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物理

授权方式:共享软件 界面语言:简体中文 软件大小:0.14 MB 文件类型:.rar 运行环境:WinXP,Win2003,Win7,Win8 软件等级:★★★☆☆ 发布时间:2017-10-13 官方网址:http://www.boshjy.com 下载次数:
软件介绍
授课对象 高二(上) 授课教师 王老师
授课时间 2017年   月   日 授课题目 静电场的应用与电容
课    型 秋季提高班 使用教具 教学讲义、练习题
 
要点一 静电平衡状态下导体的电场
1.静电感应现象
如图所示,将一不带电的金属导体ABCD放到场强为E0的电场中,导体内的自由电子在电场力的作用下,逆着电场线方向定向移动,使导体的一侧聚集负电荷,而导体另一侧却聚集等量的正电荷,这种现象就是静电感应现象。
 
2.静电平衡状态:导体上(包括表面)处处无电荷定向移动的状态。
3.静电平衡状态导体的特征
(1)处于静电平衡状态的导体,内部的场强处处为零。
(2)处于静电平衡状态的导体,其外部的场强方向必跟该点的表面垂直。
(3)处于静电平衡状态的整个导体是个等势体,它的表面是个等势面。
 
(1)不要认为达到静电平衡需要很长时间,其实金属导体建立静电平衡状态的时间只有几微秒,相当快。
(2)达到静电平衡后,自由电子没有定向移动而不是说导体内部的电荷不动,内部的电子仍在做无规则的运动。
(3)导体达到静电平衡后,内部场强处处为零是指原电场的电场强度E0与导体两端感应电荷产生的场强E′的合场强为零。
(4)应该注意静电感应与感应起电的区别和联系,感应起电是运用静电感应现象使物体起电的一种方法,而静电感应则是电场中导体两端暂时出现等量相反电荷的现象。
要点二 导体上电荷的分布
1.净电荷都分布在导体的表面,导体内部没有净电荷。
2.感应电荷分布于导体两端,电性相反,电量相等,远同近异,如图所示:
3.净电荷在导体表面分布不均匀,导体表面尖锐处电荷分布密集,平滑处电荷分布稀疏,凹陷处几乎没有电荷,如图所示:
 
(1)一个孤立的带电体,在自身所带电荷的电场中,处于静电平衡状态,具有静电平衡的所有特点。人与大地都是导体,在人摸(触)导体的过程中,带电体、人、大地组成一个新导体,地球往往是新导体的远端。
(2)净电荷是指导体内未被中和抵消的剩余电荷,感应电荷是指由于静电感应而使导体两端出现的等量异种电荷。
要点三 尖端放电
1.空气的电离
电荷在导体表面的分布与导体的弯曲程度有关,导体表面突出和尖锐的地方,电荷的分布密集,因此导体尖端附近的电场很强,空气中残留的带电粒子在强电场的作用下发生剧烈的运动,把空气中的气体分子撞“散”,也就是使分子中的正负电荷分离.这个现象叫做空气的电离。
2. 尖端放电
中性分子电离后变成带负电的自由电子和失去电子而带正电的离子。这些带电粒子在强电场的作用下加速,撞击空气中的分子,使它们进一步电离,产生更多的带电粒子。那些所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子,由于被吸引而奔向尖端,与尖端上的电荷中和,这相当于导体从尖端失去电荷。这个现象叫尖端放电。
3.尖端放电的应用和防止
(1)避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施。如图所示,通过避雷针的尖端放电后,建筑物不至于积累过多的电荷而遭雷击。
(2)尖端放电会导致高压设备上电能的损失,所以高压设备中导体的表面应该尽量光滑。
要点四 静电屏蔽
1.现象:
如图所示,先使A带电,然后移近验电器B,由于静电感应,B的金属箔片张开;若把B置于金属网罩中,发现B的金属箔片并不张开。
2.定义:
具有空腔的金属导体在静电平衡状态下,不仅导体内部场强为零,腔内场强也为零,因而置于腔内的物体不受外界电场的影响,这种作用叫静电屏蔽。
3.两种典型的静电屏蔽现象
(1)外屏蔽:如图所示,若空腔导体内有带电体,在静电平衡时,它的内表面将产生等量异号的感应电荷。如果外壳不接地,则外表面会产生与内部带电体等量而同号的感应电荷,此时感应电荷的电场将对外界产生影响,这时空腔导体只能对外电场屏蔽,却不能屏蔽内部带电体对外界的影响,所以叫外屏蔽。
(2)全屏蔽:如图所示,如果外壳接地,即使内部有带电体存在,这时内表面感应的电荷与带电体所带的电荷的代数和为零,而外表面产生的感应电荷通过接地线流入大地,外界对壳内无法影响,内部带电体对外界的影响也随之而消除,所以这种屏蔽叫做全屏蔽。
4.静电屏蔽的应用和防止
(1)应用:为了防止外界信号的干扰,静电屏蔽被广泛地应用于科学技术工作中。许多电子仪器外面都套着金属罩;通讯电缆外面包着一层铅皮;高压带电作业人员穿金属网衣;又如电话线从高压线下经过,为了防止高压线对电话线的影响,在高压线与电话线之间装一金属网等,这些都是用来防止外界电场干扰的屏蔽措施。
(2)防止:静电屏蔽也可带来不利的影响。如通讯工具在钢筋结构建筑中接收信号较弱;宇宙飞船返回地球大气层时,与大气层的高速摩擦,在飞船周围形成一层等离子体,对飞船产生静电屏蔽作用,导致飞船和地面控制中心的通信联络暂时中断。
 
