高考題居然這麼出?這電容題不出則已,一出可就「糟糕」了!

2020-12-12 高考小物理
這麼認真,祝你好運喔!

最好的複習題就是高考真題,相信大家都做過不少真題,可是這道真題不知道即將步入考場的你認真做過沒有,它可是有點「新鮮」喔!

對於電容的知識點,相信你已經掌握八九不離十了,可是你見過高考題中兩個電容並聯或串聯在一起的情況嗎?

來欣賞一下下吧!請看下題!——真題喔

猛地一看,電路圖很簡單,不就是個極板間帶電體力學平衡問題嘛,沒什麼大不了,可是仔細一看,居然是兩個電容「綁」一起了,這時不禁會「浮想聯翩」——這怎麼搞?

根據問題,要求小球懸線偏角變大,對小球受力分析後,顯然只要PQ電容器內部的電場強一些就滿足要求了。

糾結的是:選項裡全部是改變ab電容器的參數,沒有一個是改變PQ電容器參數的。

如果只能通過改變ab電容的參數進而影響PQ電容參數,最後作用於小球上,那我們就必須搞清楚兩個電容參數之間「不可告人」的關係。

具體思路如下:

第一步:確定兩個電容的串並聯關係。看起來,兩個電容是串聯的,可悲劇的是,既然是串聯,怎麼連個電源都沒有,再退一步講,就算是串聯,聯想到串聯電路電流相等,只不過含容電路中也沒有真正的電流,電量就相當於電流了,所以電量應該是相等的。如果是這樣的話,兩個電容的電量就應該保持不變,要不然電量往哪跑啊?從一個跑到另一個上,那電量就此消彼長不相等了。電量如果保持不變,那麼PQ電容大小也沒發生改變,根據U=Q/C,極板間電勢差就不會變化,進而電場強度就不會變化,那懸線偏角也就不會變化。綜上,兩個電容一定是並聯的,即電壓始終相等,電量此消彼長。

第二步:根據串並聯關係,寫出電容相關的關係式。由上一步得出電容並聯: 設ab電容為C1,電壓(電勢差)為U,電量為Q1,PQ電容大小為C2不變,電壓也為U,電量為Q2。那麼,. 兩個U相等,,電量的和Q1+Q2=定值(1),其中Q1=C1U; Q2=C2U,代入(1)中得到C1U+C2U=定值,C2從始至終沒有變化。

最後,根據關係式確定最終結果。

想懸線偏角變大,需要增大PQ場強,也就是增大電壓U,根據C1U+C2U=定值,只需要把C1變小,U必定增大,根據C=εS/4πkd,四個選項中只有B選項能使C1變小,符合題意。

有了上面這道真題做鋪墊,下面這道題就容易多了。

練練手吧,萬一高考卷上就出了這麼一道題呢!

倒計時十幾天,大家要保持平常心,淡定再淡定,會一點是一點,挑幹的整啊!

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