2010年高中物理 含容电路问题集锦 新人教版选修2-1

1 20102010 年高中物理含容电路问题集锦年高中物理含容电路问题集锦 1 如图所示 水平放置的金属细圆环半 径为 0 1m 竖直放置的金属细圆柱 其 半径比 0 1m 小得多 的端面与金属圆环 的上表面在同一平面内 圆柱的细轴通过 圆环的中心 O 将一质量和电阻均不计的 导体棒一端固定一个质量为 10g 的金属小 球 被圆环和细圆柱端面支撑 棒的一端 有一小孔套在细轴 O 上 固定小球的一端 可绕轴线沿圆环作圆周运动 小球与圆环 的摩擦因素为 0 1 圆环处于磁感应强度 大小为 4T 方向竖直向上的恒定磁场中 金属细圆柱与圆环之间连接如图电学元件 不计棒与轴及与细圆柱端面的摩擦 也不计细圆柱 圆环及感应电流产生的磁场 开始时 S1断开 S2拔在 1 位置 R1 R3 4 R2 R4 6 C 30uF 求 1 S1闭合 问沿垂直于棒的方向以多大的水平外力作用于棒的 A 端 才能使棒稳定后以 角速度 10rad s 匀速转动 2 S1闭合稳定后 S2由 1 拔到 2 位置 作用在棒上的外力不变 则至棒又稳定匀速转动 的过程中 流经 R3的电量是多少 解析 解析 1 1 金属细圆柱产生的电动势为 金属细圆柱产生的电动势为伏2 2 1 2 LBE 对整个系统由功能关系得对整个系统由功能关系得 21 2 RR E LfF 代入数据解得代入数据解得 F 0 41N F 0 41N 2 2 S S1 1闭合 闭合 S S2 2拔到拔到 2 2 位置 稳定后的金属细柱的解速度为位置 稳定后的金属细柱的解速度为 由对整个系统由功能关系得由对整个系统由功能关系得 21 22 2 1 RR LB LfF 代入数据解得代入数据解得 10rad s 10rad s S S2 2拔拔 1 1 稳定后电容器两端的电压为稳定后电容器两端的电压为V RR ER V2 1 12 2 1 且上板带正电且上板带正电 S S2 2拔拔 2 2 稳定后电容器两端的电压为稳定后电容器两端的电压为V RR ER V8 0 12 1 2 且上板带负电且上板带负电 电容器上的电量变化为电容器上的电量变化为CCVVQ 5 21 106 流过流过 R R3 3的电量为的电量为 CQQ 5 3 106 3 5 3 初速为初速为v v的匀减速运动 的匀减速运动 v vy y v a v ay y t t 其中 其中a ax x a ay y g 2 2 合速度为 合速度为 22 yx vvv 合 即 即 222222 22vtvatavvv xxyx 合 当 当 x a v t 2 时 时 2 合 v有最小值 最小速度有最小值 最小速度 vv 2 2 min 合 一 电量一 电量 电压电压 电容器跟谁并联电容器跟谁并联 2 若无法确定跟谁并联若无法确定跟谁并联 就从电势角度入手就从电势角度入手 规定电势之零点规定电势之零点 2 如图 4 1 3 所示的电路中 电阻R1 10 R2 20 R3 8 电容器电容C 2 F 电源电动势E 12V 内阻 不计 要使电容器带有 4 10 6C 的电量 变阻器R的 阻值 AD A 8 B 16 C 20 D 40 3 如图 4 1 5 所示 U 10V 电阻R1 3 R2 2 R3 5 电容 器的电容C1 4 F C2 1 F 求 1 当 S 闭合时间足够长时 C1和C2所带的电量各是多少 1 6 10 5 C 1 0 10 5 C 2 然后把 S 断开 S 断开后通过R2的电量是多少 2 6 10 5 C 4 如图 2 所示电路 电容C1 C2 电阻R1 R2 电源的电动势为 E 内阻不计 当开关S接通后 C C1的电荷量变大 C2的电荷量变小 C1的电荷量变小 C2的电荷量变大 C1的电荷量变化小 C2的电荷量变化大 C1的电荷量变化大 C2的电荷量变化小 5 在如图所示的电路中 电源电动势 内阻 电 阻 电容器的电容 电容器原来不带电 则 接通电键 K 后流过的总电荷量为 库仑 5 5 分 R1 R2 S C1 C2 E 图 2 R3R R1R2 A B 图 4 1 3 图 4 1 5 3 丰台区 丰台区 20082008 20092009 学年度第一学期期末考试 学年度第一学期期末考试 8 如图所示 在水平放置的已经充电的平行板电容器之间 有一带负电 的油滴处于静止状态 若某时刻油滴的电荷量开始减小 质 量不变 为维持该油滴原来的静止状态应 A 给平行板电容器继续充电 补充电荷量 B 让平行板电容器放电 减少电荷量 C 使两极板相互靠近些 D 使两极板相互远离些 答案 A 6 理论和实践证明 平行板电容器的电容C K d s 其中K是一个只与电容器两板间介质有 关的常数 S表示电容器极板的有效面积 d表示电容器两极板之间的距离 将一个平行板 电容器与一个电压为U的恒压直流电源相连 此时极板间的电场强度为E0 如果把两极板沿 垂直于板的方向分开一段距离 且分开过程中两板始终和电源相连 设分开这段距离后两 极板间的电场强度为E1 让电容器恢复原样 待充电完毕后 断开电源 再将两极板沿垂 直于板方向分开相同的一段距离 此时极板间的电场强度为E2 比较上述三种情况 下列 关系正确的是 A A E1E1 B E0 E1 E1 E2 C E0 E1 E1 E2 D E0 E1 E0 E2 7 如图所示 两个电容器的电容 A C 30 F B C 10 F 开关 1 S 2 S 都断开时 分别给A B充电 充电后M点比N点电势高5V O 点电势比P点低5V 再把 1 S 2 S 接通 接通后M点比N点电势高 C A 10V B 5V C 2 5V D 0V 8 如