第55讲电容器问题
[方法点拨] (1)两类动态问题的分析要抓住C=、C=和E=三个基本关系.(2)板间粒子的运动常用动力学方法或动能定理分析.
1.(2017·湖南邵阳第二次大联考)根据大量科学测试可知,地球本身就是一个电容器.通常大地带有50万库仑左右的负电荷,而地球上空存在一个带正电的电离层,这两者之间便形成一个已充电的电容器,它们之间的电压为300kV左右.地球的电容约为( )
A.0.17F B.1.7F
C.17F D.170F
2.(2018·湖北黄冈模拟)如图1所示是定性研究影响平行板电容器电容大小因素的装置,平行板电容器的A板固定在铁架台上并与静电计的金属球相连,B板和静电计金属外壳都接地.将极板B稍向上移动,则( )
图1
A.指针张角变小,两极板间的电压变小,极板上的电荷量变大
B.指针张角不变,两极板间的电压不变,极板上的电荷量变小
C.指针张角变大,两极板间的电压变大,极板上的电荷量几乎不变
D.指针张角变小,两极板间的电压变小,极板上的电荷量几乎不变
3.(2017·湖北孝感一模)静电计是在验电器的基础上制成的,用其指针张角的大小来定性显示其金属球与外壳之间的电势差大小,如图2所示,A、B是平行板电容器的两个金属板,G为静电计,开始时开关S闭合,静电计指针张开一定角度,为了使指针张开的角度减小些,下列采取的措施可行的是( )
图2
A.断开开关S后,将A、B两极板分开些
B.断开开关S后,增大A、B两极板的正对面积
C.保持开关S闭合,将A、B两极板拉近些
D.保持开关S闭合,将变阻器滑动触头向右移动
4.如图3所示,一充电后的平行板电容器的两极板相距l.在正极板附近有一质量为M、电荷量为q(q>0)的粒子;在负极板附近有另一质量为m、电荷量为-q的粒子.在电场力的作用下,两粒子同时从静止开始运动.已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距l的平面.若两粒子间相互作用力可忽略.不计重力,则M∶m为( )
图3
A.3∶2B.2∶1C.5∶2D.3∶1
5.(2017·江西省六校3月联考)“D”是一只理想二极管,只允许正向电流,不允许通过反向电流.将平行金属板接入如图4所示的电路中,A、B极板间有一带电小球通过绝缘细线悬挂于固定点O,闭合开关S后,小球处于静止状态,细线偏离竖直方向的角为θ,那么( )
图4
A.贴着A板插入一定厚度的金属板,θ将变小
B.将滑动变阻器触头向左移,小球重新平衡后,θ将变小
C.将滑动变阻器触头向右移,小球重新平衡后,θ将变大
D.将S断开,小球重新平衡后,θ将变大
6.(多选)(2018·四川泸州一检)如图5所示,一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连,极板水平放置,极板间距为D,在下极板上叠放一厚度为d的金属板A,d<D,其上部空间有一带负电的粒子P静止在电容器中,当把金属板从电容器中快速抽出后,粒子P开始运动,已知重力加速度为g.则下列判断正确的是( )
图5
A.电容器的电容变大
B.两板间的电场强度不变
C.上极板所带电荷量变小
D.粒子运动的加速度大小为g