一平行板電容器通過開關(guān)和電源連接,如圖所示,電源的電動(dòng)勢(shì)保持9V不變.先閉合開關(guān),平行板之間為真空,現(xiàn)用相對(duì)介電常數(shù)為2的電介質(zhì)充滿整個(gè)電容器,等穩(wěn)定后再打開開關(guān),然后再拔出電介質(zhì).求此時(shí)電容器極板間的電壓是多少?
分析:平行板電容器充電后與電源斷開,極板上的電荷量不變;平行板電容器的電容C=
?s
4πkd
,根據(jù)題目中各量的變化可判斷電容的變化,由C=
Q
U
得出電壓的變化,
解答:解:插入電介質(zhì)后,導(dǎo)致電容器的電介質(zhì)變?yōu)樵瓉淼?倍,故電容為原電容的2倍,設(shè)原電容為C,則現(xiàn)在相當(dāng)于2C的電容.板上帶電量Q=2C×9V.
當(dāng)穩(wěn)定后打開開關(guān),撤出電介質(zhì)后,電容器的電量不變,則U'=
Q
C
=18V
答:此時(shí)電容器極板間的電壓是18V.
點(diǎn)評(píng):平行板電容器的動(dòng)態(tài)分析要注意兩大類問題,若通電后斷開,則電容器兩板上的電量不變;而保持與電源相連,則兩極板上的電壓不變.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:101網(wǎng)校同步練習(xí) 高二物理 山東科學(xué)技術(shù)出版社 魯教版 題型:022

如下圖所示,有一平行板電容器,電容為C,A板接地,中間開一小孔,通過這一小孔連續(xù)地向電容器射入電子,電子射入小孔的速度為v0,單位時(shí)間內(nèi)射入的電子數(shù)為n,電子質(zhì)量為m,電荷量為e,電容器原來不帶電,電子射到B板時(shí)均留在B板上,則電容器兩極板能達(dá)到的最大電勢(shì)差為________,從開始射入電子到電容器兩極板電勢(shì)差達(dá)到最大所用的時(shí)間至少為________.

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科目:高中物理 來源: 題型:

有一平行板電容器,電容為C,如圖1-8-12所示,在電容器的A板中間開一個(gè)小孔,通過這個(gè)小孔向電容器中射入電子,射入的方向垂直于極板,射入的速度為v,單位時(shí)間內(nèi)射入n個(gè)電子,電子的質(zhì)量為m、電荷量為-e.電容器起初是不帶電的,隨著電子的射入,測(cè)出兩極板間的電勢(shì)差U,發(fā)現(xiàn)經(jīng)過時(shí)間T電勢(shì)差不再改變,求時(shí)間T.(設(shè)到達(dá)B板的電子都存留在B板上.不計(jì)電子間的相互作用和電子在板間運(yùn)動(dòng)時(shí)間,電勢(shì)差U是未知量)

圖1-8-12

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,一平行板電容器,電容為C,在電容器的A板中間開一小孔。從t=0時(shí)刻開始通過這個(gè)小孔向電容器中射入 電子,射入的方向垂直于極板,射入的速度為v,單位時(shí)間內(nèi)射入n個(gè)電子。電子的質(zhì)量為m,電荷量為e,電容器起初是不帶電的。設(shè)打到B板上的電子都留在B板上,求從t=0時(shí)刻起,經(jīng)過多長時(shí)間電容器兩極板的電勢(shì)差不再發(fā)生變化?

 

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科目:高中物理 來源: 題型:

相距很近的平行板電容器,在兩板中心各開有一個(gè)小孔,如圖甲所示,靠近A板的小孔處有一電子槍,能夠持續(xù)均勻地發(fā)射出電子,電子的初速度為v0 ,質(zhì)量為m,電量為-e,在AB 兩板之間加上圖乙所示的交變電壓,其中0< k <1,;緊靠B 板的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)電壓也等于U0 ,板長為L,兩板間距為d,距偏轉(zhuǎn)極板右端處垂直放置很大的熒光屏PQ。不計(jì)電子的重力和它們之間的相互作用,電子在電容器中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間可以忽略不計(jì)。

(1)在0—T 時(shí)間內(nèi),熒光屏上有兩個(gè)位置會(huì)發(fā)光,試求這兩個(gè)發(fā)光點(diǎn)之間的距離。(結(jié)果用L、d 表示,第2 小題亦然)

(2)只調(diào)整偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)極板的間距(仍以虛線為對(duì)稱軸),要使熒光屏上只出現(xiàn)一個(gè)光點(diǎn),極板間距應(yīng)滿足什么要求?

(3)撤去偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)及熒光屏,當(dāng)k 取恰當(dāng)?shù)臄?shù)值,使在0—T 時(shí)間內(nèi)通過電容器B 板的所有電子,能在某一時(shí)刻形成均勻分布的一段電子束,求k 值。

 

 

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科目:高中物理 來源:2012屆浙江省紹興市高三教學(xué)質(zhì)量調(diào)測(cè)理科綜合物理試題(帶解析) 題型:計(jì)算題

相距很近的平行板電容器,在兩板中心各開有一個(gè)小孔,如圖甲所示,靠近A板的小孔處有一電子槍,能夠持續(xù)均勻地發(fā)射出電子,電子的初速度為v0,質(zhì)量為m,電量為-e,在AB 兩板之間加上圖乙所示的交變電壓,其中0< k <1,;緊靠B 板的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)電壓也等于U0 ,板長為L,兩板間距為d,距偏轉(zhuǎn)極板右端處垂直放置很大的熒光屏PQ。不計(jì)電子的重力和它們之間的相互作用,電子在電容器中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間可以忽略不計(jì)。

(1)在0—T 時(shí)間內(nèi),熒光屏上有兩個(gè)位置會(huì)發(fā)光,試求這兩個(gè)發(fā)光點(diǎn)之間的距離。(結(jié)果用L、d 表示,第2 小題亦然)
(2)只調(diào)整偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)極板的間距(仍以虛線為對(duì)稱軸),要使熒光屏上只出現(xiàn)一個(gè)光點(diǎn),極板間距應(yīng)滿足什么要求?
(3)撤去偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)及熒光屏,當(dāng)k 取恰當(dāng)?shù)臄?shù)值,使在0—T 時(shí)間內(nèi)通過電容器B 板的所有電子,能在某一時(shí)刻形成均勻分布的一段電子束,求k 值。

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