36、两块金属平行板的面积均为s,相距为d(d很小),分别带

如图甲所示,两平行金属板的板长l=0.20m,板间距d=6.0×10-2m,在金属板右侧有一范围足够大的方向垂直,

如图甲所示，两平行金属板的板长l ＝0.20m ，板间距d ＝6.0×10－2m ，在金属板右侧有一范 围足够大的方向垂直于纸面向里的匀强磁场，其边界为MN ，与金属板垂直。金属板的下极板接地，上极板的电压u 随时间变化的图线如图乙所示，匀强磁场的磁感应强度B ＝1.0×10－2T 。现有带正电的粒子以v 0＝5.0×105m/s 的速度沿两板间的中线OO ' 连续进入电场，经电场后射入磁场。已知带电粒子的比荷q m ＝108C/kg ，粒子的重力忽略不计， 假设在粒子通过电场区域的极短时间内极板间的电压可以看作不变，不计粒子间的作用（计算中取4tan1515? =）。 （1）求t ＝0时刻进入的粒子，经边界MN 射入磁场和射出磁场时两点间的距离； （2）求t ＝0.30s 时刻进入的粒子，在磁场中运动的时间； （3）试证明：在以上装置不变时，以v 0射入电场比荷相同的带电粒子，经边界MN 射入磁场和射出磁场时两点间的距离都相等。 （1）t ＝0时，u ＝0，带电粒子在极板间不偏转，水平射入磁场， 2 50285.010m 0.5m 1.01010v qvB m r mv r Bq -=?===?? s ＝2r ＝1.0m （2）带电粒子在匀强电场中水平方向的速度 乙 s 0 － O O ' 甲 甲

v 0＝5.0×105m/s 竖直方向的速度为0 Uq l v at dm v ⊥== 所以进入磁场时速度与初速度方向的夹角为α。如图所示： 200 tan v Uq l v dm v α⊥== 28522.010 1.0100.24tan 0.06(5.010)15 α????==?? 解得15α= 由几何关系可知，带电粒子在磁场中运动的圆弧所对的圆心角为φ，即为150 ，设带电粒子在磁场中运动的时间为t ，所以 66285555s 10s 2.610s 66 1.01010T m t Bq πππ--=?≈????－=＝＝126 （3）证明：设带电粒子射入磁场时的速度为v ，带电粒子在磁场中做圆周运动的半径为r mv r Bq = 进入磁场时带电粒子速度的方向与初速度的方向的夹角为α 0cos v v α= 由几何关系可知，带电粒子在磁场中运动的圆弧所对的圆心角为φ＝π－2α，带电粒子在磁场中的圆滑所对的弦长为s ，2cos s r ?= 0022v mv mv s Bq v Bq =?= 从上式可知弦长s 取决于磁感应强度、粒子的比荷及初速度，而与电场无关。

电容器 平行板电容器的教案示例

电容器平行板电容器的教案示例 一、教学目标 1．掌握平行板电容器的电容； 2．掌握影响平行板电容器电容的因素； 3．认识一些常用电容器； 4．结合匀强电场有关知识，研究平行板电容器极板间电场及电场源关系。 二、重点、难点分析 1．平行板电容器的电容和影响电容的因素是教学中的重点。 2．学生不常接触电容器，缺少实际知识，在接受本节课讲授内容时有一定困难，如何帮助学生在理解基础上分析解决问题是教学中的难点。 三、教具 静电计，带绝缘支架的导体圆板（两个），起电机，电介质板（泡沫塑料板），示教用各种电容器。验电器（一个），验电球。 四、主要教学过程 （一）引入新课 由上节课问题，靠近带电物体A的导体（B接地）上带有感应电荷。整个装置具有储存电荷的功能。我们称这种装置为电容器。 （二）教学过程设计 1．电容器 （1）构成：任何两个彼此绝缘、相互靠近的导体可组成一个电容器，贮藏电量和能量。两个导体称为电容的两极。 欲使电容器储存电荷，首先应对电容充电，充电后还能放电。 （2）充放电 ①充电：使电容器两极带异号电荷的过程。 实验1 利用起电机对相对放置的平行金属板构成的电容器充电。 把金属板与起电机断开，用验电球C与A板接触后再与验电器金属球D 接触，金属箔逐渐张开。可知A 板上带有电荷。然后，放掉C上多余电荷，

让C与B接触后再与D接触，可见原来张开的金属箔逐渐闭合，可知A、B带异号电荷。 分析：起电机两极带电荷后，电势在带正电荷一极较高，负电荷一极较低，与电容器两极接触时，由于起电机两极与电容器两极不等势，将发生电荷定向移动，引起电荷重新分布，直至起电机两极与电容器两极达到静电平衡状态为止。这时电容器两极与起电机两极分别等势，从而电容器两极间电势差等于起电机两极电势差。同样，也可用电源（电池）对电容器充电，与正极相连的电容器极板带正电荷，与负极相连带负电荷。 ②放电：使电容器两极失去所带电荷。 可用导线直接连接电容器两极，让两极板上正负电荷发生中和。 实验2 先用起电机对AB板充电，然后用导线连接A、B板，用验电球和验 电器检验A、B板上有无电荷。 电容器容纳电荷多少与什么有关？ 引导学生分析：两极板积累异号电荷越多，其中带正电荷一极电势越高，带负电荷一极电势越低，从而电势差越大。 可类比于水容器（柱形），Q电量类比于水体积，电势差U类比于水深，U越大，Q越大，水体积与水深度比值为横截面积不变。理论上可 称为电容。 （3）电容①定义：电容是描述电容器容纳电量特性的物理量。它的大小可用电容器一极的带电量与两极板电势差之比来量度。 说明：对于给定电容器，相当于给定柱形水容器，C（类比于横截面积）不变。这是量度式，不是关系式。在C一定情况下，Q=CU，Q正比于U。 ③单位：法拉（F）1F=1C／V