(1)分析静电屏蔽问题时首先要分清外壳是否接地。
(2)实际应用中金属外壳不必严格完全封闭,用金属网罩代替金属壳体也能起到屏蔽作用。
要点四 电容器
1.电容器的功能和构造
(1)功能:储存电荷和电能的元件。
(2)构造:两个彼此绝缘又互相靠近的导体组成一个电容器。
(3)平行板电容器:两块彼此隔开平行放置的金属板构成的最简单的电容器.两块金属板称为电容器的两极。
(4)电容器的电荷量:电容器工作时,它的两块金属板的相对表面总是分别带上等量异种电荷+Q和-Q,任意一块极板所带电荷量的绝对值。叫做电容器的电荷量。
2.电容器的充电和放电
(1)充电:电源使电容器的两极板带上等量异种电荷的过程.如图甲。
 
(2)放电:用导线将充好电的电容器的两极板相连,使两极板的异种电荷中和的过程,如图乙。
(3)电容器充放电时的能量转化:充电后,电容器储存了电能。放电时,储存的电能释放出来,转化为其他形式的能。
 
将电容器的两极板分别与电源的正、负极相连,两个极板就分别带上了等量的异种电荷.同学们往往会有两种错误认识:有些同学认为电容器的带电量是两个极板所带电量的代数和,有些同学认为是两个极板所带电量的绝对值的代数和。
辨析:所谓电容器所带的电量是指每一个极板所带电荷量的绝对值,不能理解为电容器所带电荷的总量。
要点五 电容
1、定义:电容器所带电荷量Q与电容器两极板间电势差U的比值,叫做电容器的电容。
2、定义式:
3、物理意义:电容是描述电容器储存电荷能力的物理量。
4、单位:法拉,简称法,符号F,还有微法(uF)和皮法(pF),其关系是1F=106uF=1012pF
5、对电容定义式的理解
  (1)电容由电容器本身的构造决定
电容器的电容是反映电容器容纳电荷本领大小的物理量,用比值来定义,但它却与Q、U无关,是由电容器自身的构造决定的,即使电容器不带电,其电容仍然存在,并且是一个确定的量。
(2)定义式表明,电容器所带的电荷量由电容器的电容和电容器两极板间的电势差U决定。Q与U成正比,与C成正比。但不能说电容C与Q成正比,与U成反比。
6、通过Q-U图像来理解
电容的Q-U图像是一条过原点的直线。其斜率等于电容器的电容。其中Q为一个极板上所带电荷量的绝对值。U为两极板间的电势差。可以看出,电容器电容也可以表示为。即电容器的电容的大小在数值上等于两极板间的电压增加(或减小)1V所需增加(或减小)的电荷量。
 
