假期作业
六年级 其它 11189字 71人浏览 小太阳11030

一、选择题

3. 一只“220 V 100 W”的灯泡接在u=311sin314t V的交变电源上,则下列判断正确的是( )

A. 灯泡能正常发光 B.与灯泡串联的电流表的读数为0.45 A

C. 与灯泡并联的电压表的读数为220 V D.通过灯泡的电流表达式为i=0.64sin314t A

思路解析:由u=311sin314t V知:U=2

3112 m U V=220 V,灯泡能正常发光,选

项A 正确.I=

U P =220

100 A=0.45 A ,电流表和电压表的读数均为有效值,故选项BC 正确.I m =2I=2×0.45 A=0.64 A,故D 正确,故该题正选项为ABCD. 答案:ABCD

4. 如图5-2所示电路中,a 、b 两端连接的交流电源既含高频交流,又含低频交流;L 是一个25 mH的高频扼流圈,C 是一个100 pF的电容器,R 是负载电阻,下列说法正确的是( )

图5-2

A.L 的作用是“通低频,阻高频” B.C 的作用是“通交流,隔直流” C.C 的作用是“通高频,阻低频”

D. 通过R 的电流中,低频电流所占的百分比远远大于高频交流所占的百分比 思路解析:L 是一个自感系数很小的高频扼流圈,其作用是“通低频,阻高频”,A 选项正确.C 是一个电容很小的电容器,在题图所示电路中,对高频交流的容抗远小于对低频交流的容抗,其作用是“通高频,阻低频”,C 选项正确. 因电路中无直流电源,故B 选项错误. 由于L 对高频交流的阻碍作用和C 对高频交流的旁路作用,使得通过R 的电流中,低频交流所占的百分比远大于高频交流所占的百分比,D 选项正确,本题A 、C 、D 选项正确. 答案:ACD

6. 一个理想变压器,原线圈和副线圈的匝数分别为n 1和n 2,正常工作时输入和输出的电压、电流、功率分别为U 1和U 2,I 1和I 2,P 1和P 2,已知n 1>n2,则( ) A.U 1>U2,P 1<P2 B.P1=P2,I 1<I2 C.I 1<I2,U 1>U2 D.P 1>P2,I 1>I2 思路解析:因为变压器为理想变压器,故有

21U U =2

1

n n ,P 1=P2, 由题意知n 1>n2,U 1>U2, 又因I 1U 1=I2U 2,则I 1<I2,故B 、C 选项正确. 答案:BC

7. 理想变压器原、副线圈的匝数比为1∶10,则正常工作时,变压器的输入功率与输出功率之比为( )

A.1∶10 B.10∶1 C.1∶1 D.1∶100

思路解析:不管理想变压器的原、副线圈匝数比如何,正常工作时,变压器的输入功率与输出功率相等(因为能量守恒),故比值为1∶1,选项C 正确. 答案:C

8. 某发电厂原来用11 kV的交流电压输电,后来改用升压变压器将电压升高到220 kV输电,输送的电功率都是P. 若输电线路的电阻为R ,则下列说法正确的是( )

A. 据公式I=P/U,提高电压后输电线上的电流降为原来的1/20 B. 据公式I=U/R,提高电压后输电线上的电流增为原来的20倍 C. 据公式P=I2R ,提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的1/400

D. 据公式P=U2/R,提高电压后输电线上的功率损耗将增大为原来的400倍 思路解析:由I=P/U,得I 1=

U P 1,I 2=2

U P ,I 1∶I 2=U2∶U 1=220 kV∶11 kV=20∶1,I 2=I1/20,A 正确,B 错. 线路损耗P 损=I2R ,所以P 损1=I12R ,P 损2=I22R ,所以P 损

2∶P 损1=I22∶I 12

=(

20

1I ) 2

∶I 12=1∶400. 所以C 正确,D 错. (考查功率损失与电流平方正比关系的应用) 答案:AC

9. 一个小水电站,输出的电功率为20 kW,输电线总电阻为0.5 Ω,如果先用400 V的电压输送,后又改用2 000 V的电压输送,则输送电压提高后,输电导线上损失的电功率变化情况是( )

