题目内容

2．如图所示，C为中间插有电介质的电容器，a和b为其两极板，a板接地．P和Q为两竖直放置的平行金属板，在两板间用轻质绝缘细线悬挂一带电小球，P板与b板用导线相连，Q板接地．开始时悬线处于竖直方向，在b板带电后，悬线偏转了角度α．在以下方法中，能使悬线的偏角变大的是 （　　）
A．减小a、b两极板的正对面积
B．减小a、b间的距离
C．将电介质换为介电常数更大的电介质（大小和形状相同）
D．把电介质换成一块形状大小相同的铁块

分析 本题中电容器ab与平行金属板PQ并联，电压相等，根据$C=\frac{εS}{4πkd}$和$C=\frac{Q}{U}$，判断电容器ab板间电压如何变化，由E=$\frac{U}{d}$分析PQ间场强如何变化．

解答 解：A、平行板电容器的电容$C=\frac{εS}{4πkd}$，当减小两极板的正对面积时，电容减小，再根据电容的定义式$C=\frac{Q}{U}$，电容与电源没有连接，电容的电量不变，可见电压增大，一个极板接地，电势为零，另一个极板的电势升高，b与P连接在一起，表明是等势体，可知P板的电势升高，P、Q之间的电势差增大，在两极板距离不变的情况下，根据U=dE，可知电场强度增大，电场力增大，悬线与竖直方向的夹角增大，选项A正确；
B、减小a、b间的距离，d↓，C↑，Q不变，$C=\frac{Q}{U}$，U↓，由E=$\frac{U}{d}$分析知，PQ间的E↓，α变小，故B错误．
C、将电介质换为介电常数更大的电介质，ε↑，C↑，Q不变，$C=\frac{Q}{U}$，U↓，PQ间的E↓，α变小，故C错误；
D、把电介质换做铁块，相当于减小两极板之间的距离，根据B的分析可知，选项D错误．
故选：A

点评 本题是电容器的动态变化分析问题，是$C=\frac{εS}{4πkd}$、$C=\frac{Q}{U}$和E=$\frac{U}{d}$的综合应用，关键要抓住电容器的电压相等．

练习册系列答案
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12．假设地球的半径为R，万有引力常量为G，地球同步卫星距离地面的高度为5.6R，则运行周期为地球自转周期$\frac{1}{8}$的未知卫星距离地面的高度约为（　　）
A．2.3RB．1.65RC．0.65RD．3.3R
13．如图所示，将平行板电容器两极板分别与电池正、负极相接，两板间一带电液滴恰好处于静止状态．现贴着下板插入一定厚度的金属板，则在插入过程中（　　）
A．电容器的带电量不变B．带电液滴将向上做加速运动
C．带电液滴仍将静止D．电路将有顺时针方向的短暂电流
10．单色细光束射到折射率n=$\sqrt{2}$的透明球面，光束在过球心的平面内，入射角i=45°，光束经折射进入球内后，又经内表面反射一次，再经球面折射后射出，如下图所示（图上已画出入射光和出射光）．
①在图上大致画出光线在球内的路径和方向．
②求入射光与出射光之间的夹角α
17．如图所示，在高H=5m的光滑水平台上，有一用水平轻质细线拴接的完全相同、质量均为45g的滑块a和b组成的装置Q，Q处于静止状态．装置Q中两滑块之间有一处于压缩状态的轻质弹簧（滑块与弹簧不拴接）．某时刻装置Q中的细线断开，弹簧恢复原长后，滑块a被水平向左抛出，落到地面上的A处，抛出的水平距离x=5m，滑块b沿半径为R=0.45m的半圆弧做圆周运动并通过最高点C．空气阻力不计，取g=10m/s2，求：
（1）弹簧恢复原长时，滑块a的速度大小．
（2）滑块b通过圆弧的最高点C时，对轨道的压力大小．
7．下列关于惯性的说法中，正确的是（　　）
A．速度越快的汽车刹车时车轮在地面上的擦痕就越长，说明物体的运动速度越大，其惯性也越大
B．出膛的炮弹是靠惯性飞向远处的
C．坚硬的物体有惯性，如投出去的铅球；柔软的物体没有惯性，如掷出的鸡毛
D．只有匀速运动或静止的物体才有惯性，加速或减速运动的物体都没有惯性
14．某同学欲采用下列器材研究一个额定电压为2.5V的小灯泡（内阻约为6Ω）的伏安特性曲线．
A．直流电源（3V，内阻不计）；
B．电流表（0～0.6A，内阻约为0.13Ω）；
C．电压表（0～3V，内阻约为3kΩ）；
D．电压表（0～15V，内阻约为15kΩ）；
E．滑动变阻器（0～20Ω，额定电流为2A）；
F．滑动变阻器（0～1000Ω，额定电流为0.5A）；
G．开关、导线若干．
（1）为了减小测量误差，电压表应选用C，滑动变阻器应选用E．（选填序号）
（2）该同学选择电流表外接法，且要求小灯泡两端电压变化范围尽量大些．请在图甲的虚线框中画出正确的实验电路图．
（3）闭合开关，逐次改变滑动变阻器滑片的位置，其中某组电流表、电压表的示数如图乙所示．则IA=0.24A，UV=1.50V．

（4）该同学在处理实验数据时，在如图丙所示的I-U坐标图上已描好了点，请你在图丙中绘制出小灯泡的I-U图线．
（5）该同学连接电路的实物图如图丁所示，请指出他的电路接线中的错误：电流表采用了内接法．
11．如图所示，将一小球从离地面5m高处向离小球4m远的竖直墙以8m/s的初速度水平抛出，不计空气阻力，g取10m/s2，求：
（1）小球从抛出到碰墙的时间；
（2）小球碰墙点离地面的高度．
8．质量为m，带电量为q的油滴从空中自由下落的时间为t1后，进入水平放置的带电极板间，再经过t2速度为零．则极板间电场力对油滴产生的加速度为（不计空气阻力）（　　）
A．$\frac{g{t}_{1}}{{t}_{1}+{t}_{2}}$B．$\frac{g{t}_{1}}{{t}_{1}-{t}_{2}}$C．$\frac{g（{t}_{2}-{t}_{1}）}{{t}_{2}}$D．$\frac{g（{t}_{2}+{t}_{1}）}{{t}_{2}}$

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