水平放置的两块平行金属板板长l=5

高二物理选修3-1课时作业《5.1磁场》 班级_____ 姓名____________ 日期_____ 一、单项选择题 1．下列说法中正确的是() A．只有磁铁周围才有磁场 B．电荷的周围一定有电场和磁场 C．磁铁的磁场与电流周围的磁场是两种不同的磁场 D．电流能产生磁场说明电和磁是有联系的 解析：选D.磁铁和电流周围都有磁场且性质相同，而电流是电荷定向移动形成的．所以，运动电荷周围既有电场又有磁场，静止电荷周围只有电场，A、B、C均不对；电流能产生磁场就是电和磁有联系的证明，故D正确． 2．下列关于磁场的说法中，正确的是() A．磁场和电场一样，是客观存在的特殊物质 B．磁场是为了解释磁极间的相互作用而人为规定的 C．磁体与磁体之间是直接发生作用的 D．磁场只有在磁体与磁体、磁体与电流发生作用时才产生 解析：选A.磁场是一种客观存在的特殊物质，存在于磁体、电流或运动电荷周围，只要磁体、电流或运动电荷存在，其周围一定存在磁场．故A正确，B、C、D错误．3．下列物体中，周围一定不．存在磁场的有() A．地球B．通电直导线 C．磁铁附近的铁棒D．静止的带电金属球 解析：选D.地球和通电直导线周围都存在磁场．铁棒放在磁铁附近会被磁化，磁化后的铁棒周围也有磁场，静止的带电小球，由于其中的电荷不定向运动，所以其周围不存在磁场，故选D. 4．关于地磁场，下列叙述正确的是() A．地球的地磁两极与地理的两极重合 B．我们用指南针确定方向，指南的一极是指南针的北极 C．地磁的北极与地理南极重合

D．地磁的北极在地理南极附近 解析：选D.地球是一个大磁体，其地磁北极(N极)在地理南极附近，地磁南极(S极)在地理北极附近，并不重合．指南针指南的一端应该是磁针的南极(S极)．选项D正确．5．关于宇宙中的天体的磁场，下列说法正确的是() A．宇宙中的许多天体都有与地球相似的磁场 B．宇宙中的所有天体都有与地球相似的磁场 C．指南针在任何天体上都能像在地球上一样正常工作 D．指南针在所有的天体上都能正常工作 解析：选A.宇宙中的许多天体都有磁场，太阳表面的黑子、耀斑和太阳风等活动都与太阳磁场有关，A对，B错．月球也和地球、太阳一样有全球性的磁场，只有在全球性的磁场天体上，指南针才能正常工作；火星就不是一个全球性的磁体，指南针就无法正常工作．C、D错． 6．把铁棒甲的一端靠近铁棒乙的中部，发现两者吸引，而把乙的一端靠近甲的中部时，两者互不吸引，则() A．甲有磁性，乙无磁性 B．甲无磁性，乙有磁性 C．甲、乙都有磁性 D．甲、乙都无磁性 解析：选A.磁体具有磁性，能够吸引钢铁一类的物质．磁体各个部分的磁性强弱不同，条形磁铁两端的磁性最强，叫做磁极，中间的磁性最弱，几乎没有．当铁棒甲的一端靠近铁棒乙的中部，两者互相吸引，说明甲是磁体，具有磁性；把铁棒乙的一端靠近铁棒甲的中部，两者不能相互吸引，说明乙不是磁体，没有磁性．由以上分析可知，选项A正确． 7．指南针能指南北是因为指南针() A．有吸引铁的性质B．被地磁场磁化了 C．受到地磁场的作用D．以上说法都不对 解析：选C.指南针指南是因为地磁场对指南针有力的作用，选项C正确． 8．在地球表面的某位置，发现能自由转动的小磁针静止时S极竖直指向地面，则

带电粒子在平行板电容器中的运动

带电粒子在平行板电容器中的运动 满分: 班级：_________ 姓名：_________ 考号：_________ 一、单选题（共1小题） 1．如图所示，电子在电势差为的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为的两块平行极板间的偏转电场中，在满足电子能射出平行极板区的条件下，下述四种情况中， 一定能使电子的偏转角变大的是（） A．变大，变大B．变小，变大 C．变大，变小D．变小，变小 二、多选题（共1小题） 2．如图所示，平行金属板A、B水平正对放置，分别带等量异号电荷，一带电微粒水平射入板间，在重力和电场力共同作用下运动，轨迹如图中虚线所示，那么（） A．微粒从M点运动到N点动能一定增加 B．微粒从M点运动到N点电势能一定增加 C．微粒从M点运动到N点机械能可能增加 D．若微粒带正电荷，则A板一定带正电荷 三、计算题（共3小题） 3.如图甲所示，水平放置的平行金属板A和B的距离为d，它们的右端放着垂直于金属板的靶MN，现在A．B板上加上如图乙所示的方波形电压，电压的正向值为，反向电压值为，且每隔变向1次。现将质量为m的带正电，且电荷量为q的粒子束从AB的中点O 以平行于金属板的方向射入，设粒子能全部打在靶上而且所有粒子在A．B间的飞行时间均为T。不计重力的影响，试问：

