近似替换须注意条件——第十七届全国中学生物理竞赛预赛第四题参考解答有误

原题 某些非电磁量的测量是可以通过一些相应的装置转化为电磁量来测量的。一平行板电容器的两个极板竖直放置在光滑的水平台上，极板的面积为S，极板问的距离为d。极板1固定不动，与周围绝缘；极板2接地，且可在水平平台上滑动并始终与极板1保持平行。极板2的两个侧边与劲度系数为K、自然长度为L的两个完全相同弹簧相连，两弹簧的另一端固定。图1是这一装置的俯视图。先将电容器充电至电压U后即与电源断开，再在极板2的右侧的整个表面上施以均匀的向左的待测压强P，使两极之间的距离发生微小的变化，如图2所示。测得此时电容器的电压改变量为△U。设作用在电容器极板2上的静电作用力不致引起弹簧的可测量到的形变，试求待测压强P。     

直流电路中关于电容器几种特殊情况的讨论

电路中电容器的使用相当多,就其连接方式不外平串联和并联,但有时各电容器极板上的电量及电压数值并不能简单地按串、并联来计算。本文对几种特殊情况下,电容器的电压、极性、电量及击穿等问题作一讨论。     

多个充电电容器串联时电量与电压的计算

两个充电电容器作各种联接时,其电量、电压的分配规律,《天津教育》1982年第五期“寻觅规律在,指点思路清”一文已做了详细讨论。本文拟就多个充电电容器串联的情况,进一步讨论如下。电容器C_1、C_2、C_3分别带电q_1,q_2、q_3后,按图1或图2所示联接起来。达静电平衡时,每个电容器极板所带电量和极板间电势差的变化,遵循下述两条规律:     

浅谈串联电容器组的耐压能力

高中物理(甲)第二册第165页:“电容器串联后,电容减小了,但耐压能力提高了。”其它物理教材及参考读物中,在谈到电容器串联时,也有“提高耐压”之说。实际上电容器串联后能否提高耐压能力与电容器的客量、额定电压、绝缘电阻及其搭配情况等各种因素有关,本文拟就此问题作简要讨论。一、设电容分别为C_1、C_2的两个电容器串联,接在电压为U的电源上(如图1)。每个电容器两极板间的电压分别是U_1=Q/C_1和U_2=Q/C_2,则U_1/U_2=C_2/C_1,且U=U_1+U_2=Q/C_1+Q/C_2,式中Q为电容器每个极板上所带的电量,设C_1的额定电压为U′_1,C_2的额定电压为U′_2,则C_1U′_1和     

能带论与电容器电容

根据能带论和电磁学理论讨论了影响电容器电容的因素,认为电容器电容与电容器负极板内价电子最高占据态,即电容器极板的脱出功有关,在同一温度条件下,脱出功大的金属材料做成的电容器电容大。给出了温度对电容器电容的影响及电容器热击穿的原理,给出了阴极放电的正确物理图像。分析了电容器电容与正对面积成正比、与板间距离成反比的物理意义,认为极板面积表明容纳电荷的数量,板间距离反映了电势作用的规律。分析了电容器充电过程的能量转换过程,结果表明,正极板上的静电能在数值上等于正极板内价电子之间相互作用斥力势能的减少量;负极板上的静电能在数值上等于负极板内价电子之间相互作用斥力势能的增加量;正负极板上静电能的总和为零;为电容器充电的电源内部非静电力做功将非静电场能量转化两极板之间的静电场能量,由此证明了长期以来电磁学理论无法证明的电磁场能量是由谁携带的问题。提出了研究电容器极板材料的初步思路,认为半金属、半导体材料或者绝缘体掺杂材料有可能成为大电容的电容器极板材料,这对于人类目前正在研究接收雷电能量具有重要的理论意义和实际意义。     

物理科

6.在右图所示的实验装置中,平行板电容器的极板A与一灵敏的静电计相接,极板B接地。若极板B稍向上移动一点,由观察到的静电计指针变化作出平行板电容器电容变小的结论的依据是 (A)两极板间的电压不变,极板上的电量变小 (B)两极板间的电压不变,极板上的电量变大 (C)极板上的电量几乎不变,两极板间的电压变小 (D)极板上的电量几乎不变。两极板间的电压变     

怎样理解电量几乎不变而电压变大──一道高考选择题解答释疑

怎样理解电量几乎不变而电压变大──一道高考选择题解答释疑广东湛江一中申探禄１９９６年高考物理试卷第６题：如图所示的实验装置中，平行板电容器的极板Ａ与一灵敏的静电计相接，极板Ｂ接地．若极板Ｂ稍向上移动一点，由观察到的静电计指针变化作出平行板电容器电容变...     