电容器和电容的比较
电容器是盛放电荷的一种容器,电容是描述这种容器盛放电荷本领大小的一个物理量,如果把电容器比作水缸,则电容就是这个水缸的横截面积。水缸的横截面积越大,水缸容纳水的本领就越大。
要点六  平行板电容器
1、平行板电容器
(1)基本结构:由两块彼此绝缘、互相靠近的平行金属板组成,是最简单的,也是最基本的电容器。
(2)板间电场:板间(除边缘外)形成匀强电场,电场强度大小为,方向垂直极板平面。
2、平行板电容器的电容大小的决定因素探究
(1)方法:采取控制变量法,在电容器带电荷量Q不变的情况下,指改变电容器的极板正对面积S,板间距离d,板间电介质中的一个量。
(2)静电计电势差的意义:由于静电计的金属球与其中一个极板相连,两者电势相等,静电计的金属外壳与另一个极板相连(或同时接地),两者电势相等,所以静电计的电势差实质上也反映了电容器两极板间的电势差的大小。
3、平行板电容器的电容(实验结论)
平行板电容器的电容C与极板的正对面积S及板间的电介质的相对介电常数成正比,与极板间距离d成反比,则
 
(1)上述实验只能证明电容C与、S和d有关,公式是进一步精确实验得出的。式中的k为静电力常量。
(2)公式中,是一个常量,与电介质的性质有关,称为电介质的相对介电常数。真空中的相对介电常数为1,空气的相对介电常数与1十分接近。
(3)公式为平行板电容器的决定式,此式表明电容器C完全由电容器本身决定,与电容器所带电荷量Q及极板间电压U无关。
4、的比较
 
5、平行板电容器的两类问题的分析方法
(1)平行板电容器连接在电源两端(开关闭合),电容器的d、S、发生变化时,将引起C、Q、U、E变化。
上极板上移,U      ,C      ,Q           ,E            ;
上极板下移,U      ,C      ,Q           ,E            ;
下级板左移,U      ,C      ,Q           ,E            ;
下级板右移,U      ,C      ,Q           ,E            。
(2)如图所示,平行板电容器充电后,切断与电源的连接,电容器的d、S、发生变化时,将引起电容的C、Q、U、E怎样变化。
上极板上移,U      ,C      ,Q           ,E            ;
上极板下移,U      ,C      ,Q           ,E            ;
下级板左移,U      ,C      ,Q           ,E            ;
下级板右移,U      ,C      ,Q           ,E            。
 
讨论与电容器相关的各物理量的变化依据主要有三个:
(1)平行板电容器的电容的决定式
(2)平行板电容器内部是匀强电场
(3)电容器所带电量
要点七 常见的电容器
1.电容器的种类
(1)按电容是否可变
①固定电容器:固定电容器的电容是固定不变的,如聚苯乙烯电容器和电解电容器。
②可变电容器:是一种可以改变电容大小的电容器,通常由两组铝片组成,其中一组固定不动的叫定片,另一组可以转动的叫动片,转动动片时,两组铝片的正对面积发生变化,电容就随着改变。可变电容器的绝缘物质通常为空气或塑料介质。
(2)按照电介质不同:有纸介电容器、陶瓷电容器和电解电容器等。
2、电容器的符号
(1)固定电容器:符号为“”   (2)可变电容器:符号为“
(3)电解电容器:符号为“
3、击穿电压和额定电压
(1)击穿电压:加在电容器两极板上的电压不能超过某一限度。超过这个限度,电介质将被击穿,电容器损坏。这个极限电压称为击穿电压。
(2)额定电压:电容器长期工作时所能承受的电压,电容器外壳上标的就是额定电压。它比击穿电压要低。
 