（1）定性分析在时刻从O点进入的粒子，在垂直于金属板的方向上的运动情况。 （2）在距靶MN的中心点多远的范围内有粒子击中？ （3）要使粒子能全部打在靶MN上，电压的数值应满足什么条件？（写出、、、、的关系即可） 4.如图所示，四分之一光滑绝缘圆弧轨道AP和水平绝缘传送带PC固定在同一竖直平面内， 圆弧轨道的圆心为O，半径为R；P点离地高度也为R，传送带PC之间的距离为L，沿逆时 针方向的传动，传送带速度V=，在PO的左侧空间存在方向竖直向下的匀强电场．一质量为m、电荷量为+q的小物体从圆弧顶点A由静止开始沿轨道下滑，恰好运动到C端后 返回．物体与传送带间的动摩擦因数为μ，不计物体经过轨道与传送带连接处P时的机械能 损失，重力加速度为g．求： （1）物体由P点运动到C点过程，克服摩擦力做功； （2）匀强电场的场强E为多大； （3）物体返回到圆弧轨道P点，物体对圆弧轨道的压力大小． 5.电路如图所示，电源电动势E＝28 V，内阻r＝2 Ω，电阻R1＝12 Ω，R2＝R4＝4 Ω，R3＝8 Ω，C为平行板电容器，其电容C＝3．0 pF，虚线到两极板距离相等，极板长l＝0．20 m， 两极板的间距d＝1．0×10－2m． 求： （1）若开关S处于断开状态，R3上的电压是多少？ （2）当开关闭合后，R3上的电压会变化，那么电容器上的电压等于多少？

037两块足够大的平行金属极板水平放置

037两块足够大的平行金属极板水平放置 两块足够大的平行金属极板水平放置，极板间加有空间分布均匀、大小随时间周期性变化的电场和磁场，变化规律分别如图1、图2所示（规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向）．在t ＝0时刻由负极板释放一个初速度为零的带负电的粒 子（不计重力）．若电场强度E 0、磁感应强度B 0、粒子的比荷q m 均已知，且002m t qB π=，两板间距2020 10mE h qB π=． ⑴求粒子在0～t 0时间内的位移大小与极板间距h 的比值； ⑵求粒子在板板间做圆周运动的最大半径（用h 表示）； ⑶若板间电场强度E 随时间的变化仍如图1所示，磁场的变化改为如图3所示，试画出粒子在板间运动的轨迹图（不必写计算过程）． 25、解法一：⑴设粒子在0～t 0时间内运动的位移大小为s 1 21012 s at = 0qE a m = 又已知200200 102,mE m t h qB qB ππ== 解得： 115 s h = ⑵粒子在t 0～2t 0时间内只受洛伦兹力作用，且速度与磁场方向垂直，所以粒子做匀速圆周运动．设运动速度大小为v 1，轨道半径为R 1，周期为T ，则 10at =v 21101 q B m R =v v 0 0 0 0 0 E 0 0 0 0 0 B 0 B －B

解得：15h R = π 又 0 2m T qB π= 即粒子在t 0～2t 0时间内恰好完成一个周期的圆周运动．在2t 0～3t 0 时间内，粒子做初速度为v 1的匀加速直线运动，设位移大小为s 2 2210012 s t at =+v 解得：235 s h = 由于s 1＋s 2＜h ，所以粒子在3t 0～4t 0时间内继续做匀速圆周运动， 设速度大小为v 2，半径为R 2 210at =+v v 22202 q B m R =v v 解得：225h R = π 由于s 1＋s 2＋R 2＜h ，粒子恰好又完成一个 周期的圆周运动．在4t 0～5t 0时间内，粒子 运动到正极板（如图1所示）．因此粒子运动的最大半径225h R =π ⑶粒子在板间运动的轨迹如图2所示 解法二：由题意可知，电磁场的周期为2t 0，前半周期粒子受电场作用做匀 加速直线运动，加速度大小为 0qE a m = 方向向上 后半周期粒子受磁场作用做匀速圆周运动，周期为T 00 2m T t qB π== 粒子恰好完成一次匀速圆周运动．至第n 个周期末，粒子位移大小为s n 201()2 n s a nt = 又已知 2020 10mE h qB π= 由以上各式得：2 5 n n s h =

平行板电容器的动态分析问题(完整资料).doc

此文档下载后即可编辑 平行板电容器的动态分析问题 平行板电容器是最常见的一种电容器，其结构可以发生变化，因此电容也跟着随之变化。 当我们改变电容器的某个结构时，电容器的电容也随之变化。从而导致电容器中间的电场强度也会发生变化。这就引出一种问题，电容器的动态分析问题。 电容器的动态分析问题总体上来说大概分为两类：电压不变的问题和电荷量不变的问题。一般情况下，题目中的说法是：电压不变（电容器始终接在电源上）电荷量不变（电容器充电完成后，断开电源） 如果根据问题的难度再细分： 层次1：仅仅分析电容和电荷量（电压）的变化 层次2：分析电容和电荷量（电压）的变化，再加上电场强度的变化，而电场强度的变化有两个方法进行比较（U不变的问题中：E=U/d，Q不变的问题中，Q与E成正比(前提是S不变)）

层次3：E的变化会导致容器中某点电势的变化（或者电荷在某点电势能的变化） 层次4：E的变化会导致容器中液滴所受电场力的变化，进而会产生加速度，根据牛顿第二定律计算加速度；或者容器中国液滴的平衡状态发生变化，从而分析细线角度的变化。 【此题问题本质上只重在分析电场强度的变化问题，因为所需要分析的是力的问题】 动态分析问题的处理方法： 1.先分析清楚题目给出的是U不变还是Q不变的类型 2.找出题目中发生变化的参量，然后分析C的变化（注意正反比 关系），Q的变化（U的变化）Q的变化会产生瞬间的充电和放电电流（会判断电流方向） 3.再分析E的变化 4.如果是平衡问题或者动力学问题需要进行受力分析，写平衡方 程或者牛顿第二定律。 典型例题剖析