高考中的电容器(高二、高三)

1.电容的决定因素 例1对于水平放置的平行板电容器,下列说法正确的是() (A)将两极板的间距加大,电容将增大. (B)将两极板错开,使正对面积减小,电容将减小. (C)在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的陶瓷板,电容将增大. (D)在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的铝板,电容将增大. (00年全国) 分析由平行板电容器的电容决定式。凡一‘_,.、一一·一一C=了书行可知,(A)错,(B)正确.一4欣d‘~,、沼蕊,‘,、~,一。. 在下板的内表面上放置一陶瓷板,即放人一电介质,所以电容C增大,(C)正确. 在下板的内…     

平行板电容器电容公式的推导

平行板电容器的电容由什么决定？人教版新教材这样说明：理论分析表明，当平行板电容器的两极板间是真空时，电容C与极板的正对面积S、极板距离d的关系为C=S/4πkd式中k为静电力常量．     

电磁学选择题错解例析

一、未弄懂电磁振荡的过程例１右图中的曲线是LC振荡电路中电容器极板上的电量q随时间t变化的图线．由图可知（）A．t１时刻，电路中的电流最大B．从t１到t２，电路的磁场能不断减小C．从t２到t３，电容器不断充电D．t４时刻，电容器的电场能最大错解选A、B．分析错解认为极板上的电量大，电路中的电流就大，电路的磁场能就越大，从而导致出错．t１时刻，电容器极板上的电量最大，电路中的电流为０，故A错．从t１到t２，电容器极板上的电量不断减小，电路中的电流不断增大，电路的磁场能不断增大，故B错．从t２到t３，电容器极板上的电…     

4.华约2012年自主招生物理试题

1.C 带有等量异种电荷的板状电容器的电场线应该垂直于极板,且电场线的疏密程度反映电场强度的大小,所以选项C正确. 点评:此题以板状电容器切入,意在考查电场线与等势面的关系及其相关知识. 2.B 由动能定理,得-eEd=0-Ek0,解得从铜板表面逸出光电子的最大初动能Ek0=1.5 eV.     

介质内存在球形气泡的圆盘电容器

针对圆盘电容器介质内存在球形气泡缺陷的情形,给出其两极板间的电势分布,通过极板间的场强分布的分析和极板带电量的计算,研究介质中的缺陷对圆盘电容器性能的影响.     

对一道竞赛题解法的探究

第 17届全国中学生物理竞赛预赛第四题解答中用到了近似运算 ,但参考解答中所用的方法似有值得商榷之处 .原题如下 :某些非电磁量的测量是可以通过一些相应的装置转化为电磁量来测量的 .一平板电容器的两个极板竖直放置在光滑的水平平台上 ,极板的面积为 S,极板间的距离为 d.极板 1固定不动 ,与周围绝缘 ;极板 2接地 ,且可在水平平台上滑动并始终与极板1保持平行 .极板 2的两个侧边与劲度系数为 k、自然长度为 l的两个完全相同的弹簧相连 ,两弹簧的另一端固定 .图 1是这一装置的俯视图 .先将电容器充电至电压 U后即与电源断开 ,再在极板 2…     

谈谈平行板电容器的电容变化问题

中学物理课本下册四十九面练习六题2要求对图1—36实验中观察到的现象作出定性解释。图1—36实验得出的结论是接在静电计上平行板电容器的板间距离增大时,静电计指示电容器二极板电势差增大。其解释如下:极板距离增大,平行板电容器电容量减小,因极板所带电荷量不变,故两极板电势差增大。对这一解释有学生提出,平行板电容器两极板所带电量不可能不变,当极板距离     

此处电容器的电量该说变还是不变？

在全日制普通高级中学教科书(必修加选修)《物理》第二册第135面有一演示实验，用以研究平行板电容器的电容跟哪些因素有关．实验在各项操作中始终强调保持电容器极板上的电量不变，但未说明是如何保持不变的．据笔者推测这里的“不变”就是将平行板电容器充好电后与电源断开，如是这样，平行板电容器极板上的电量真能保持不变吗?这个问题有必要从理论上说清楚，以免对学生产生误导．     

探究电介质的极化对电容的影响

两个相互靠近且彼此绝缘的导体板组成平板电容器,其电容量等于电容器极板所带电荷量与两极板间的电压的比值,定义式为C=Q/U.     

用数字万用表做电容器实验

数字万用表是传统机械指针式万用表的更新换代产品,具有更多的测量功能,例如最常见的DT890就有电容档,能直接测量电容器的电容,这样可以把有关平行板电容器的实验做得更好。 验证平行板电容器的电容C跟极板间的距离d,正对面积S,介电常数ε间的关系,这是一个有关电容器的重要实验,传统的做法是把电容器的一个极板跟静电计相连,另一个极板接地,同时静电计的外壳也要接地。然后,用起电机使电容器带电,静电计的指针就会偏转一个角度,指示出电势差U的高低,根据公式C=Q/U,从U的变化情况就可以推知电容C的变化情况。但是,这种做法有两个缺点,一是难以     

电容器串并联后耐压问题的讨论

电容器连接的最基本形式是串联与并联。高二统编教材提到:“电容器串联后电容减少了,但耐压能力提高了,所以要承受较高电压时,可以把电容器串联起来,电容器并联后,电容增大了,耐压能力没有提高,所以在需要大电容时,可以把电容并联起来。”     

关于介电常数

介电常数是与电介质有关的物理量,具体分为相对介电常数和绝对介电常数两种. 当把电介质插入电容器的极板间时,在电场的作用下,电介质表面出现正负电荷(称为极化电荷),即发生极化现象.由于极化电荷是由电介质中的束缚电荷发生微小移动而产生的宏观效果,在数量上比导体表面的感应电荷要少得多,所以极化电荷在电介质内产     

电容器二级结论的妙用

当电容器极板上电量不变时,巧妙应用二级结论 ,无论是判断电容器上物理量的动态变化,还是分析带电粒子在电场中的直线、曲线运动,均可快速得到正确结论。