A. 减少50 W B.减少1 200 W C. 减少7.68×106 W D.增大7.68×106 W

思路解析:用400 V 的电压送电:ΔP 1=I2

R=(1

U P ) 2

·R=(40010203⨯) 2×0.5 W=1 250

W ;改用2 000 V电压输电:ΔP 2=(2

U P ) 2

·R=(200010203⨯) 2×0.5 W=50 W,损失电

功率减少了ΔP 1-ΔP 2=(1 250-50) W=1 200 W,B 正确. (考查输电线路损失功

率与电压、电流的关系的应用) 答案:B 二、填空题

10. 如图5-4所示为一理想变压器,它的原线圈接在交流电源上,副线圈接有一个标有“12 V 100 W”字样的灯泡,已知变压器原、副线圈的匝数比为18∶1,那么小灯泡正常工作时,图中的电压表的读数为__________ V ,电流表的读数为

__________ A.

图5-4

思路解析:灯泡正常发光,则副线圈两端电压为U 2=12 V,电流为I 2=

2U P =12100 A=8.3 A. 由公式21U U =21n n 得U 1=2

1n n U 2=18×12 V=216 V,所以电压表的读数为216 V. 由1221n n I I =,得I 1=1

2n n I 2=181×8.3 A=0.46 A,所以电流表的读数为0.46 A. 答案:216 0.46

11. 闭合线圈在匀强磁场中匀速转动,转速为240 r/min,若线圈平面转至与磁感线平行时的电动势为2 V ,则从中性面开始计时,所产生的感应电动势表达式为e=__________ V.从中性面起经1/48 s,感应电动势的大小为__________.

思路解析:由n=240 r/min=60

240r/s=4 r/s,得ω=2πn=2π×4=8π. 当线圈平面与磁感线平行时(S ∥B ),感应电动势最大,即E m =2 V.所以e=Em sin ωt=2sin8

πt t=481 s时,e=2sin(8π×481) V=2sin6

π V=2×21 V=1 V. 答案:2sin8πt 1 V

12. 一阻值恒定的电阻器,当两端加上10 V的直流电压时,测得它的功率为P ;当两端加上某一正弦交流电压时,测得它的功率为P/2,由此可知该交流电压的有效值为__________ V,最大值为__________ V.

思路解析:当电阻器两端加直流电压时,有P=U2/R;当电阻器两端加正弦交流电压时,设交流电压的有效值为U ′,有P/2=U′2/R;联立以上两式可解得U ′=52 V ,其最大值为U m =2U ′=10 V.

答案:52 10

13. 远距离输电,原来用电压U 0输送,输电线上损失的功率为P 0,现要使输电线

路上损失的功率减少到原来的1%,在保持输送功率不变的情况下,输电电压变为__________U0.

思路解析:设输送功率为P ,则P 0=(0

U P ) 2R 线,0.01P 0=(U P ) 2·R 线, 所以U=10U0. (考查输电线路功率损失跟输送电压的平方成反比关系)

答案:10

三、综合题

15. 如图5-5所示,某发电厂的输出电压恒定,分别用甲、乙两种线路向同一用电器送电,用电器上的功率相同,甲线路中不用变压器,线路总电阻为0.9 Ω;乙线路中在用电器处装原、副线圈匝数比为9∶10的升压变压器,线路总电阻为

1.8 Ω. 求:

图5-5

(1)两种输电方式中线路损失的功率之比;

(2)用电器的电阻.

思路解析:(1)由用电器的功率相同,得

甲图中:P 线=I2R 甲

乙图中:P 线′=(9

10I) 2R 乙 所以200

818. 11009. 08110081' =⨯⨯==乙甲线线

R R P P . (2)由U 源=IR甲+IR用 U源=

910IR 乙+109IR 用 解得R 用=11 Ω.

答案:(1)81∶200 (2)11 Ω

17. 供电网中某一居民小区的用户变压器输入电压为U 1=1×104 V ,此变压器的匝

数比为125∶3. 原来小区各用户用电总功率为44 kW,由于用电功率随生活条件的改善而增加,现在小区各户居民用电总功率增加到88 kW ,打算在不改变线路的情况下更换一台用户变压器. 设新用户变压器的输入电压仍为U 1=1×104 V不

变,且用电器户正常工作电压为220 V.求:

(1)居民小区输电线路的电阻R 线;

(2)新更换的用户变压器的原、副线圈匝数比.