例1：★★【2016 新课标I 】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 答案：D 解析：由4πr S C kd ε=可知，当云母介质抽出时，r ε变小，电容器的电容C 变小； 因为电容器接在恒压直流电源上，故U 不变，根据Q CU =可知，当C 减小时，Q 减小。再由U E d =，由于U 与d 都不变，故电场强度 E 不变，答案为D 例2：★★【2011 天津】板间距为d 的平行板电容器所带电荷量为Q 时，两极板间电势差为U 1，板间场强为E 1.现将电容器所带 电荷量变为2Q ，板间距变为12 d ，其他条件不变，这时两极板间电势差为U 2，板间场强为E 2，下列说法正确的是( ) A ．U 2＝U 1，E 2＝E 1 B ．U 2＝2U 1，E 2＝4E 1 C ．U 2＝U 1，E 2＝2E 1 D ．U 2＝2U 1， E 2＝2E 1 答案：C 解析 由公式C ＝εS 4k πd 、C ＝Q U 和E ＝U d 得U ＝4k πdQ εS ，E ＝4k πQ εS ，

Maxwell平行板电容器2D仿真实例

实验要求： 综合训练项目一：平板电容器电场仿真计算2D仿真 目的和要求：加强对静电场场强、电容、电场能量的理解，应用静电场的边界条件建立模拟的静态电场，解决电容等计算问题；提升学生抽象思维能力、提高利用数学工具解决实际问题的能力。 成果形式：仿真过程分析及结果报告。用Ansoft Maxwell软件计算电场强度，并画出电压分布图，计算出单位长度电容，和电场能量，并对仿真结果进行分析、总结。将所做步骤详细写出，并配有相应图片说明。 一、平行板电容器描述 上下两极板尺寸：20*2（mm） 材料：pec（理想导体） 介质尺寸：20*6（mm） 材料：mica（云母） 激励：电压源 上极板电压：5V 下极板电压：0V 二、仿真步骤 1、建模 Project > Insert Maxwell 2D Design File>Save as>Planar Cap（工程命名为“Planar Cap”）选择求解器类型：Maxwell > Solution Type> Electric> Electrostatic（静电的） 创建下极板六面体Draw > Rectangle（创建下极板长方形） 将六面体重命名为DownPlate 大小：20*2（mm） Assign Material > pec（设置材料为理想导体perfect conductor） 创建上极板六面体Draw > Rectangle（创建上极板六面体） 大小：20*2（mm） 将六面体重命名为UpPlate Assign Material > pec（设置材料为理想导体perfect conductor） 创建中间的介质六面体Draw > Rectangle（创建中间介质六面体）

影响平行板电容器电容的因素知识点.docx

高中物理学习材料 桑水制作 四、影响平行板电容器电容的因素 影响平行板电容器电容的因素主要考查的内容 主标题：影响平行板电容器电容的因素 副标题：剖析考点规律，明确高考考查重点，为学生备考提供简洁有效的备考策略。 关键词：平行板电容器、电容 难度：3 重要程度：5 内容： 考点剖析： 电容器在实际生产、生活中有广泛的应用，是出应用型题目的热点，复习时应注意。 电容器的电压、电荷量和电容的关系，是高考考查的知识点，应理解、弄懂。 电容器的电容C =Q /U =ΔQ /ΔU ，此式为定义式，适用于任何电容器。平行板电容器的电 容的决定式为C =4πS kd 。有关平行板电容器的Q 、E 、U 、C 的讨论要熟记两种情况： 1.若两极保持与电源相连，则两极板间电压U 不变； 2.若充电后断开电源，则带电量Q 不变。 典型例题 例1．（2014秋?乐陵市校级期中）如图所示为“探究影响平行板电容器电容的因素” 的实验装置，以下说法正确的是 （ ）

A ．A 板与静电计的指针带的是异种电荷 B ．甲图中将B 板上移，静电计的指针偏角增大 C ．乙图中将B 板左移，静电计的指针偏角不变 D ．丙图中将电介质插入两板之间，静电计的指针偏角减小 【解析】BD .A 板与静电计的指针带的是同种电荷，A 错误；将B 板向上平移，正对面 积减小，根据电容的决定式C =4πS kd ε得知，电容C 减小，而电容器的电量Q 不变，由电容的定义式C =Q U 分析得到，板间电势差U 增大，则静电计指针张角增大,故B 正确；乙图中将B 板左移，板间距增大，根据电容的决定式C = 4πS kd ε得知，电容C 减小，而电容器的电量Q 不变，由电容的定义式C =Q U 分析得到，板间电势差U 增大，则静电计指针张角增大,故C 错误；将电介质插入两板之间，根据电容的决定式C = 4πS kd ε得知，电容C 增大，而电容器的电量Q 不变，由电容的定义式C =Q U 分析得到，板间电势差U 减小，则静电计指针张角减小，D 正确。 例2．（2011秋?德城区校级期中）下列因素能影响平行板电容器的电容大小的是（ ） A ．两个极板间的电压 B ． 一个极板带的电荷量 C ．两个极板间的距离 D ． 两个极板的正对面积 【解析】CD ．根据C =4πS kd ε知，电容的大小与两极板的距离、正对面积有关，与两极 板间的电压以及所带的电量无关。故C 、D 正确，A 、B 错误。 例2．（2015?嘉峪关校级三模）如图所示，A 和B 为竖直放置的平行金属板，在两极板 间用绝缘线悬挂一带电小球。开始时开关S 闭合且滑动变阻器的滑动头P 在a 处，此时绝缘线向右偏离竖直方向。（电源的内阻不能忽略）下列判断正确的是（ ） A ． 小球带负电 B ． 当滑动头从a 向b 滑动时，细线的偏角θ变大 C ． 当滑动头从a 向b 滑动时，电流表中有电流，方向从上向下 D ． 当滑动头从a 向b 滑动时，电源的输出功率一定变大 【解析】C ．由图，A 板带正电，B 带负电，电容器内电场方向水平向右。细线向右偏，电场力向右，则小球带正电,故A 错误；滑动头向右移动时，R 变小，外电路总电阻变小，总电流变大，路端电压U =E ﹣Ir 变小，电容器电压变小，细线偏角变小，故B 错误；滑动头向右移动时，电容器电压变小，电容器放电，因A 板带正电，则流过电流表的电流方向向下，故C 正确；根据电源的输出功率与外电阻的关系：当外电阻等于内阻时，输出功率最大。外