(1)电容器两板间所加的电压不能超过额定电压。
(2)电容器的额定电压略小于击穿电压。
 
题型一 静电平衡的理解和辨析
【例1】、如图所示,在孤立点电荷+Q的电场中,金属圆盘A处于静电平衡状态.若金属圆盘平面与点电荷在同一平面内,试在圆盘A内作出由盘上感应电荷形成的附加电场的三条电场线(用实线表示,要求严格作图)。
 
【方法总结】
(1)明确研究对象是否达到静电平衡状态。
(2)判断导体两端的电荷分布及所产生的电场方向,可由静电感应现象判知同种电荷被尽可能排斥到远处,异种电荷被尽可能吸引到近处。
(3)根据静电平衡现象的特点,达到平衡的导体内部,合电场为零,整个导体是等势体,来计算感应电荷在某点产生的电场强度或其他问题。
变式1-1】、长为l的导体棒原来不带电,现将一带电荷量为+q的点电荷放在距棒左端R处,如图所示。当棒达到静电平衡后,棒上的感应电荷在棒内中点P处产生的电场强度大小等于           ,方向为             。
题型二  静电平衡导体上电荷分布特点
【例2】、如图所示,A为带电的空腔导体,B为离A很远的不带电的验电器,现用一根导线一端与A的内壁接触,另一端与B接触,则B的金属箔片是否张开?
 

【方法总结】
处于静电平衡状态的导体净电荷只分布在外表面,应注意区分内表面和外表面,在导体外部就是外表面,还应注意是净电荷分布在外表面上。
变式2-1】(2015·温州十校联考)如图所示,Q带负电荷,导体P在a处接地,下列说法中正确的是(  )
A.导体P的a端不带电荷,b端带负电荷
B.导体P的a端带正电荷,b端不带电
C.导体P的a端带正电荷,b端带负电荷,且正、负电荷的电荷量相等
D.导体P的a端带正电荷,b端带负电荷,正电荷的电荷量大于负电荷的电荷量
题型三 静电屏蔽的应用
例3】、如图所示,两个相同的空心金属球M和N,M带电荷量为-Q,N不带电(M、N相距很远,互不影响),旁边各放一个不带电的金属球P和R,当将带正电Q的小球分别放入M和N的空腔中时(  )
A.P、R上均出现感应电荷       B.P、R上均没有感应电荷
C.P上有而R上没有感应电荷    D.P上没有而R上有感应电荷
方法总结
(1)研究静电屏蔽问题时,应首先判断金属壳是否接地。
(2)若金属壳不接地,金属壳内部空间不受壳外部电场的影响。
(3)若金属壳接地,壳内部电场对壳外空间没有影响。
变式3-1】 (2014·保定一模)“从生活走向物理,从物理走向社会”是现代物理教与学的宗旨,下列有关物理与生产生活实践的说法中,正确的是(  )
A.运输汽油时把汽油装进金属桶比装进塑料桶安全
B.高速下坡的自行车遇紧急情况需要刹车,应先刹前轮
C.电工穿绝缘衣服比穿金属网衣服安全
D.“坐地日行八万里”是一种夸张的修辞手法,实际上人并没有移动
题型四 关于静电平衡现象中场强、电势的比较问题
例4】、如图为空腔球形导体(不带电),现将一个带正电的小金属球A放入腔内,静电平衡时,图中a、b、c三点的场强E和电势φ的关系是(  )
A.Ea>Eb>Ec,φa>φb>φc      B.Ea=Eb>Ec,φa=φb>φc
C.Ea=Eb=Ec,φa=φb>φc   D.Ea>Ec>Eb,φa>φb>φc
【方法总结】
导体处于静电平衡状态时,内部场强处处为零,但表面各处的场强并不相同;整个导体是等势体,表面是等势面,场强和表面处处垂直。若能根据静电平衡状态时导体上的电荷分布,画出电场线的大体分布,再结合以上特点,就可以比较空间中一些点的场强、电势。
变式4-1】在两块带等量异性电荷的平行金属板M、N之间,垂直于金属板放置一个原来不带电的金属棒AB,如图所示。当达到静电平衡后,以下说法中正确的是(  )
A.金属棒上A端电势高于B端电势    B.金属棒上A、B两端电势相等
C.由于静电感应,金属棒的A端带正电荷  D.由于静电感应,金属棒的A端带负电荷
题型五 关于电容器电容的理解和辨析
例5】、有一充电的平行板电容器,两极板间电压为3V,现使它的电荷量减小3×10-4C,于是电容器两板间的电压降为燕来1/3,此电容器的电容是多大?电容器原来的带电荷量是多少?若电容器极板上的电荷量全部放掉,电容器的电容是多大?
 
