正确率19.999999999999996%如图所示,真空中有一平行板电容器,电容为$${{C}}$$,两极板$${{M}{、}{N}}$$分别由银和钠(其极限频率分别为$${{v}_{1}}$$和$${{v}_{2}{)}}$$制成,板间距离为$${{d}}$$。现用频率为$$v \ ( \ v_{2} < v < v_{1} )$$的单色光持续照射两极板内表面,设电子的电荷量为$${{e}}$$,则电容器两个极板最终带电情况是()
B
A.$${{N}}$$极板带负电,带电荷量为$$c \frac{h ( v-v_{2} )} {e}$$
B.$${{N}}$$极板带正电,带电荷量为$$c \frac{h ( v-v_{2} )} {e}$$
C.$${{M}}$$极板带负电,带电荷量为$$c \frac{h ( v-v_{1} )} {e}$$
D.$${{M}}$$极板带正电,带电荷量为$$c \frac{h ( v-v_{1} )} {e}$$
2、['电容', '电容器的动态分析']正确率80.0%平行板电容器是最简单的电容器,下列操作中可以增大电容器电容的是$${{(}{)}}$$
A.
B.
C.
D.
正确率80.0%小明同学在“观察电容器的充、放电现象”实验中给一个固定电容器充电。下列描述电容器电荷量$${{Q}}$$、电压$${{U}}$$、电容$${{C}}$$之间关系的图像中,正确的是$${{(}{)}}$$
A.
B.
C.
D.
正确率60.0%如图所示,两面积较大$${、}$$
B
A.若在两板间加上某种绝缘介质,$${{A}{、}{B}}$$两板的电压会保持不变
B.$${{A}{、}{B}}$$两板电荷分别在$${{P}}$$点产生电场的场强大小相等,方向相同
C.若将$${{A}}$$板水平向左平移一小段距离,两板间的电场强度将减小
D.若将$${{A}}$$板竖直向下平移一小段距离,原$${{P}}$$点位置的电势将变大
5、['电容']正确率60.0%如图所示,彼此绝缘的同轴金属圆管和圆柱分别带上等量的异种电荷$${{Q}}$$
A
A.$${{2}{U}}$$
B.$${{4}{U}}$$
C.$${{8}{U}}$$
D.$${{1}{6}{U}}$$
6、['电容', '匀强电场中电势差与电场强度的关系', '静电力做功', '库仑定律公式及其适用条件']正确率60.0%以下对$${{“}}$$静电场$${{”}}$$一章中几个公式的理解,正确的是()
B
A.公式$$C=\frac{Q} {U}$$指出,电容器的电容随电容器所带电荷量$${{Q}}$$的增加而增加
B.由$$E=\frac{U} {d}$$可知,同一个平行板电容器两板电势差$${{U}}$$越大时板内电场强度$${{E}}$$越大
C.在公式$$F=k \frac{q_{1} q_{2}} {r^{2}}$$中,可理解为$$k \frac{q_{2}} {r^{2}}$$是$${{q}_{2}}$$所在位置的电场强度的大小
D.公式$$W_{A B}=q U_{A B}$$中,电荷$${{q}}$$沿不同路径从$${{A}}$$点移动到$${{B}}$$点,静电力做功不同
7、['电容', '电荷守恒定律及应用', '库仑定律公式及其适用条件']正确率60.0%学习物理要正确理解物理规律和公式的内涵.你认为下列理解正确的是$${{(}{)}}$$
B
A.根据库仑定律公式$$F=k {\frac{q_{1} ~ q_{2}} {r^{2}}}$$可知,两个电荷的距离趋于零时,库仑力为无穷大
B.根据电荷守恒定律可知,一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和不变
C.由匀强电场电势差与电场强度的关系$${{U}{=}{E}{d}}$$可知,匀强电场中任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比
D.根据电容器的电容的定义式$$C=\frac{Q} {U}$$可知,电容器的电容与它所带电荷量成正比
8、['电容']正确率80.0%电容器是一种重要的电学元件。某电容器的电容为$${{C}}$$,当两极板加电压$${{U}}$$时,电容器所带的电荷量为$${{Q}}$$.现将电压$${{U}}$$减小,则$${{(}{)}}$$
A
A.$${{C}}$$不变
B.$${{C}}$$减小
C.$${{Q}}$$不变
D.$${{Q}}$$增大
9、['电容', '等势面及其与电场线的关系', '电势的概念、定义式、单位和物理意义', '电场强度的表达式和单位', '电场线的概念及特点']正确率60.0%以下说法正确的是()
A
A.等势面一定与电场线垂直
B.电场中电势为零的地方场强一定为零
C.电容器的电容越大,其所带的电荷量就越多
D.电场线只能描述电场的方向,不能描述电场的强弱
10、['电容', '电势差', '电场强度的表达式和单位', '点电荷的电场']正确率40.0%下列是某同学对电场中的概念、公式的理解,其中正确的是$${{(}{)}}$$
C
A.根据电场强度的定义式$$E=\frac{F} {q}$$,电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量成反比
B.根据电容的定义式$$C=\frac{Q} {U}$$,电容器的电容与所带电荷量成正比,与两极板间的电压成反比
