静电现象与电容器(基础篇)

静电现象与电容器一、选择题：1、一个带电金属球，当它带的电荷增加后（稳定），其内部场强（）A、一定增强B、一定减弱C、可能增强也可能减弱D、不变2、如图所示，在一电场强度为E的匀强电场中，放一金属导体，其内部是空腔，图中a1、a2两点分别在金属导体中和空腔中.若EE12、为a1、a2两点的电场强度的大小；UU12、为a1、a2两点的电势，则（）A、E1为零，E2不为零，且UU12B、E1为零，E2为零，且UU12C、EE120,且UU12D、EE12、均不为零，且UU12·a1·a23、下列哪些现象利用了静电（）A、常用的复印机复印文稿等B、常用的家用照相机成像在底片上C、针式打印机打印文字图象D、数码照相机照相4、如图所示，接地的空心金属球壳B右侧有一原来不带电的枕形导体C，现将带负电的小球A，置于空心金属球壳B的内部，则下列说法中正确的是（）A、球壳B带正电，枕形导体C的左端带负电B、球壳B带正电，枕形导体C的左端带正电C、球壳B带负电，枕形导体C的左端不带电D、球壳B带正电，枕形导体C的左端不带电5、关于电容器和电容，以下说法中正确的是（）A、任何两个彼此绝缘又互相靠近的导体都可以看成是一个电容器；B、电容器带电量越多，它的电容就越大；C、电容器两极板电压越高，它的电容越大；D、电源对平行板电容器充电后，两极板带的异号电荷不一定等量6、一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷(电荷量很小)ABC固定在P点，如图所示．用E表示两极板间场强，U表示电容器的电压，Ep表示正电荷在P点的电势能，若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则()A、U变小，E不变B、E变大，Ep不变C、U变小，Ep不变D、U不变，Ep不变7、如图所示为演示平行板电容器电容大小决定因素的实验装置，电容器a板已带电，如果将a、b两板按图中箭头方向上下错开一点，则静电计指针张开角度（）A、增大B、减小C、不变D、先减小后增大8、关于平行板电容器，两板间距离为d，正对面积为S，电容C、两极板间电压U、两板间场强E、带电量Q，则（）A．给电容器充电后保持与电源连接，只有d减小，则E增大，C增大，Q也增大B．给电容器充电后保持与电源连接，只有S减小，则C增大，E不变，U不变C．给电容器充电后与电源断开，只有S减小，则C不变，U增大，E增大D．给电容器充电后与电源断开，只有d增大，则E不变，C不变，U增大9、如图所示的电容式键盘，是通过改变电容器的哪个因素来改变电容的（）A、两板间的距离B、两板间的电压C、两板间的电介质D、两板的正对面积二、填空题：1、一电容器原来带有20108.C的电量，它的电容为20pF.如果给它再增加10108.C的电量，则两板间电压将增加_____V，若将它们带电量减为零，则它的电容将为__________.2、一平行板电容器，极板间距为d，电容器电容为C，接在电压为U的电路中，然后使两极板的间距增大到2d，则：（1）电容器的电容变为＿＿＿＿＿；（2）两极板间的电压变为＿＿＿＿，每个极板上电量为＿＿＿＿＿；（3）两极板间电场强度为＿＿＿＿.三、计算题：1、长为L的导体棒原来不带电，现将一带电量为q的点电荷放在距棒左端R处，如图所示，当导体棒达到静电感应平衡后，求棒上感应电荷在棒内中点产生的场强.ABRL2、如图所示，直流电源两极间电压U=18V，电容器A和B的电容分别为CFA20和CFB10，开始时开关S断开，A和B都不带电.（1）把S拨到位置1，A的带电量QA等于多少？（2）然后把S从位置1变换到位置2，则B的带电量QB等于多少?（3）再把S拨到位置1，然后又把S换接到位置2，则B的带电量QB'将变为多少？12。