平行板电容器的动态分析问题

平行板电容器的动态分析问题 一、涉及概念： 1、充电、放电。 2、电容U Q C = （表示电容器容纳电荷本领的物理量） 单位：法拉；简称：法，符号F 。F F μ6101= , F F p 1019= 3、平行板电容器电容kd S C πξ4r = （决定式） 二、平行板电容器的两类动态分析 （一）电荷量Q 不变；（电容器充电后与电源断开，Q 不变） 分析步骤：1、确定Q 不变后，寻找变量； 2、利用决定式kd S C πξ4r = ，定义式U Q C =去确定其他物理量的变化； 3、需要分析电场时，利用d U E = 确定电场强度的变化； （二）电压U 不变；（电容器保持与电源连接，U 不变） 分析步骤：1、确定U 不变后，寻找变量； 2、利用决定式kd S C πξ4r = ，定义式U Q C =去确定其他物理量的变化； 3、需要分析电场时，利用d U E =确定电场强度的变化；

四、例题讲解 例1、如图所示，水平放置的平行金属板（电容为C）与电源相连，板间距离为d，当开关K闭合时，板间有一质量为m、电量为q的微粒恰好处于静止状态，求： ①该微粒的电性。 ②此时平行板电容器内空间电场强度的大小。 ③此时平行板电容器两极板的电势差为多少。 ④此时平行板电容器两极板的电荷量为多少。 举一反三： 1、如图所示，水平放置的平行金属板（电容为C）与电源相连，板间距离为d，当开关K闭合时，板间有一质量为m的微粒恰好处于静止状态，求： ①判断该微粒的电性。 ②此时平行板电容器内空间电场强度的大小。 ③该微粒的电荷量为多少。 ④此时电容器金属板电荷量为多少。 例2、如图所示，水平放置的平行金属板（电容为C）与电源（电压为U）相连，板间距离为d，当闭合开关稳定后，若将电容器的下级板向下移动一段距离，试分析各个物理量的变化。

金属弯曲试验

金属弯曲试验 弯曲试验就是按规定尺寸弯心，将试样弯曲至规定程度，以此检验金属承受塑性变形的能力，并显示其冶金或焊接缺陷。 试验标准GB/T223—1999《金属材料弯曲试验方法》，GB/T2653—1989《焊接接头弯曲及压扁试验方法》。 一、弯曲试样 1、母材弯曲试样弯曲试验试样样坯的截取部位、方向及数量应根据有关标准和技术条件进行。如无其他特殊规定，则按GB/T2975的要求进行。母材弯曲试样可使用圆形、方形、矩形或多边形横截面的试样。 试样宽度应按照相关产品标准的要求，如有关标准未作具体规定，则当产品宽度不大于20mm时，试样宽度为原产品宽度，产品宽度大于20mm，厚度小于3mm时，试样宽度为20±5mm；厚度不小于3mm时，试样宽度在20～50mm之间。 圆形多边形 试样厚度或直径就按照相关产品标准的要求，如果有关标准未作出具体规定，则对于板材、带材和型材，产品厚度不大于25mm时，试样厚度应为原产品厚度；产品厚度大于25mm时，试样厚度可以加工减薄至不小于25mm，并应保留一侧原表面。直径或多边形横截面内切圆直径不大于50mm的产品，其试样横截面应为产品的横截面；如试验设备能力不足，对于直径或多边形横截面内切圆直径超过30～50mm的产品或大于50mm的产品，可将其机加工成横截面内切圆直径不小于25mm的试样，并应保留一侧原表面。 试样长度应根据试样厚度和所使用的试验设备确定，通常可按照下式确定试样 π++ 长度：L＝0.5()140 d a 式中L——试样长度，a——试样厚度，d——弯心直径，单位为mm。 试样表面不得有划痕和损伤。方形、矩形和多边形横截面试样的棱边应倒圆，倒圆半径不超过试样厚度的1/10。棱边倒圆时不应形成影响试验结果的横向毛刺、伤痕或刻痕。加工试样时，应通过机加工去除由于剪切或火焰切割等影响了材料性能的部分，并应保留一侧原表面。弯曲试验时试样保留的原表面应位于受拉变形一侧。 2。焊接试板弯曲试样焊接试板弯曲试样有纵弯、横弯和侧弯三种形状，其形状和尺寸如图6-1～图6-3所示。压力容器产品焊接试板和工艺评定试板的弯曲试样取样方法应遵照JB4744—2000《钢制压力容器产品焊接试板的力学性能检验》和JB4708—2000《钢制压力容器焊接工艺评定》中的有关规定进行。

