用控制變量法。如圖，已經(jīng)充滿電的兩個(gè)極板所帶電荷量不變，兩極板正對(duì)面積為s，極板間的距離為，靜電計(jì)指針偏角為。實(shí)驗(yàn)中，改變電容器的結(jié)構(gòu)，關(guān)于可能看到的現(xiàn)象，下列說法正確的是（ ）a. 保持不變，增大s，則變大b. 保持不變，增大s，則變小c. 保持s不變，減小，則變大d. 保持s不變，減小，則不變5. 如圖，平行板電容器經(jīng)開關(guān)k與電池連接，a處有一帶電量非常小的點(diǎn)電荷。k是閉合的，ua表示a點(diǎn)的電勢(shì)，f表示點(diǎn)電荷受到的電場(chǎng)力?，F(xiàn)將電容器的b板向下稍微移動(dòng)，使兩板間的距離增大，則（ ） a. ua變大，f變大 b. ua變大，f變小c. ua不變，f不變d. ua不變，f變小6. 如圖所示，電路中r1、r2均為可變電阻，電源內(nèi)阻不能忽略，平行板電容器c的極板水平放置。閉合開關(guān)s，電路達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，帶電油滴懸浮在兩板之間靜止不動(dòng)，如果僅改變下列某一個(gè)條件，油滴能向上運(yùn)動(dòng)的是（ ）a. 減小r2的阻值 b. 減小電容器兩極板的正對(duì)面積c. 增大r1的阻值 d. 減小電容器兩板間的距離7. 一平行板電容器充電后與電源斷開，正極板接地，兩板間有一個(gè)負(fù)試探電荷固定在p點(diǎn)，如圖所示，以c表示電容器的電容、e表示兩板間的場(chǎng)強(qiáng)、表示p點(diǎn)的電勢(shì)、ep表示正電荷在p點(diǎn)的電勢(shì)能，若正極板保持不動(dòng)，將負(fù)極板緩慢向右平移一小段距離x0的過程中，各物理量與負(fù)極板移動(dòng)距離x的關(guān)系圖象正確的是（ ）8. 如圖所示，充電后的平行板電容器水平放置，電容為c，極板間的距離為d，上極板正中位置有一小孔。質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球從小孔正上方高h(yuǎn)處由靜止開始下落，穿過小孔到達(dá)下極板處時(shí)速度恰為零（空氣阻力忽略不計(jì)），極板間的電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，重力加速度為g。求：（1）小球到達(dá)小孔處的速度；（2）極板間電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和電容器所帶電荷量；（3）小球從開始下落運(yùn)動(dòng)到下極板處的時(shí)間。9. 如圖所示，用長(zhǎng)l=0.50m的絕緣輕質(zhì)細(xì)線，把一個(gè)質(zhì)量m=1.0g的帶電小球懸掛在帶等量異種電荷的平行金屬板之間，平行金屬板間的距離d=5.0cm，兩板間電壓u=1.0103v。靜止時(shí)，絕緣細(xì)線偏離豎直方向角，小球偏離豎直距離a=1.0cm。（角很小，為計(jì)算方便可認(rèn)為tan sin，取g=10m/s2，需要求出具體數(shù)值，不能用角表示）求：（1）兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度的大小；（2）判斷小球帶何種電荷并計(jì)算其帶電荷量； （3）在圖示位置，若將細(xì)線突然剪斷，小球做何種性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)？求加速度a的大小。1. b 解析：根據(jù)共點(diǎn)力平衡，懸線的拉力f=，r1上沒有電流，增大r1，電容器兩板間電壓不變，e不變，f不變，cd錯(cuò)誤；增大r2時(shí)，r0上電壓降低，e減小，f將減小，a錯(cuò)誤，b正確。2. b 解析：將平行板電容器的上極板豎直向上移動(dòng)一小段距離，根據(jù)可知，場(chǎng)強(qiáng)減小，油滴受的電場(chǎng)力減小，故油滴將沿豎直方向向下運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)a錯(cuò)誤；根據(jù)可知，p點(diǎn)的電勢(shì)將降低，選項(xiàng)b正確；由于油滴帶負(fù)電，根據(jù)可知油滴的電勢(shì)能將增加，選項(xiàng)c錯(cuò)誤；根據(jù)可知，電容器的電容c減小，根據(jù)q=cu可知極板帶電量將減小，選項(xiàng)d錯(cuò)誤；故選b。3. bd 解析：電容器兩端的電壓等于電阻r2兩端的電壓，故只增大r1，其他不變時(shí)，r2兩端的電壓會(huì)減小，根據(jù)q=cu，故電容器帶電量減小，選項(xiàng)a錯(cuò)誤；只增大r2，其他不變，則r2兩端的電壓會(huì)增大，根據(jù)q=cu，故電容器帶電量增大，選項(xiàng)b正確；電容器兩端的電壓與r3無關(guān)，故只減小r3，其他不變，電容器所帶電荷量不變，選項(xiàng)c錯(cuò)誤；只減小a、b兩極板間的距離，根據(jù)可知，c變大，根據(jù)q=cu，故電容器帶電量增大，選項(xiàng)d正確；故選bd。4. b 解析：根據(jù)c=，保持不變，增大s，c增大，根據(jù)c=，q不變，u減小，變小，a錯(cuò)誤、b正確；保持s不變，減小，c增大，根據(jù)c=，q不變，u減小，變小，cd錯(cuò)誤；故選b。5. b 解析：由于開關(guān)k閉合，且電容器兩極板始終與電源的兩極相連，故電容器兩極板之間的電壓uab保持不變。隨b極板下移兩極板之間的距離增大，根據(jù)e=可知兩極板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度e減小，由于uaa=ehaa，由于電場(chǎng)強(qiáng)度e減小，故uaa減小，由于uab=uaa+uab，所以u(píng)ab增大，由題圖可知電源的負(fù)極接地，故b極板接地，所以b板的電勢(shì)為0即ub=0，又uab=ua-ub，所以u(píng)a=uab增大。而點(diǎn)電荷在a點(diǎn)所受的電場(chǎng)力f=qe，由于e減小，所以電場(chǎng)力f減小。故b正確。故選b。6. cd 解析：減小r2的阻值時(shí)，電容器兩端的電壓不變，故油滴仍靜止，選項(xiàng)a錯(cuò)誤；減小電容器兩極板的正對(duì)面積，根據(jù)可知，兩極板的場(chǎng)強(qiáng)不變，故油滴仍靜止，選項(xiàng)b錯(cuò)誤；因?yàn)殡娙萜鲀砂彘g電壓等于r1兩端的電壓，故增大r1的阻值，則電容器兩板間電壓變大，則油滴能向上運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)c正確；減小電容器兩板間的距離，根據(jù)可知，兩極板的場(chǎng)強(qiáng)增大，故油滴向上運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)d正確；故選cd。7. d 解析：當(dāng)負(fù)極板右移時(shí)，d減小，由可知，c與x圖象不能為一次函數(shù)圖象，故a錯(cuò)誤；由可知，則，故e與d無關(guān)，故b錯(cuò)誤；因正極板接地，設(shè)p點(diǎn)原來與正極板距離為l，則p點(diǎn)的電勢(shì)=-el不變，故c錯(cuò)誤；電勢(shì)能e=q=-eql不變，為水平線，故d正確。8. 解：（1）由 v2=2gh 得（2）在極板間帶電小球受重力和電場(chǎng)力，有 得 得（3）加速過程，有：