3静电平衡和电容器

静电平衡和电容器1、静电感应现象（1）静电感应现象：导体在电场中自由电荷重新分布的现象。（2）静电感应因果关系存在外电场及导体中有自由电荷自由电荷定向移动，导体两端带异种电荷自由电荷不再定向移动，E-E存在外电场及导体中有自由电荷自由电荷定向移动，导体两端带异种电荷自由电荷不再定向移动，E-E原因现象结果（3）静电平衡当导体E=0时（自由电子定向移动停止），导体达到静电平衡状态。内静电平衡状态：导体中（包括表面）没有电荷定向移动的状态。静电平衡的条件：导体内部场强为零，即E内=0。静电平衡状态下导体的特征：a、导体内部场强处处为零。b、导体表面场强垂直表面。（原因：如果不垂直，场强就有一个沿导体表面的分量，自由电子还要发生定向移动）c、导体为等势体，表面为等势面。（原因：导体内部场强处处为零，在导体内部移动电荷时，电场力不做功，任意两点间电势差为零；电荷在导体表面移动时，电场力与位移垂直，电场力不做功）静电平衡导体的电荷分别特点a、导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的表面。b、在导体外表面，越尖锐的位置，电荷的密度（单位面积的电荷量）越大，凹陷的位置几乎没有电荷。2、尖端放电（1）空气电离气体分子中的电子在强电场的作用下发生剧烈的运动，挣脱原子核对它的束缚而成为自自电子，同时气体分子变成带正电荷的正离子，这个现象叫做空气的电离。（2）尖端放电中性的分子电离后后变成带负电的自由电子和失去电子带正电的离子，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，

这相当于导体尖端失去电荷，这个现象叫做尖端放电。（3）应用和防止应用：避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施。防止：高压设备中导体的表面尽量光滑会减少电能的损失。1、静电屏蔽（1）定义：处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零，可以利用导体球壳（或金属网罩）封闭某区域，使该区域不再受外电场的影响，这一现象称为静电屏蔽。（2）静电屏蔽的实质利用静电屏蔽现象，使金属壳的感应电荷和外加场强的矢量和为零，好像是金属壳将电场“挡”在外面，即所谓的屏蔽作用，其实是壳内两种电荷并存，矢量和为零而已。当金属壳达到静电平衡时，内部没有电场，因而金属的外壳会对其内部起到保护作用，使它内部不受外部电场影响。（3）静电屏蔽的两种情况./J；导体内空腔不受外界影响，如图甲接地导体空腔外部不受内部电荷影响，如图乙所示。处于静电平衡的导体，内部场强处处为零的原因是（）A、外电场不能进入导体内部B、所有感应电荷在导体内部产生的合场强为零C、外电场和所有感应电荷的电场在导体内部叠加的结果为零D、以上解释都不正确如图所示，金属壳放在光滑的绝缘水平垫上，能起到屏蔽外电场或内电场作用的是（）如图所示，带电体Q靠近一个接地空腔导体，量中等于零的是（）A、如图所示，金属壳放在光滑的绝缘水平垫上，能起到屏蔽外电场或内电场作用的是（）如图所示，带电体Q靠近一个接地空腔导体，量中等于零的是（）A、导体墙内任意点的场强B、导体腔内任意点的电势C、导体外表面的电荷量空腔里面无电荷，在静电平衡后，下列物理D、导体空腔内表面的电荷量一个不带电金属球壳，在它的球心放入一个正电荷，其电场分布是图中的（）如图所示，一导体球A带有正电荷，当只有它存在时，它在空间P点产生的电场强度大小为EA，在A球心与P点连线上有一带负的点电荷B，当只有它存在时，它在空间P点产生的电场强度大小为Eb，当A、B同时存在时，根据场强叠加原理，P点的场强大小应为（）A、EbB、Ea+Ebc、…ID、以上说法都不对在点电荷-Q的电场中，一金属圆盘处于静止状态，若圆平面与点电荷在同一平面内，则盘上感应电荷在盘中A点所激发的附加场强E的方向在图中正确的是（）

壳外有C点，则下列说法正确的是（）A、E>E>EB、A、壳外有C点，则下列说法正确的是（）A、E>E>EB、A、B、C三点的电势甲广%>%C、EA>EB>ECD、A、B、C三点的电势甲a>Pb>Pc如图所示，两个相同的空心金属球M和N，M带-Q电荷，N不带电（M、N相距很远，互不影响），胖碧昂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1、电容器（1）定义：两个彼此绝缘而又相互靠近的导体就构成了电容器。（2）功能：电容器的主要作用是能够储存电荷或电能，这种储存在电场中的电能叫电场（3）电容器的充电、放电过程充电过程放电过程定义使电容器带电的过程中和掉电容器所带电荷的过程过程示意图万+:++++^BL・.rx.++++4Lr电荷运动正电荷向A板，负电荷向B板移动正电荷由A板移向B板（或负电荷由B板移向A板）联系两个过程互逆，电容器的电量、场强、能量变化趋势相反（4）电容器充电、放电过程特征①充电过程：充电过程存在充电电流，此电流变化由大到小；电容器电荷量增加；电容器两极间电压增大；电容器中电场强度增强，两极板间电场能增大。②放电过程：放电过程存在放电电流，此电流有大变小；电容器电荷量减少；电容器两极间电压减小；电容器中电场强度减弱，两极板件电场能减小。（5）电容器的带电量电容器的带电量是指电容器一个板上电电量的绝对值2、电容（1）定义电容器所带电荷量Q与两极板间电势差U的比值叫电容