 
 
【方法总结】
(1)电容器的定义式中的Q为电容器的带电电荷量,是其中一个极板上带电荷量的绝对值,不是两个极板上的电荷量总和或绝对值总和。
(2)定义式的推广即,在电压U变化问题中求电容更快捷。
变式5-1】板间距为d的平行板电容器所带电荷量为Q时,两极板间电势差为U1,板间场强为E1。现将电容器所带电荷量变为2Q,板间距变为d/2,其他条件不变,这时两极板间电势差U2,板间场强为E2,下列说法正确的是(   )
A、U2=U1,E2=E1       B、U2=2U1,E2=4E1
C、U2=U1,E2=2E1      D、U2=2U1,E2=2E1
题型六  关于平行板电容器的两类典型问题的求解方法
例6】两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置,构成一平行板电容器,与它相连接的电路如图所示。接通开关S,电源即给电容器充电。则(     )
A.保持S接通,减小两极板间的距离,则两极板间电场的电场强度减小
B.保持S接通,在两极板间插入一块介质,则极板上的电荷量增大
C.断开S,减小两极板间的距离,则两极板间的电势差减小
D.断开S,在两极板间插入一块介质,则两极板间的电势差增大

方法总结
关于平行板电容器问题分析“二三一”:
(1)区分两种情况:是U不变还是Q不变;
(2)活用三个公式:电容的决定式 ,定义式
(3)记住一个结论:当Q不变时,仅改变d时,E不变。
变式6-1】如图所示,由两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器的极板N与静电计相接,极板M接地。用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差U。在两板相距一定距离d时,给电容器充电,静电计指针张开一定角度。在整个实验过程中,保持电容器所带电量Q不变,下面哪些操作将使静电计指针张角变小(  )
A.将M板向下平移                       B.将M板沿水平向左方向远离N板
C.在M、N之间插入云母板(介电常数εr>1)
D.在M、N之间插入金属板,且不和M、N接触
题型七  电容器的充放电问题的分析方法
 【例7】 (2014·江苏一模)如图为某位移式传感器的原理示意图,平行金属板A、B和介质P构成电容器。则(  )
A、A向上移,电容器的电容变大
B、P向左移,电容器的电容变大
C、A向上移,流过电阻R的电流方向从N到M
D、P向左移,流过电阻R的电流方向从M到N
【方法总结】
分析此类问题的一般方法为:
(1)由确定电容C的变化情况。
(2)由Q=CU判断电容器的电荷量是增加还是减少,若电荷量增加为充电过程,若电荷量减少为放电过程;
(3)由充电、放电过程确定电流方向,充电电流方向由负极板指向正极板,放电电流方向由正极板指向负极板。
变式7-1】 如图所示,电源电压恒定,则接通开关S的瞬间,通过电阻R的电流方向是从________到________;平行板电容器充电稳定后,在将两板间距离增大的过程中,通过R的电流方向是从________到________;如果电容器充电平衡后,先断开开关S,再将两板间距离增大,在此过程中,R上________(填“有”或“无”)电流通过。
题型八  关于平行板电容器的综合问题
例8】 如图所示,一平行板电容器跟一电源相接,当S闭合时,平行板电容器极板A、B间的一带电液滴恰好静止.若将两板间距离增大为原来的两倍,那么液滴的运动状态如何变化?若先将S断开,再将两板间距离增大为原来的两倍,液滴的运动状态又将如何变化?
 
