2011年高考物理二輪復(fù)習(xí) 單元八 電容 電場

1、2011年高考物理二輪專題復(fù)習(xí)單元練習(xí)單元八 電容 電場一 選擇、填空題1. 三塊互相平行的導(dǎo)體板，相互之間的距離，且比板面積線度小得多，外面二板用導(dǎo)線連接。中間板上帶電，設(shè)左右兩面上電荷面密度分別為，如圖所示，則比值：【 B 】(A) ； (B) ； (C) 1； (D) 2. 兩個同心簿金屬球殼，半徑分別為若分別帶上電量為的電荷，則兩者的電勢分別為(選無窮遠(yuǎn)處為電勢零點(diǎn))。現(xiàn)用導(dǎo)線將兩球殼相連接，則它們的電勢為： 【 B 】(A) ； (B) ； (C) ； (D) 3. 如圖所示，兩塊很大的導(dǎo)體平板平行放置，面積都是S，有一定厚度，帶電量分別為。如不計邊緣效應(yīng)，則A、B、C、D四個表面上

2、的電荷面密度分別為、。 4. 如圖所示，把一塊原來不帶電的金屬板B，向一塊已帶有正電荷Q的金屬板A移近，平行放置，設(shè)兩板面積都是S，板間距離是d，忽略邊緣效應(yīng)。當(dāng)B板不接地時，兩板間電勢差； B板接地時。5. 如圖所示，兩同心導(dǎo)體球殼，內(nèi)球殼帶電量+q，外球殼帶電量-2q，靜電平衡時，外球殼的電荷分布為：內(nèi)表面； 外表面。6. 一帶電量為q、半徑為的金屬球A，與一原先不帶電、內(nèi)外半徑分別為和的金屬球殼B同心放置，如圖。則圖中P點(diǎn)的電場強(qiáng)度，如果用導(dǎo)線將A、B連接起來，則A球的電勢。(設(shè)無窮遠(yuǎn)處電勢為零)7. 一平板電容器充電后切斷電源，若改變兩極板間的距離，則下述物理量中哪個保持不變? 【 B

3、 】 (A) 電容器的電容量；(B) 兩極板間的場強(qiáng)；(C) 兩極板間的電勢差； (D) 電容器儲存的能量。8. 兩個半徑相同的孤立導(dǎo)體球，其中一個是實(shí)心的，電容為C1，另一個是空心的，電容為C2，則。(填>、=、<)9. 兩電容器的電容之比為C1：C2=1：2。(1) 把它們串聯(lián)后接到電壓一定的電源上充電，它們的電能之比是，(2) 如果是并聯(lián)充電，電能之比是，(3) 在上述兩種情況下電容器系統(tǒng)的總電能之比又是。10. 兩只電容器，分別把它們充電到1000V，然后將它們反接(如圖所示)，此時兩極板間的電勢差為： 【 C 】(A) 0V (B) 200V(C) 600V(D) 100

4、0V二計算題1. 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，兩圓筒之間是真空。內(nèi)、外筒分別帶有等量異號電荷Q和Q，設(shè)b-a<<a，L>>b，可以忽略邊緣效應(yīng)，求： (1) 圓柱形電容器的電容；(2) 電容器貯存的能量。 * 忽略邊緣效應(yīng)，將兩同軸圓筒導(dǎo)體看作是無限長帶電體，根據(jù)高斯定理可以得到兩同軸圓筒導(dǎo)體之間的電場強(qiáng)度為同軸圓筒之間的電勢差：根據(jù)電容的定義：靜電場能量密度：, 將和代入, 得到 半徑為r，厚度為dr的薄圓柱殼的體積：該體積元存貯的靜電能：電容器貯存的能量：，2. 兩根平行“無限長”均勻帶電直導(dǎo)線，相距為d，導(dǎo)線半徑都是R(R&

5、lt;<d)。導(dǎo)線上電荷線密度分別為。試求該導(dǎo)體組單位長度的電容。* 假設(shè)直導(dǎo)線A、B上單位長度分別帶電l，l，導(dǎo)線表面的電荷可以看作是均勻分布，根據(jù)導(dǎo)體靜電平衡的條件，導(dǎo)線內(nèi)部的場強(qiáng)為零，兩軸線在平面內(nèi)任意一點(diǎn)產(chǎn)生的電場分別為：，平面內(nèi)一點(diǎn)的電場強(qiáng)度：，導(dǎo)線之間的電勢差：, 單位長度的分布電容：，考慮到R<<d ：，3. 半徑分別為a和b的兩個金屬球，它們的間距比本身線度大得多，今用一細(xì)導(dǎo)線將兩者相連接，并給系統(tǒng)帶上電荷Q，求：(1)每個球上分配到的電荷是多少? (2)按電容定義式，計算此系統(tǒng)的電容。* 由于d>>a、b，所以兩個球可以看作是孤立導(dǎo)體球。設(shè)兩球到達(dá)靜電平衡后，表面的面電荷密度為s1和s2，兩個球的電勢相等：，根據(jù)電荷守恒定律：，, 根據(jù)電容的定義：4. 一電容為C的空氣平行板電容器，接上端電壓U為定值的電源充電，在電源保持連接的情況下，試求把兩個極板間距離增大至n倍時外力所作的功。* 設(shè)原來兩極板的距離為d，此時電容器的儲能：把兩個極板間距離增大至nd時，此時電容器的儲能：，在此過程中外力和電源做的功等于電容器電場能的變化：電源做的功：，外力做的功：，外力做的功為正*5. 若把電子想象為一個相對介電常數(shù)的球體，它的電荷-e在球體內(nèi)均勻分布。假設(shè)電子的靜電能量等于它的靜止能量m0c2時（m0為電子的靜止質(zhì)