（2）定义式：C=Q（3）单位在国际单位制中，电容的单位是法拉，简称法，符号是F常用单位还有RF、pF（1pF=10-6rF=10-12F）（4）物理意义电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量，数值上等于电容器两极板间的电压增加1V所增加的带电量。（5）电容的另一定义式：C=?Q式中C表示电容器的电容，AU表示两极间增加的电压，AUAQ表示当两极间电压增加AU时电容器所增加的电量。3、平行板电容器的电容（1）平行板电容器在两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质一一电介质（空气也是一种电介质），就组成一个最简单的电容器，叫做平行板电容器。基本结构：由两块彼此绝缘互相靠近的导体组成带电特点：两板电荷等量异号，分布在两板相对的内侧U板间电场：板间形成匀强电场（不考虑边缘效应），场强大小E=，方向始终垂直板d面。（2）平行板电容器的电容：与平行板正对面积S及电介质的相对介电常数£r成正比，与板间的距离d成反比。公式：C=£S

4公式：C=£S

4nkd（1）分类方法按形状分：圆柱形电容器，平行板电容器，球形电容器等按构造分：固定电容器，可变电容器，半可变电容器等按极板间使用的电介质分：空气电容器，真空电容器，塑料薄膜电容器，云母电容器，陶瓷电容器，电解电容器等。（2）元件符号①一||—：固定电容器，其电容C是不变的。+II②：电解电容器，有“+”“-”极之分，连接时不能接错。（3）电容器的击穿电压和额定电压①击穿电压：电容器两极间电压超过某一数值，电介质被击穿，电容器损坏，这个极限电压称为电容器的击穿电压。②额定电压：电容器长期正常工作时所能承受的电压称为额定电压，额定电压低于击穿电压。注意：电容器外壳上标的是工作电压或称为额定电压。连接在电池两极上的平行板电容器，当两极板间的距离减小时，则（）A、电容器的电容C变大B、电容器极板所带电荷量Q变大C、电容器两极板间的电势差U变大D、电容器两极板间的电场强度E变大当一个电容器所带电荷量为Q时，两极板间的电势差为U，如果所带电荷量增大为2Q，则（）A、电容器的电容增大为原来的2倍，两极板间电势差保持不变1-……,一—B、电容器的电容减小为原来的5倍，两极板间电势差保持不变C、电容器的电容保持不变，两极板间电势差增大为原来的2倍D、电容器的电容保持不变，两极板间电势差减少为原来的1倍有一充电的平行板电容器，两极间电压为3V，使它的电荷量减少3X10-4C，于是电容器两极板间的电压降低\此电容器的电容量四F，电容器原来的电荷量是C，若把电容器极板上的电荷量全部放掉，电容器的电容量是PF。下列关于电容器的说法中，正确的是（）A、电容越大的电容器，带电荷量也一定越多B、两个电容器的带电荷量相等时，两板间电势差较大的电容器的电容较大C、电容器的电容与电容器是否带电无关D、电容器不带电时，其电容为零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、将两极板平行错开，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，电容将增大对于一给定的电容器，在如下图所示中，描述电容C、带电荷量Q、电压U之间的相互关系的图线中正确的是（）ABCD

某电解电容上标有“25V,470呻”的字样，对此，下列说法中正确的是（）ABCDA、此电容器只能在直流25V以下电压才能正常工作B、此电容器必须在直流25V的电压时才能正常工作。、当工作电压是直流25V时，电容才是470RFD、这种电容器使用时，必须考虑电容器的两根引线的极性平行板电容器保持与直流电源两极相连，充电平衡后，两极板间的电压是U，充电荷量为Q，两极板间场强为E，电容为C。现将两极板间距离减小，则引起变化的情况是（）A、Q变大B、C变小C、E不变D、U变小电容器两极板间电压一定，若正极板不动，将负极板远离正极板移动，则极板间某一给定的点与负极板间的电势差将（）A、变大B、变小C、不变D、以上结论均有可能在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做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，极板上的电荷量变小B、两极板间的电压不变，极板上的电荷量变大C、极板上的电荷量几乎不变，两极板间的电压变大D、极板上的电荷量几乎不变，两极板间的场强变大电容器是一种常用的电子元件，对电容器认识正确的是（）A、电容器的电容表示其存储电荷的能力B、电容器的电容与它所带的电荷量成正比C、电容器的电容与它两极板间的电压成正比D、电容器常用的单位有RF和pF，1rF=103pF电容器A的电容比电容器B的电容大，这表明（）A、A所带的电荷量比B多B、A比B能容纳更多的电荷量C、A的体积比B的体积大D、两电容器的电压都改变1V时，A的电荷量的该变量比B的大一个空气平行板电容器，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B、将带电荷量变为2QC、将极板正对面积变为2SD、将两极间充满介电常数为2的电介质如右图所示，两块平行板带电金属板，带正电的极板接地，两极间P点处固定着一个负电荷（电荷量很小）。现让两板保持距离不变而水平错开一段距离，则（）TOC\o"1-5"\h\zA、两板间电压变大，P点场强变大-B、两板间电压变小，P点场强变小叩c、p点电势变大，负电荷的电势能变小..u..D、P点电势变小，负电荷的电势能变大I如图所示，有三块大小相同的平行导体板A、B、C，其中A与B间距是B与C间距的一半，且A、B两极所构成的电容器的电容为10-2“F，