 
方法总结
平行板电容器之间的电场为匀强电场,带电体可以在内部处于平衡状态,也可以做匀变速直线、曲线运动。所以平行板电容器很容易与牛顿定律、运动学方程联合考查。同时,电场力做功又会引起带电体的电势能变化,所以又有必要分析平行板电容器内部的电势或电势差,有的甚至需用功能关系求解。
变式8-1】(2014·岳阳模拟)如图所示,两极板水平放置的平行板电容器与电动势为E的直流电源连接,下极板接地,静电计外壳接地。闭合电键S时,带负电的油滴恰好静止于电容器中的P点。下列说法正确的是(  )
A.若将A极板向下平移一小段距离,平行板电容器的电容将变小
B.若将A极板向上平移一小段距离,静电计指针张角变小
C.若将A极板向下平移一小段距离,P点电势将升高
D.若断开电键S,再将A极板向下平移一小段距离,则带电油滴将向下运动
 
 
 
随堂巩固
1.导体处于静电平衡状态时,下列说法正确的是(  )
A.导体内部没有电场           B.导体内部没有电荷,电荷只分布在导体的外表面
C.导体内部没有电荷的运动     D.以上说法均不正确
2.为了体现高考的公平公正,很多地方高考时在考场上使用手机信号屏蔽器,该屏蔽器在工作过程中以一定的速度由信道的低端频率向高端扫描.该扫描速度可以在手机接收报文信号中形成乱码干扰,手机不能检测出从基站发出的正常数据,使手机不能与基站建立联接,达到屏蔽手机信号的目的,手机表现为搜索网络、无信号、无服务系统等现象。根据你学过的知识可以判断(  )
A.手机信号屏蔽器是利用静电屏蔽的原理来工作的
B.手机信号必须在介质中才能传播
C.手机信号屏蔽器工作时基站发出的电磁波不能传播到考场内
D.手机信号屏蔽器是通过发射电磁波干扰手机工作来达到目的
3.一个带绝缘底座的空心金属球A带有4×10-8 C的正电荷,上端开有适当小孔,有绝缘柄的金属小球B带有2×10-8 C的负电荷,使B球和A球内壁接触,如上图所示,则A、B带电量分别为(  )
A.QA=10-8 C,QB=10-8 C           B.QA=2×10-8 C,QB=0
C.QA=0,QB=2×10-8 C             D.QA=4×10-8 C,QB=-2×10-8 C
4、图中接地金属球A的半径为R,球外点电荷的电荷量为Q,到球心的距离为r。该点电荷的电场在球心处产生的感应电场的场强大小等于(     )
A、     B、        C、0      D、
5.在如图所示的实验中,验电器的金属箔会张开的是(    )
 
6.下列说法正确的是(    )
A.任何两个靠得很近的导体都能构成电容器,与是否带电无关
B.电容器是盛放电荷和电能的仪器,只有带电的电容才能称为电容器
C.电容器的带电荷量为2 C,说明每个极板的带电荷量为1 C
D.电容器的带电荷量为2 C,说明每个极板的带电荷量的绝对值均为2 C
7.如图,对一个给定的电容器充电时,下列的图象中能正确反映电容器的带电量Q,电压U和电容器电容C之间关系的是(    )
 
