(16分)如圖,一平行板電容器的兩個(gè)極板豎直放置,在兩極板間有一帶電小球,小球用一絕緣輕線懸掛于O點(diǎn)。先給電容器緩慢充電,使兩級(jí)板所帶電荷量分別為﹢Q和﹣Q,此時(shí)懸線與豎直方向的夾角為π/6。再給電容器緩慢充電,直到懸線和豎直方向的夾角增加到π/3,且小球與兩極板不接觸。求第二次充電使電容器正極板增加的電荷量。
2Q
兩級(jí)板所帶電荷量分別為﹢Q和﹣Q,此時(shí)懸線與豎直方向的夾角為π/6,小球所受電場(chǎng)力F1=mgtan(π/6)。
設(shè)電容器電容量為C,兩極板之間距離d,則兩極板之間電壓U1=Q/C,
兩極板之間電場(chǎng)強(qiáng)度E1= U1/d,F(xiàn)1="q" E1
再給電容器緩慢充電,直到懸線和豎直方向的夾角增加到π/3,
小球所受電場(chǎng)力F2=mgtan(π/3)。
設(shè)此時(shí)電容器帶電量為Q’, 則兩極板之間電壓U2=Q’/C,
兩極板之間電場(chǎng)強(qiáng)度E2= U2/d,F(xiàn)2="q" E2
聯(lián)立解得Q’=3Q。
第二次充電使電容器正極板增加的電荷量△Q=" Q’-" Q=2Q。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,一電荷量q=3×10-4C帶正電的小球,用絕緣細(xì)線懸于豎直放置足夠大的平行金屬板中的O點(diǎn).S合上后,小球靜止時(shí),細(xì)線與豎直方向的夾角α=37°.已知兩板相距d=0.1m,電源電動(dòng)勢(shì)E=12V,內(nèi)阻r=2Ω,電阻R1=4Ω,R2=R3= R4 =12Ω,(g=10m/s2).求:

(1)流過電源的電流強(qiáng)度;
(2)兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度的大;
(3)小球的質(zhì)量.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,已充電的平行板電容器,帶正電的極板接地,兩極板間于P點(diǎn)處固定一負(fù)的點(diǎn)電荷,若將上極板下移至虛線位置,則下列說法中正確的是(    )
A.兩極間的電壓和板間場(chǎng)強(qiáng)都變小
B.兩極間的電壓變小,但場(chǎng)強(qiáng)不變
C.P點(diǎn)的電勢(shì)升高,點(diǎn)電荷的電勢(shì)能增大
D.P點(diǎn)的電勢(shì)不變,點(diǎn)電荷的電勢(shì)能也不變

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如下圖所示,電路中A、B為兩塊豎直放置的金屬板,C是一只靜電計(jì),開關(guān)S合上后,靜電計(jì)指針張開一個(gè)角度,下述做法可使靜電計(jì)指針張角增大的是(  )

A.使A、B兩板靠近一些
B.使A、B兩板正對(duì)面積減小一些
C.?dāng)嚅_S后,使B板向右平移一些
D.?dāng)嚅_S后,使A、B正對(duì)面積減小一些

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

半徑為R的圓形線圈,兩端A、B接有一個(gè)平行板電容器,線圈垂直放在隨時(shí)間均勻變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,如右圖所示,則要使電容器所帶電荷量Q增大,可以采取的措施是(  )

A.增大電容器兩極板間的距離  
B.增大磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率
C.減小線圈的半徑
D.改變線圈所在平面與磁場(chǎng)方向間的夾角

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如右圖所示,長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬導(dǎo)線彎成一圓環(huán),導(dǎo)線的兩端接在電容    為C的平行板電容器上,P、Q為電容器的兩個(gè)極板,磁場(chǎng)垂直于環(huán)面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度以B=B0+Kt(K>0)隨時(shí)間變化,t=0時(shí),P、Q兩板電勢(shì)相等.兩板間的距離遠(yuǎn)小于環(huán)的半徑,經(jīng)時(shí)間t,電容器P板帶________電,電容器所帶電量為________。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

下列關(guān)于電容器的說法,正確的是(    )
A.由于電容器的兩個(gè)極板是斷開的,所以所有的直流電都不能夠通過電容器
B.交流電能夠通過電容器,電容器對(duì)交流電無(wú)阻礙作用
C.電壓相同的交變電流若周期不同,通過電容器受到的阻礙作用不同,周期越大阻礙越小
D.對(duì)于確定的電容器,交變電流通過時(shí)產(chǎn)生的容抗越小,說明交變電流的頻率越大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,A、B為平行板電容器的金屬板,G為靜電計(jì)。開始時(shí)開關(guān)s閉合,靜電計(jì)指針張開一定角度。為了使指針張開角度增大一 些,應(yīng)該采取的措施是

A.?dāng)嚅_開關(guān)S后,將A、B兩極板靠近一些
B.?dāng)嚅_開關(guān)S后,將A、B兩極板分開一些
C.保持開關(guān)s閉合,將A、B兩極板靠近一些
D.保持開關(guān)S閉合,將A、B兩極板分開一些

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,平行板電容器的兩極板A、B接于電池兩極,一帶正電的小球懸掛在電容器內(nèi)部,閉合S,電容器充電,這時(shí)懸線偏離豎直方向的夾角為θ,則下列說法正確的是
A.保持S閉合,將A板向B板靠近,則θ增大
B.?dāng)嚅_S,將A板向B板靠近,則θ不變
C.保持S閉合,懸線燒斷,則小球在電場(chǎng)中將作自由落體運(yùn)動(dòng)    
D.?dāng)嚅_S,懸線燒斷,則小球在電場(chǎng)中將作變加速曲線運(yùn)動(dòng)

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