介电常数实验报告

基础实验物理报告 学院专业： 实验名称 介电常数实验报告姓名班级 学号 一、实验原理 二、实验设备 三、实验内容 四、实验结果

一、实验原理 介电常数是电介质的一个材料特征参数。 用两块平行放置的金属电极构成一个平行板电容器，其电容量为： D S C ε= D 为极板间距，S 为极板面积，ε即为介电常数。材料不同ε也不同。在真空中的介电常数为0ε，m F /1085.8120-?=ε。 考察一种电介质的介电常数，通常是看相对介电常数，即与真空介电常数相比的比值r ε。 如能测出平行板电容器在真空里的电容量C 1及充满介质时的电容量C 2，则介质的相对介电常数即为 1 2r C C ε= 然而C 1、C 2的值很小，此时电极的边界效应、测量用的引线等引起的分布电容已不可忽略，这些因素将会引起很大的误差，该误差属系统误差。本实验用电桥法和频率法分别测出固体和液体的相对介电常数，并消除实验中的系统误差。 1． 用电桥法测量固体电介质相对介电常数 将平行板电容器与数字式交流电桥相连接，测出空气中的电容C 1和放入固体电介质后的电容C 2。 1101C C C C 分边++= 222C C C C 分边串++= 其中C 0是电极间以空气为介质、样品的面积为S 而计算出的电容量： D S C 00ε= C 边为样品面积以外电极间的电容量和边界电容之和，C 分为测量引线及测量系统等引起的分布电容之和，放入样品时，样品没有充满电极之间，样品面积比极板面积小，厚度也比极板的间距小，因此由样品面积内介质层和空气层组成串联电容而成C 串，根据电容串联公式有： (D-t) εt S εε t S εεt D S εt S ε ε D-t S ε C r r r r += + -?= 00000 串

金属平行垫分类及选用标准

一、高压透镜选用材料技术参数 材料最高使用温度℃最大硬度值HB 20或35 450 150 1cr18Ni9Ti 600 160 0cr18Ni12MO2Ti 600 160 00cr17Ni14MO2 600 160 纯钛- - 二、高压透镜垫选用标准 名称标准号通经范围（DN）压力范围（MPa） 透镜垫JB/T2776-92 3-200 16.0-32.0 无孔透镜垫JB/T2777-92 3-200 16.0-32.0 透镜垫H18-67 6-150 22.0-32.0 单引出口透镜垫（焊）H19-67 6×6-40×15 22.0-32.0 单引出口透镜垫（焊）H20-67 32×6-150×15 22.0-32.0 双引出口透镜垫（焊）H21-67 32×6-150×15 22.0-32.0 无孔透镜垫H30-67 6-150 22.0-32.0 透镜垫DIN2696 10-300 6.4-40.0 三、高压透镜垫型式分类 一、非金属垫片类选用材料技术参数 材料（代号）最高使用压力MPa 使用温度℃ 天然橡胶（NR） 1.6 -50-90 氯丁橡胶（CR） 1.6 -40-100 丁晴橡胶（NBR） 1.6 -30-100 丁苯橡胶（SBR） 1.6 -30-100 乙丙橡胶（EPDM） 1.6 -40-130 氯橡胶（VITON） 1.6 -50-200 石棉橡胶（XB350） 2.5 ≤350 石棉橡胶（XB450）P*t≤650MPa*℃ 耐油石棉橡胶板 合纤维橡胶 4.0 -40-200 聚四氟乙烯板 4.0 -196-260 进口1500 - ≤500 进口1500AC - ≤500 进口1501 - ≤500

2020届高三高考物理二轮复习实验专题强化训练：探究影响平行板电容器电容大小的因素

探究影响平行板电容器电容大小的因素 一、实验题 1.在探究平行板电容器的电容与哪些因素有关的实验中，某同学猜测电容可能与极板间的距离d、极板的正对面 积S及插入极板间的介质有关．他将一个已经充电的平行板电容器与静电计连接如图所示．实验时保持电容器极板所带的电量不变，且电容器B板位置不动． (1)实验中静电计用来测量_______________． (2)将A板向右平移，静电计指针张角_______；将A板竖直向下平移，则静电计指针张角______；在A、B板 间插入电介质，则静电计指针张角_______.(填“变大”、“变小”或“不变”) (3)若将电容器水平放置，如图所示，有一带点液滴静止在电容器内部某处，现将电容 器A板向下平移一小段距离，则液滴在该处的电势能___________(填“变大”、“变 小”或“不变”)，液滴____________(填“静止不动”、“向下运动”、“向上运动”) 2.如图所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板 和静电计外壳均接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连，使电容器带电后与电源断开． (1)影响平行板电容器电容的因素有________． A.两极板的正对面积 B.两板间距离 C.电介质的介电常数 D.极板的材料 (2)在实验室中完成这个实验的方法是________． A.类比法 B.控制变量法 C.假设法 D.微小量放大法 (3)上移左极板，可观察到静电计指针偏角________(选填“变大”“变小”或“不变”)． 3.在探究平行板电容器的电容与哪些因素有关的实验中，某同学猜测电容可能与极板间的距离d、极板的正对面 积S及插入极板间的介质有关．他将一个已经充电的平行板电容器与静电计连接如图所示．已知静电计指针张

2020年高考物理实验专项复习：《探究影响平行板电容器电容大小的因素》(解析版)

《探究影响平行板电容器电容大小的因素》 一、实验题 1.在探究平行板电容器的电容与哪些因素有关的实验中，某同学猜测电容可能与极板间的距离d、 极板的正对面积S及插入极板间的介质有关．他将一个已经充电的平行板电容器与静电计连接如图所示．已知静电计指针张角随着电容器两极间的电势差的增大而增大．实验时保持电容器极板所带的电量不变，且电容器B板位置不动． (1)将A板向左平移，静电计指针张角______；将A板竖直向上平移，则静电计指针张角______； 在A、B板间插入电介质，则静电计指针张角_______． (2)实验中静电计不可以用电压表替代，原因是：________． 2.如图所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计 外壳均接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连，使电容器带电后与电源断开． (1)下列关于实验中使用静电计的说法正确的是________． A.静电计可以用电流表替代 B.静电计可以用电压表替代 C.使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况 D.使用静电计的目的是测量电容器电量的变化情况 (2)下列做法可使静电计张角变小的有_________． A.将左极板缓慢左移

