高三物理静电场电容的相关例题如下:
一平行板电容器,电容为C,充电后与电源保持接触,然后使两极板间距离拉开一些,则下列说法正确的是( )
A.电容器的电容增大
B.电容器极板间的场强大小不变
C.电容器所带的电荷量减小
D.两极板间的电势差减小
【答案】C
【解析】
【分析】
根据电容的决定式$C = \frac{ɛS}{4\pi kd}$判断电容的变化,根据电容的定义式$C = \frac{Q}{U}$判断电量的变化,根据$E = \frac{U}{d}$判断场强变化。
【解答】
A.使两极板间距离拉开一些,由电容的决定式$C = \frac{ɛS}{4\pi kd}$可知电容减小,故A错误;
B.由$E = \frac{U}{d}$可知,电容器极板间的场强大小增大,故B错误;
C.由电容的定义式$C = \frac{Q}{U}$可知电容器所带的电荷量减小,故C正确;
D.由$E = \frac{U}{d}$可知,两极板间的电势差增大,故D错误。
故选C。
本题是电容器的动态变化分析问题,关键运用电容的决定式和定义式进行分析。
关于静电场的综合问题
例题2:一个带正电的点电荷固定在空间某点O,在以点O为圆心,半径为r的球面上有M、N两点,这两点电荷在M、N处产生的电场强度大小分别为E_{M}和E_{N},则( )
A.E_{M}和E_{N}方向一定相同 B.E_{M}和E_{N}方向一定相反 C.E_{M}可能大于E_{N} D.E_{M}可能小于E_{N}
【答案】AC
【解析】
根据点电荷的场强公式$E = k\frac{Q}{r^{2}}$可知,在以点O为圆心、半径为r的球面上各点的场强大小相等,但方向不同。由于不知道点电荷的电荷量与两点的距离关系,所以不能确定E_{M}和E_{N}的大小关系及方向关系。故A、C正确,B、D错误。
故选AC。
本题考查了电场强度和场强叠加原理,知道电场强度是矢量是解题的关键。
以上是高三物理静电场电容和相关例题的解答。希望对你有所帮助!
高三物理静电场中,电容是一个重要的概念和公式。例如,一个平行板电容器,如果两极板之间距离增加,那么电容就会减小。这是因为电容器的电容取决于其两极板之间的电势差和电荷量,而电势差和电荷量之间的关系则取决于电容器内部的电场强度和电介质。
在具体应用中,电容的计算公式为C = εS/d,其中ε为电介质的介电常数,S为极板面积,d为极板之间的距离。因此,可以通过改变这些参数来调整电容器的电容。
此外,在静电场中,电荷守恒也是一个重要的原理。例如,如果一个系统中的电荷量发生了变化,那么这个变化一定是由于某种形式的能量转化引起的。在静电场中,电荷的移动会产生电流,而电流会产生磁场,这个过程需要消耗能量。因此,电荷的移动和能量的转化是紧密相关的。
以上内容仅供参考,建议咨询物理老师或查阅物理书籍获取更准确的信息。
高三物理静电场中的电容和相关例题常见问题主要包括以下几个方面:
1. 电容的定义式C=Q/U中,各个物理量之间的含义是什么?
答:电容C表示电容器容纳电荷的能力;Q是电容器的带电量;U是电容器两极板间的电压。
2. 电容器充电后与电源断开,是否一直带有电荷?
答:电容器充电后与电源断开后,两极板上的电荷量保持不变,但整个电容器的电压是变化的。当电容器接到电源上时,极板上电荷量增加,电压也增加;充电结束后,断开开关,极板上电荷量保持不变,但电压为零。
3. 电容器在电路中的作用是什么?
答:电容器在电路中可以起到耦合、旁路、滤波等作用。这些作用主要取决于电容器的电容值、电容器的大小和电路的具体情况。
4. 如何求解电容器两极板间的电场强度?
答:电容器两极板间的电场强度E可以根据E=U/d(U为极板间电势差,d为极板间的距离)来求解。
以下是一些例题:
1. 某平行板电容器充电后与电源断开,两板间有一个固定的电荷量Q。如果使两板距离增大,则电容器的电容、极板间的电压、两板间的电场强度和两板间的电势差会发生什么变化?
2. 一个电容器C和一个阻值R串联在电压U=E-i的电源上。已知电容器的容抗为Xc=1/ωC,求电容器的带电量。
3. 在一个电路中,有两个并联的电容器,一个电容器C1的电容值为C1,另一个电容器C2的电容值为C2,且C1>C2。求两个电容器的带电量之比。
4. 一个平行板电容器充电后与电源断开,两极板间有一带电尘埃,尘埃受到的库仑力方向与极板平行。求带电尘埃所受库仑力的变化情况。
以上问题及例题可以帮助你理解高三物理静电场中的电容和相关概念,并帮助你应用这些知识解决实际问题。