8.某电容器上标有“1.5 μF,9 V”的字样,则(  )
A.该电容器所带电荷量不能超过1.5×10-6 C
B.该电容器所加电压不能超过9 V
C.该电容器击穿电压为9 V
D.当给该电容器加4.5 V的电压时,它的电容值变为0.75 μF
9.如图所示,将一平行板电容器通过开关S与电源相连,极板A、B与水平面平行.闭合开关,待电路达到稳定后,将A板向下平移一小段距离(如图中虚线所示),这样会使(  )
A.平行板电容器的电容变大     B.平行板电容器的电容变小
C.平行板AB间的电场强度变大  D.平行板AB间的电场强度变小
10.平行板电容器两极板间距为4 cm,带电荷量为5×10-8 C,板间电场强度为2×104 N/C,则电容器两极板间的电压和电容为多少?
 
 
 
 
家庭作业
一、单项选择题
1.导体处于静电平衡,下列说法正确的是(    )
A.导体内部没有电场          B.导体内部没有电荷,电荷只分布在导体的外表面
C.导体内部没有电荷的运动    D.以上说法均不正确
2.一个带有绝缘座的空心金属球壳A带有4×10-8 C的正电荷,有绝缘柄的金属小球B带有2×10-8 C的负电荷,使B球与球壳A内壁接触。如图所示,则AB带电荷量分别为(  )
A.QA=1×10-8 C,QB=1×10-8 C   B.QA=2×10-8 C,QB=0
C.QA=0,QB=2×10-8 C           D.QA=4×10-8 C,QB=-2×10-8 C
3.如图所示,在原来不带电的金属细杆ab附近P处,放置一个正点电荷,达到静电平衡后(    )
A.a端的电势比b端的高        B.b端的电势比d点的低
C.a端的电势不一定比d点的低  D.杆内c处电场方向由c指向b
4.电工穿的高压作业服是用铜丝编织的,下列说法正确的是(    )
A.铜丝编织的衣服不容易拉破,所以用铜丝编织衣服
B.电工被铜丝编织的衣服所包裹,使体内电势保持为零,对人体起保护作用
C.电工被铜丝编织的衣服所包裹,使体内电场强度保持为零,对人体起保护作用
D.铜丝必须达到一定的厚度,才能对人体起到保护作用
5.在医疗手术中,为防止麻醉剂乙醚爆炸,地砖要用导电材料制成,医生护士要穿由导电材料制成的鞋子和棉布外套,一切设备要良好接地,甚至病人身体也要良好接地,这样做是为了(  )
A.消除静电      B.除菌消毒      C.应用静电      D.防止静电
6.如图,把一个不带电的枕型导体靠近带正电的小球,由于静电感应,在ab两端分别出现负、正电荷,则以下说法正确的是(    )
A.闭合开关S1,有电子从枕型导体流向大地
B.闭合开关S2,有电子从枕型导体流向大地
C.闭合开关S1,有电子从大地流向枕型导体
D.闭合开关S2,没有电子通过开关S2
7.如图所示实验中,关于平行板电容器的充、放电,下列说法正确的是(   )
A.开关接1时,平行板电容器充电,且上极板带正电
B.开关接1时,平行板电容器充电,且上极板带负电
C.开关接2时,平行板电容器放电,且上极板带正电
D.开关接2时,平行板电容器放电,且上极板带负电
8.某电容器的电容是30 μF,额定电压为200 V,击穿电压为400 V,对于该电容器,下列说法中正确的是(   )
A.为使它的两极板间的电压增加1 V,所需要的电荷量是3×10-5 C
B.给电容器1 C的电荷量,两极板间的电压为3×10-5 V
C.该电容器能容纳的电荷量最多为6×10-3 C
D.该电容器两极板间能承受的最大电压为200 V
9.板间距为d的平行板电容器所带电荷量为Q时,两极板间电势差为U1,板间场强为E1.现将电容器所带电荷量变为2Q,板间距变为d/2,其他条件不变,这时两极板间电势差为U2,板间场强为E2,下列说法正确的是(  )
A.U2U1E2E1   B.U2=2U1E2=4E1
C.U2U1E2=2E1   D.U2=2U1E2=2E1
10.如图所示,平行板电容器的两极板AB接于电池两极,一带正电的小球悬挂在电容器内部,闭合开关S,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ(  )
A.保持S闭合,将A板向B板靠近,则θ不变
B.保持S闭合,将A板向B板靠近,则θ增大
C.断开S,将A板向B板靠近,则θ减小
D.断开S,将A板向B板靠近,则θ增大
11.如图所示为某一电容器中所带电量和两端电压之间的关系图线,若将该电容器两端的电压从40 V降低到36 V,对电容器来说正确的是(   )
A.是充电过程                     B.是放电过程
C.该电容器的电容为5.0×10-2 F    D.电容器的电量变化量为0.20 C
12.传感器是自动控制设备中不可缺少的元件,已经渗透到宇宙开发、环境保护、交通运输以及家庭生活等各种领域。如图所示为几种电容式传感器,其中通过改变电容器两板间距离而引起电容变化的是(    )