B.将左极板缓慢上移 C.在两极板间插入云母板(介电常数大于1) D.在两极板间插入较厚的金属板 3.在探究平行板电容器的电容与哪些因素有关的实验中，某同学猜测电容可能与极板间的距离d、 极板的正对面积S及插入极板间的介质有关．他将一个已经充电的平行板电容器与静电计连接如图所示．实验时保持电容器极板所带的电量不变，且电容器B板位置不动． (1)实验中静电计用来测量_______________． (2)将A板向右平移，静电计指针张角_______；将A板竖直向下平移，则静电计指针张角______； 在A、B板间插入电介质，则静电计指针张角_______.(填“变大”、“变 小”或“不变”) (3)若将电容器水平放置，如图所示，有一带点液滴静止在电容器内部 某处，现将电容器A板向下平移一小段距离，则液滴在该处的电势能 ___________(填“变大”、“变小”或“不变”)，液滴____________( 填“静止不动”、“向下运动”、“向上运动”) 4.如图所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计 外壳均接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连，使电容器带电后与电源断开． (1)影响平行板电容器电容的因素有________． A.两极板的正对面积 B.两板间距离 C.电介质的介电常数 D.极板的材料 (2)在实验室中完成这个实验的方法是________． A.类比法 B.控制变量法

(完整word版)静电场问题实例：平板电容器电容计算仿真

电磁场与电磁波实验报告 实验一 班级：通信2班 姓名：闫振宇 学号：1306030222 日期：

实验一静电场问题实例，平板电容电容计算仿真 1. 实验目的和任务 a.学习软件maxwell软件的使用方法； b.复习电磁学相关的基本理论； c.通过软件的学习掌握运用maxwell进行电磁场仿真的流程； d.通过对平行班电容器电容计算仿真实验进一步熟悉maxwell软件的应用。 2. 实验内容 1)学习maxwell有限元分析步骤； 2)会用maxwell后处理器和计算器对仿真结果分析； 3)对平板电容器电容仿真计算结果与理论计算值进行比较。 3. 实验原理 平行板电容器原理： 两板上可带等量异号电荷，使板间形成匀强电场。当和用电器构成回路时放电，造成板上电荷、板间电压、场强减弱。如再次充电发生和上述情况相反的过程。 4. 实验步骤 Project>insert maxwell 3D design 选择求解器类型：maxwell>solution type>electric>electrostatic（静电） 4.1 创建下极板六面体 Draw>box 设置起点：(X，Y，Z)>(0,0,0) 坐标偏置(dx，dy，dz)>(25,25,2) Assign maxwell>pec(设置材料为理想导体perfect conductor) 4.2 创建上极板六面体 Draw>box 设置起点：(X，Y，Z)>(0,0,3) 坐标偏置(dx，dy，dz)>(25,25,2) Assign maxwell>pec(设置材料为理想导体perfect conductor) 4.3 创建中间的介质六面体 Draw>box 设置起点：(X，Y，Z)>(0,0,2) 坐标偏置(dx，dy，dz)>(25,25,1) Assign maxwell>mica(设置材料为云母mica)

交变电场下的平行板

交变电场下的加速电场 1.如图所示,真空中相距为d的两块平行金属板A、B,加上电压后,产生匀强电场,所加电压波形为周期性交变电压,绝对值为,时A板电势比B 板电势高,这时靠近B板的质量为m、电量为-q的粒子开始运动(不计重力),经3.5周期后正好到达A板.求: (1)电压变化的周期T. (2)粒子到达A板时的速度大小. 2.如图（a）所示，A、B表示真空中水平放置的相距为d的平行金属板，板长为L，两板加电压后板间的电场可视为匀强电场。现在A、B两板间加上如图（b）所示的周期性的交变电压，在t=L/4时恰有一质量为 m、电量为-e的电子在板间中央沿 水平方向以速度v0射入电场，忽 略粒子的重力，要使电子仍能从两板中央飞入电场，交变电压的频率最小是多少？在这个频率时所加电压最大不能超过多少？ 3.如图甲所示，A、B是真空中的两块面积很大的平行金属板，相距为L，加上周期为了的交流电压，在两板间产生交变的匀强 电场．已知B板的电势为零，A板

的电势U A随时间变化的规律如图乙所示，其中U A最大值为U0，最小值为-2U0．在靠近B板的P点处，不断地产生电量为q、质量为m的带负电的微粒，各个时刻产生带电微粒的机会均等，这种微粒产生后，从静止出发在电场力的作用下运动，设微粒一旦碰到金属板，它就附在板上不再运动，且其电量同时消失，不影响A、B板的电压．已知上述的T、U0、L、g 和m等各量正好满足等式L2=3U0q(T/2)2/16m，若在交流电压变化的每个周期T内，平均产生400个上述微粒．求(不计重力，不考虑微粒之间的相互作用)： (1)从t=0开始运动的微粒到达A板所用的时间． (2)在t=0到t c=T/2这段时间内产生的微粒中，有多少个微粒可到达A板． 答案：