C.根据真空中点电荷电场强度公式$$E=\frac{k Q} {r^{2}}$$,电场中某点电场强度和场源电荷的电荷量成正比
D.根据公式$$U_{A B}={\frac{W_{A B}} {q}}$$,带电量为$${{1}{C}}$$正电荷,从$${{A}}$$点移动到$${{B}}$$点克服电场力做功为$${{1}{J}}$$,则$${{A}}$$、$${{B}}$$点的电势差为$${{1}{V}}$$
1. 解析:
根据光电效应,只有当入射光频率 $$v$$ 大于金属的极限频率 $$v_0$$ 时,才能发生光电效应。题目中 $$v_2 < v < v_1$$,说明只有钠($$N$$ 极板,极限频率 $$v_2$$)能发生光电效应,而银($$M$$ 极板,极限频率 $$v_1$$)不能。
钠板发射的光电子被 $$M$$ 极板收集,导致 $$N$$ 极板带正电,$$M$$ 极板带负电。光电子最大初动能 $$E_k = h(v - v_2)$$,电容器最终电压 $$U$$ 满足 $$eU = E_k$$,即 $$U = \frac{h(v - v_2)}{e}$$。
电容器带电量 $$Q = CU = C \frac{h(v - v_2)}{e}$$,因此 $$N$$ 极板带正电,电荷量为 $$C \frac{h(v - v_2)}{e}$$。
答案:B
2. 解析:
平行板电容器的电容公式为 $$C = \frac{\epsilon S}{4 \pi k d}$$,其中 $$\epsilon$$ 是介电常数,$$S$$ 是正对面积,$$d$$ 是板间距离。
A 选项:插入电介质($$\epsilon$$ 增大),电容增大。
B 选项:减小正对面积($$S$$ 减小),电容减小。
C 选项:增大板间距离($$d$$ 增大),电容减小。
D 选项:减小板间距离($$d$$ 减小),电容增大。
答案:A、D
3. 解析:
电容器的电容 $$C$$ 是固有属性,与 $$Q$$ 和 $$U$$ 无关,因此 $$C$$ 为定值。
由 $$Q = CU$$ 可知,$$Q$$ 与 $$U$$ 成正比,图像应为过原点的直线。
答案:D
4. 解析:
A 选项:加入绝缘介质后,电容 $$C$$ 增大,而电荷量 $$Q$$ 不变,由 $$U = \frac{Q}{C}$$ 可知电压减小,错误。
B 选项:$$A$$、$$B$$ 两板带等量异种电荷,$$P$$ 点场强为两板电荷产生场强的矢量和,方向相同,大小相等,正确。
C 选项:将 $$A$$ 板左移,正对面积 $$S$$ 减小,电容 $$C$$ 减小,但 $$Q$$ 不变,由 $$E = \frac{U}{d} = \frac{Q}{Cd}$$ 可知电场强度 $$E$$ 增大,错误。
D 选项:将 $$A$$ 板下移,$$P$$ 点与 $$B$$ 板距离减小,电势降低,错误。
答案:B
5. 解析:
同轴圆柱电容器的电容公式为 $$C = \frac{2 \pi \epsilon L}{\ln(b/a)}$$,其中 $$L$$ 为长度,$$a$$ 和 $$b$$ 分别为内圆柱和外圆管的半径。
当长度 $$L$$ 变为 $$2L$$ 时,电容 $$C' = 2C$$。由 $$U = \frac{Q}{C}$$ 可知,$$Q$$ 不变时,$$U' = \frac{U}{2}$$。
题目中 $$Q$$ 变为 $$2Q$$,因此 $$U'' = \frac{2Q}{2C} = U$$,但选项无此答案。重新审题发现题目描述不完整,可能为 $$L$$ 和 $$Q$$ 同时加倍,此时 $$U$$ 不变,但选项无匹配。可能是题目描述有误。
答案:无正确选项(题目可能有误)
6. 解析:
A 选项:电容 $$C$$ 是固有属性,与 $$Q$$ 无关,错误。
B 选项:$$E = \frac{U}{d}$$ 仅适用于匀强电场,且 $$U$$ 增大时 $$E$$ 增大需在 $$d$$ 不变条件下,正确。
C 选项:$$k \frac{q_2}{r^2}$$ 是 $$q_2$$ 在 $$q_1$$ 处产生的场强大小,正确。
D 选项:静电力做功与路径无关,错误。
答案:B、C
7. 解析:
A 选项:库仑定律适用于点电荷,距离趋于零时不成立,错误。
B 选项:电荷守恒定律正确。
C 选项:$$U = Ed$$ 中 $$d$$ 为沿电场线方向的距离,任意两点距离不一定是 $$d$$,错误。
D 选项:电容 $$C$$ 与 $$Q$$ 无关,错误。
答案:B
8. 解析:
电容 $$C$$ 是固有属性,与电压 $$U$$ 无关,因此 $$C$$ 不变。
由 $$Q = CU$$ 可知,$$U$$ 减小时 $$Q$$ 减小。
答案:A
9. 解析:
A 选项:等势面与电场线垂直,正确。
B 选项:电势为零处场强不一定为零(如接地导体附近),错误。
C 选项:电容器的电荷量还取决于电压,错误。
D 选项:电场线疏密可描述场强强弱,错误。
答案:A
10. 解析:
A 选项:电场强度 $$E$$ 与试探电荷 $$q$$ 无关,错误。
B 选项:电容 $$C$$ 与 $$Q$$ 和 $$U$$ 无关,错误。
C 选项:点电荷场强公式 $$E = \frac{kQ}{r^2}$$ 中,$$E$$ 与 $$Q$$ 成正比,正确。
D 选项:$$U_{AB} = \frac{W_{AB}}{q}$$,克服电场力做功 $$W_{AB} = -1 \text{J}$$,则 $$U_{AB} = -1 \text{V}$$,错误。
答案:C