物理学

极板间为真空的平行板电容器,充电后与电源断开,将两极板用绝缘工具拉开一些距离,则下列说法正确的是()。A、电容器极板上电荷面密度增加B、电容器极板间的电场强度增加C、电容器的电容不变D、电容器极板间的电势差增大

题目

极板间为真空的平行板电容器,充电后与电源断开,将两极板用绝缘工具拉开一些距离,则下列说法正确的是()。

  • A、电容器极板上电荷面密度增加
  • B、电容器极板间的电场强度增加
  • C、电容器的电容不变
  • D、电容器极板间的电势差增大
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第1题:

一理想的平板电容器,极板间距离为d,由直流电压源充电至电压U0,此时两极板间相互作用力f,后又断开电源,断电后将极板间距离增大到3d,则两板相互作用力为( )。
A. f/3 B. f C. f/9 D. 3f


答案:B
解析:
解两极板间所受作用力f = qE = δSE,当断开电源后,极板所带电荷量不变,极板间电场强度和电荷量成正比,电场强度E不变,又极板面积S也没有发生变化,所以f不变。

第2题:

阅读材料,根据要求完成教学设计任务。
材料:某高中物理教材“电容器的电容”一节有如下演示实验。
如图,用静电计测量已经充电的平行板电容器两极板间的电势差U。
1.保持极板上的电荷量Q不变,两极板间的距离d也不变,改变两极板的正对面积.s,从而得知电容C与正对面积S的关系。见图甲。
2.保持极板上的电荷量Q不变,两极板的正对面积S也不变,改变两极板间的距离d,从而得知电容C与距离d的关系。见图乙。

3.保持Q、s、d都不变,在两极板间插入电介质,从而得知两极板间电介质的存在对电容C的影响。见图丙。

任务:
(1)材料中的三个实验采用了什么实验方法。
(2)基于该实验,设计一个教学思路。


答案:
解析:
(1)材料中的实验采用的实验方法是控制变量法。 (2)教学思路如下:
先介绍静电计装置,并让学生观察静电计与验电器的区别,弄清楚静电计的工作原理。
有同学提问:为什么不直接用伏特表测电容器的两极的电压呢给予正面回答:如果直接用电压表来测量,
那么电容器两极板就要放电,正负电荷会中和,故不能用电压表来测量。
(设计说明:这样创设情境、提出问题、引发思考,经过这样的过程让学生知道静电计的构造及用途。)
开始做这个实验,强调所用的实验方法是控制变量法。请两个同学上讲台,一个同学按书本要求操作,另一个同学在近处观察静电计的变化情况,然后再找同学分析、归纳实验结论。最后老师做评价并将实验结论归纳出来。
此实验分为三步,第一步只改变正对面积S,第二步只改变板间距离d,第三步在两板间插入介质s,实验结束.要强调该实验受环境影响较大,要注意保持实验环境干燥。

保持Q和d不变,S越小,电势差U越大,表示电容C越小。
保持Q和s不变,d越大,电势差越大,表示电容C越小。

插入电介质后,电势差U减小,电容C增大。
综上所得结论:
C与d反相关,与S正相关,与电介质有关。
(设计说明:这样让学生自己探究,进一步掌握控制变量的实验方法,同时培养了学生认真观察,团结协作的科学精神。)

第3题:

电容器充电后每极板上的电荷量Q与两个极板间的电压U成正比。

A.错误

B.正确


参考答案:B

第4题:

电容器充电后每极板上的电荷量Q与两个极板间的电压U成正比。


正确答案:正确

第5题:

电容器通过直流电源充电后,下面说法正确的是()

  • A、极板上带同种等量电荷
  • B、极板上带异性等量电荷
  • C、按正电源极板电荷量多于按负电源极板上的电荷量

正确答案:B

第6题:

阅读材料,根据要求完成教学设计任务。
材料:某高中物理教材“电容器的电容”一节有如下演示实验。
如图.用静电计测量已经充电的平行板电容器两极板间的电势差U。
1.保持极板上的电荷量Q不变,两极板间的距离d也不变,改变两极板的正对面积S,从而得知电容C与正对面积S的关系。见图甲。
2.保持极板上的电荷量Q不变,两极板的正对面积s也不变,改变两极板间的距离d,从而得知电容C与距离d的关系。见图乙。



3.保持Q、S、d都不变,在两极板间插入电介质,从而得知两极板间电介质的存在对电容C的影响。见图丙。



任务:(1)材料中的三个实验采用了什么实验方法。
(2)基于该实验,设计一个包含师生交流的教学方案。


答案:
解析:
(1)材料中的实验采用的实验方法是控制变量法。
(2)教学方案如下:
先介绍静电计的装置,并让学生观察静电计与验电器的区别,弄清楚静电计是干什么用的仪器。
有同学提问:为什么不直接用伏特表测电容器的两极的电压呢 给予正面回答:如果直接用电压表来测量,那么电容器两极板就要放电,正负电荷会中和,故不能用电压表来测量。
(设计说明:这样创设情境、提出问题、引发思考,经过这样的过程让学生知道静电计的构造及用途。)
开始做这个实验,强调所用的实验方法是控制变量法。请两个同学上讲台,一个同学按书本要求操作,一个同学在近处观察静电计的变化情况,然后再找同学分析、归纳实验结论。最后老师作评价并将实验结论归纳出来。此实验分为三步,第一步只改变正对面积S,第二步只改变板间距离d,第三步在两板间插入介质Q,实验结束.要强调该实验受环境影响较大,要注意保持实验环境干燥。



保持Q和d不变,S越小,电势差U越大,表示电容C越小。



保持Q和S不变,d越大,电势差越大,表示电容C越小。



插入电介质后.电势差U减小,电容C增大。
综上所得结论:
C与d反相关。与S正相关,与电介质有关。
(设计说明:这样让学生自己探究,进一步掌握控制变量的实验方法,同时培养了学生认真观察,团结协作的科学精神。)

第7题:

一空气平行板电容器充电后与电源断开,然后在两极板间充满某种各向同性均匀电介质,则电场强度E、电容C、电压V和电场能量W四个量各白与充入电介质前相比较,增大(↑)或减小(↓)的情况为()。



答案:C
解析:

第8题:

要使平行板电容器两极板的电势差加倍,同时极板间的电场强度减半,应采取下述四种办法中的哪一种 (  )

A.两极板的电荷量加倍,极板距离为原来的4倍
B.两极板的电荷量减半,极板距离为原来的4倍
C.两极板的电荷量加倍,极板距离为原来的2倍
D.两极板的电荷量减半,极板距离为原来的2倍

答案:B
解析:

第9题:

以空气为介质的平行板电容器电源对其充电后,将电源断开,若增大电容器极板正对面积,则C将增大,Q不变,U变小;若电源不断开,减小两板之间的距离,则C将增大,Q不变,U变大。


正确答案:错误

第10题:

一空气介质平行板电容器,充电后仍与电源保持相连,并在极板中间放入εr=2的电介质,则电容器所带电荷将()。

  • A、增加一倍
  • B、减少一半
  • C、保持不变
  • D、不能确定

正确答案:A

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