电容器实验报告

班级： 姓名：刘展宁 学号： 1306030413 指导教师：徐维 成绩： 电子与信息工程学院 信息与通信工程系 实验一静电场问题实例：平板电容器电容计算仿真 1.实验目的 1．学习 ansoft maxwell软件的使用方法。 2．复习电磁学相关的基本理论。 3．通过软件的学习掌握运用ansoft maxwell运行电磁场仿真的流程。 4．通过对对平板电容器电容计算仿真实验进一步熟悉ansoft maxwell软件的应用。 2.实验内容 1.学习ansoft maxwell有限元分析步骤 2.会用ansoft maxwell后处理器和计算器对仿真结果分析 3.对圆柱体电容器电容仿真计算结果与理论结果值进行比较 3.实验步骤 平板电容器模型描述： 上下两极板尺寸：25mm×25mm×2mm，材料：pec（理想导体） 介质尺寸：25mm×25mm×1mm，材料：mica（云母介质） 激励：电压源，上极板电压：5v，下极板电压：0v。 要求计算该电容器的电容值 1.建模（model） project > insert maxwell 3d design file>save as>planar cap（工程命名为“planar cap”） 选择求解器 类型：maxwell > solution type>electric>electrostatic（静电的） 创建下极板六面体 draw > box （创建下极板六面体） 下极板起点：（x,y,z）>（0,0,0） 坐标偏置：（dx,dy,dz）（25,25,0） 坐标偏置：（dx,dy,dz）>（0, 0, 2） 将六面体重命名为downplate assign material>pec（设置材料为理想导体perfect conductor） 创建上极板六面体 draw > box （创建下极板六面体） 上极板起点：（x,y,z）>（0, 0, 3） 坐标偏置：（dx,dy,dz）>（25, 25,0） 坐标偏置：（dx,dy,dz）>（0, 0, 2） 将六面体重命名为upplate assign material >pec（设置材料为理想导体perfect conductor）

平行板电容器实验的探讨

平行板电容器实验的探讨 摘要:主要讨论平行板电容器实验原理，静电计对平行板电容器实验的影响。当距离较小的时候，静电计的电容可以忽略，当距离较大时则影响较大。另外，还对实验效果进行了分析讨论。分析了“平行板电容器的电容”演示实验中与静电计指针偏转变化量有关的因素 关键词:平行板电容器电容静电计 Experimental Parallel Plate Capacitor Discussion Abstract:This paper analyzed the factors related to the deflection variable of elect remoter pointer in the demonstration experiment of capacity of parallel plate capacitor. Discussed parallel plate capacitor experimental principle, the terms of electrostatic parallel-plate capacitor capacitance. When the smaller distance, or the electrostatic capacitance can be ignored, when the distance is greater when a greater impact. Furthermore, the experimental results were analyzed and discussed. Key words: parallel plate capacitor capacity elect remoter

平行板电容器动态分析

一．平行板电容器的动态分析 两种情况：1、电容器与电源连接，电容器两板间的电势差U 不变; 2、电容器充电后与电源断开，电容器的带电量Q 不变。 解题公式：C=kd S πε4 C=U Q E=d U 1.连接在电池两极上的平行板电容器，当两极板间的距离减少时（ ） A.电容器的电容C 变大 B.电容器极板的带电量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 2.平行板电容器充电后断开电源，然后将两板间的正对面积逐渐增大，则在此过程中（ ） A.电容器电容将逐渐增大 B.两极板间的电场强度将逐渐增大 C. 两极板间的电压将保持不变 D. 两极板上带电量不变 3.电容器C 、电阻器R 、和电源E 连接成如图所示的电路，当把绝缘板P 从电容器极板a 、b 之间拔出的过程中，电路里 ( ) A. 没有电流产生 B.有电流产生，方向是从a 极板经过电阻器R 流向b 极板 C.有电流产生，方向是从b 极板经过电阻器R 流向a 极板 D.有电流产生，电流方向无法判断 4 、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，极板上的电量变大； B ．两极板间的电压不变，极板上的电量变小； C ．极板上的电量几乎不变，两极板间的电压变大； D ．极板上的电量几乎不变，两极板间的电压变小。 5.平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两极板间有一正电荷(电量很小)固定 在P 点,如图,以E 表示两板间的场强, U 表示电容器的电压, W 表示正电荷在P 点的电势能.若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示的位置,则( ) A. U 变小, E 不变 B. E 变大, W 变大 C.U 变小, W 不变 D. U 不变, W 不变 二．带电粒子在平行板电容器内的运动及平衡的分析: 6、如图所示，两板间距为d 的平行板电容器与一电源连接，电键K 闭合，电容器两板间有一质量为m ，带电量为q 的微粒静止不动，下列说法正确的是：（ ） A 、微粒带的是正电 B 、电源两端的电压等于mgd/q C 、断开电键K ，微粒将向下做加速运动 D 、保持电键K 闭合，把电容器两极板距离增大，微粒将向下做加速运动 7、平行板电容器两极板间电压恒定，带电的油滴在极板间静止，如图，若将板间距离增大时，则油滴的运动将 （ ） A .向左运动 B. 向下运动 C.向上运动 D.向右运动 8、平行板电容器间距离d=10cm ，与一个直流电源连接，电源电压为10V ，N 板 接地，取大地电势为零，两极板间有一点P ，P 点距M 板5cm ，把K 闭合给电容 器充电，然后再断开，P 点场强大小为 V/m, 电势为 V ，若把N 板向下移 动10cm ， 则P 点场强大小为 V/m ，电势为 V 。 9、如图所示，在与直流电源相接的平行板电容器内部，有一个小带电体P 正好处 于受力平衡状态。问： （1） 当将A 板略为向B 板靠拢一些时，P 如何运动？ （2）断开开关S 后，重复以上动作，P 又如何运动？ . o S A B P K 。 m . . M N P K