SUAB·【答案与解析】一、选择题：1、D解析：带电金属球带的电量增加而又达到静电平衡状态时，内部的电场强度又达到零，所以金属球内部的场强没有变化，选项D正确.2、C解析：导体球在外电场的作用下处于静电平衡状态，导体内部的场强处处为零，整个导体是一个等势体，即无论导体的内部还是空腔部分任何一点的电势都相等，各个点的场强都为零，故选项C正确.3、A解析：复印机是利用电场力控制点电荷的运动，属于静电的应用，所以选项A正确；照相机成像是利用光的原理工作的，针式打印机打印文字和图象是利用振针和墨带打印的，数码照相是将光信号转换为数字信号，所以选项B、C、D都是错误的.4、D解析：将带正电的小球A，置于接地空心金属球壳B的内部，则根据静电感应，金属球壳B内表面感应与小球A等量的负电荷，外表面不带电（可理解为：内表面为近端、地为远端），导体C所处位置电场没有变化（小球A和金属球壳B内表面电荷等量异号，对金属球壳B外合场强为0），没有电荷定向移动,所以导体C左端不带电。5、A解析：电容器的电容与它所带的电荷的多少和它两板电压的高低无关，所以BC选项错误；电源对不带电的电容器充电的过程实际上是正极板上的电子向负极板上转移的过程，由电荷守恒定律知道，两极板所带的电荷量一定相等，选项D错误.6、A解析：根据C=4skd、=QUC、=UEd三式联立可得：4=kQEs。由题知极板所带电量Q不变，正对面积S不变，因此无论A板怎样移动，极板间的电场强度都不变，因此P点的场强一定不变。排除B。电容器的电压=UEd，E不变，d减小，因此U减小，排除D。因B极板接地，所以pPPEqqU，P与负极板的距离不变，电场强度不变，=PPBUEd，P与负极板的电势差不变，因此P点电势不变，电势能就不变。故选A。7、A解析：如果将平行板电容器的a、b两板按图中箭头方向上下错开一点，则正对面积减小，电容器的电容减小，由于电容器的带电量保持不变，根据CQU知，两板之间的电压一定增大，静电计指针的张角一定变大，选项A正确.8、AC解析：A、电容器充电后保持与电源连接，电压U不变；减小两板间的距离d，则由决定式C=4skd可知，电容器的电容增大；由=UEd可知E增大；再由Q=CU可知，Q增大；故A正确；B、电容器充电后保持与电源连接，其电压U保持不变．减小正对面积时，由电容的决定式C=4skd可知电容器的电容减小；由=UEd可知，E不变，故B错误；C、给电容器充电后与电源断开，电量不变；只减小两板间的正对面积S，则C减小，则由Q=CU可知，U增大，则E增大，故C正确；D、增大两板间的距离d时，C减小；则U增大，而根据推论可知E不变；故D错误；9、A解析：本题考查电容器电容大小的决定因素.当敲击键盘时由公式C＝εrS4kπd可知改变了极板间距离，故选A.二、填空题：1、5102V，20PF解析：由UQUQC得，VCQU21281051020100.1；电容器的电容不因为电量的变化而变化，所以仍为20pF.2、12122CUCUUd解析：根据CSkd4、CQU和dUE，注意到电容器接在电源上，两板之间的电压保持不变，可以得到答案.三、计算题：三、计算题：1、EEkqRL'22，方向B指向A.解析：导体棒在电场中静电平衡时内部场强处处为零，这是因为点电荷、感应电荷在导体中产生场强的矢量合为零，即点电荷q和感应电荷在中点处的场强大小相等，方向相反，求出点电荷在导体中点处的场强大小即为感应电荷在该处场强大小.由点电荷的场强公式EkqRL22.所以感应电荷在中点场强EEkqRL'22，方向B指向A.2、43.610AQC41.210BQCQCB'.16104解：（1）S拨到位置1时，电源对电容器A充电，QCUCAA36104.①（2）当S由位置1拨到位置2时，电容器A对电容器B充电，直到两电容器两极板间电势差相等为止.③②ABABBAAQQQCQCQ由①②③解得QCB12104.④（3）将S拨到1，电容器A再次重新充电至QCA36104.，再拨到2，同理应有：⑥⑤BABABBAAQQQQCQCQ由①④⑤⑥解得QCB'.16104.