内容正文:
课后限时集训(十九)
(时间:40分钟)
1.如图所示,心脏除颤器用于刺激心脏恢复正常的跳动,它通过皮肤上的电极板使电容器放电。已知某款心脏除颤器,在短于一分钟内使70 μF电容器充电到5 000 V,存储875 J能量,抢救病人时一部分能量在2 ms脉冲时间通过电极板放电进入身体,此脉冲的平均功率为100 kW。下列说法正确的是( )
A.电容器放电过程中电压不变
B.电容器充电至2 500 V时,电容为35 μF
C.电容器充电至5 000 V时,电荷量为35 C
D.电容器所释放出的能量约占存储总能量的23%
D [电容器放电过程,电荷量减少,电压减小,选项A错误;电容不随电压、电荷量的变化而变化,选项B错误;由C=×100%=23%,选项D正确。]
知,η=知Q=CU=70×10-6×5×103 C=0.35 C,选项C错误;由η=
2.如图所示的键盘为一电容式键盘,在我们打字的过程中,让我们猜想一下我们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.两板间的正对面积
A [电容器的电容的决定式为C=,而打字的过程中是通过改变两极板之间的距离来改变电容的,A正确。]
3.一平行板电容器两极板之间充满云母介质,接在恒压直流电源上,若将云母介质移出,则电容器( )
A.极板上的电荷量变大,极板间电场强度变大
B.极板上的电荷量变小,极板间电场强度变大
C.极板上的电荷量变大,极板间电场强度不变
D.极板上的电荷量变小,极板间电场强度不变
D [由平行板电容器电容的决定式C=,因为U不变,极板间距离d也不变,所以E不变,综上所述选D。]知,Q变小;极板间电场强度E=可知,若将云母介质移出,则εr变小,故C变小,而U不变,由C=
4.如图所示,电源上正下负,虚线框内是一种电容式压力传感器,M为固定电极,N为可动电极,N的两端固定,当待测压力F作用于N时,将使它发生形变,从而改变传感器的电容;传感器与灵敏电流计和电池组串联。若电流从灵敏电流计的正极流进时,指针向右偏。则在待测压力F增大的过程中( )
A.电容器所带电荷量不变
B.电容器的电容减小
C.灵敏电流计的指针向左偏
D.灵敏电流计的指针向右偏
D [在待测压力F增大的过程中,极板间的距离减小,由C=知,电容器所带的电荷量增加,电容器充电,电流从灵敏电流计的正极流入,指针向右偏,选项D正确,A、C错误。]知,电容器的电容C变大,选项B错误;电容器始终与电源相连,极板间的电压不变,由C=
5.如图所示,三块平行放置的带电金属薄板A、B、C中央各有一小孔,小孔分别位于O、M、P点。由O点静止释放的电子恰好能运动到P点。现将C板向右平移到P′点,则由O点静止释放的电子( )
A.运动到P点返回
B.运动到P和P′点之间返回
C.运动到P′点返回
D.穿过P′点
A [根据平行板电容器的电容的决定式C=,可知将C板向右平移到P′点,B、C两板间的电场强度不变,由O点静止释放的电子仍然可以运动到P点,并且会原路返回,故选项A正确。]和匀强电场的电压与电场强度的关系式U=Ed可得E=、定义式C=
6.(多选)如图为某一机器人上的电容式位移传感器工作时的简化模型图。当被测物体在左右方向发生位移时,电介质板随之在电容器两极板之间移动,连接电容器的静电计会显示电容器电压的变化,进而能测出电容的变化,最后就能探测到物体位移的变化。若静电计上的指针偏角为θ,则被测物体( )
A.向左移动时,θ增大
B.向右移动时,θ增大
C.向左移动时,θ减小
D.向右移动时,θ减小
BC [由公式C=可知电荷量Q不变时,U增大,则θ增大,故B正确,D错误。],可知当被测物体带动电介质板向右移动时,导致两极板间电介质减小,则电容C减少,由公式C=可知电荷量Q不变时,U减小,则θ减小,故A错误,C正确;由公式C=,可知当被测物体带动电介质板向左移动时,导致两极板间电介质增大,则电容C增大,由公式C=
7.如图所示,平行板电容器带有等量异种电荷,与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板间有一固定在P点的点电荷,以E表示两极板间的电场强度,Ep表示点电荷在P点的电势能,θ表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动,将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置,则( )
A.θ增大,E增大
B.θ增大,Ep不变
C.θ减小,Ep增大
D.θ减小,E不变
D [由题知,电容器两板所带电荷量Q不变,根据C=,可见E与d无关,只改变d,E不变,D正确;根据φP=UP地=E·LP地,E不变,LP地不变,故φP不变,Ep不变,C错误。]==可知,当上板下移时,C增大,U减小,θ减小,A、B错误;根据E=和U=
8.如图所示,a、b两个带正电的