13.如图所示,平行板电容器中悬浮一带电微粒P,今把AB两半方形金属盒相对插入,当AB合拢时,对微粒运动情况的判断正确的是(    )
A.向上运动       B.向下运动
C.仍保持静止     D.条件不足,无法判断
二、多项选择题
14.图为静电除尘器除尘机理的示意图.尘埃在电场中通过某种机制带电,在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积,以达到除尘目的。下列表述正确的是(    )
A.到达集尘极的尘埃带正电荷
B.电场方向由集尘极指向放电极
C.带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同
D.同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大
15.如图所示,四组静电实验中,能使左边的验电器的金箔张开的是(    )
    
16.一平行板电容器,极板间距离为d,正对面积为S,充以电荷量Q后,两极板间电压为U,为使电容器的电容加倍,可采用的办法是(    )
A.将电压变为U/2           B.将带电荷量变为2Q
C.将极板正对面积变为2S    D.将两极间充满介电常数为2的电介质
17.如图所示为“研究影响平行板电容器电容的因素”的实验装置,以下说法正确的是(  )

A.A板与静电计的指针带的是异种电荷
B.甲图中将B板上移,静电计的指针偏角增大
C.乙图中将B板左移,静电计的指针偏角不变
D.丙图中将电介质插入两板之间,静电计的指针偏角减小
18.如图所示是一种通过测量电容器电容的变化来检测液面高低的仪器原理图。电容器的两个电极分别用导线接到指示器上,指示器可显示出电容的大小,下列关于该仪器的说法中正确的是(  )
A.该仪器中电容器的电极分别是芯柱和导电液体
B.芯柱外套的绝缘层越厚,该电容器的电容越大
C.如果指示器显示出电容增大,则说明容器中液面升高
D.如果指示器显示出电容减小,则说明容器中液面升高
三、非选择题
19.如图所示,长为L的金属杆原来不带电,在距其左端r处放一个电荷量为q的点电荷。问:
(1)金属杆中点处的场强为多少?
(2)金属杆上的感应电荷在杆中点P处产生的场强。
 
 
 
 
 
 
20.把一个3 pF的平行板电容器接在9 V的电池上。
(1)保持与电池的连接,两极板的距离减半,极板上的电荷增加还是减少?电荷变化了多少?
(2)移去电池后两极板的距离减半,极板间的电势差增大还是减小?电势差变化了多少?
 
 
 
 
 
 
21.如图所示,一平行板电容器接在U=12 V的直流电源上,电容C=3.0×10-10 F,两极板间距离d=1.20×10-3 m,取g=10 m/s2,求:
(1)该电容器所带电荷量;
(2)若板间有一带电微粒,其质量为m=2.0×10-3 kg,恰在板间处于静止状态,则微粒带电荷量多少?带何种电荷?
 
 
 
 
 
 
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