思路解析:(1)用户变压器副线圈电压

U 2=1

2n n U 1=1253×1×104 V=240 V 用户工作总电流I=用

U P =220104. 44

⨯ A=200 A 线路电阻R 线=200

2202402-=-I U U 用 Ω=0.1 Ω. (2)当用户功率增加为P ′=8.8×104 W 时, 用户工作总电流为I ′=220

108. 8' 4

⨯=用U P A=400 A 线路电压降ΔU ′=I′R 线=400×0.1 V=40 V

新的用户变压器副线圈电压U 2′=220 V+40 V=260 V

因此原副线圈匝数比为n 1∶n 2=U1∶U 2′=500∶13.

答案:(1)0.1 Ω (2)500∶13

电磁感应单元测试

一、单项选择题,共 5 小题,每小题 3 分,共 15 分。每小题只有一个选项符合题意.

2、如图所示,一条形磁铁从静止开始,穿过采用双线绕成的闭合线圈,条形磁铁在穿过线圈过程中做( )

A 、减速运动 B 、匀速运动

C 、自由落体运动 D 、非匀变速运动

3、如图,一光滑的平面上,右方有一条形磁铁,一金属环以初速度V 沿磁

铁的中线向右滚动,则以下说法正确的是( )

A 环的速度越来越小

B 环保持匀速运动

C 环运动的方向将逐渐偏向条形磁铁的N 极

D 环运动的方向将逐渐偏向条形磁铁的S 极

4、如图所示,MN 是一根固定的通电长直导线,电流方向向上,将一金

属线框abcd 放在导线上,让线框的位置偏向导线导线左边,两者彼此

绝缘,当导线中的电流突然增大时,线框的受力情况为( )

A 、 受力向右 B、 受力向左

C 、 受力向上 D、 受力为零

5、如右图,两条平行虚线之间存在匀强磁场,虚线间的距离为l ,

磁场方向垂直纸面向里。abcd 是位于纸面内的梯形线圈,ad 与bc 间

的距离也为l 。t=0时刻,bc 边与磁场区域边界重合(如图3)。现令

线圈以恒定的速度v 沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域。取

沿a →b →c →d →a 的感应电流为正, 则在线圈穿越磁场区域的过程

中,感应电流I 随时间t 变化的图线可能是( )

二、

多项

选择

题:

本题

共 5 小题,每小题 5 分,共 25 分,每小题有多个选项符合题意。全部选对的得 5 分,选对但不全的得 3 分,错选或不答的得 0 分。

8、如图所示,一闭合金属圆环用绝缘细线挂于O 点,将圆环拉离平衡位置并释放,圆环摆动过程中经过有界的水平匀强磁场区域,A ,B 为该磁场的竖直边界,若不计空气阻力,则( )

A .在进入和离开磁场时,圆环中均有感应电流。

B .圆环进入磁场后离平衡位置越近速度越大,感应电流也越大

C .圆环最终将在图示位置2和位置3之间来回摆动,且若从位置1 释放不能摆到与1等高的位置4

D .若磁场为非匀强磁场则圆环最终将静止在平衡位置。

9、如图电路中要使电流计G 中的电流方向如图所示,则导轨上的金属棒AB 的运动必须是( )

A .向左减速移动; B. 向右匀速移动;

C .向右减速移动; D .向右加速移动.

10、如图所示,光滑的水平桌面上放着两个完全相同的金属环a 和b

,当一条形永磁铁的N 极竖直向下迅速靠近两环时,则( )

A 、a ,b 两环均静止不动; B、a ,b 两环互相靠近;

C 、a ,b 两环互相远离; D、a ,b 两环对桌面压力增大.

电磁感应单元测试

三、计算或论述题:本题共4小题,共60分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和 重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值的单位。

13、如图甲所示,空间存在B=0.5T ,方向竖直向下的匀强磁场,MN ,PQ 是放在同一水平面内的平行长直导轨,其间距L=0.2m,R 是连在导轨一端的电阻,ab 是跨接在导轨上质量m=0.1㎏的导体棒,从零时刻开始,对ab 施加一个大小为F=0.45N ,方向水平向左的恒定拉力,使其从静止开始沿导轨运动,此过程中棒始终保持与导轨垂直且良好接触,图乙是棒的速度一时间图象,其中AO 是图象在O 点的切线(切线的斜率即为棒在O 点的加速度) ,AB 是图象的渐近线。

(1)除R 以外,其余部分的电阻均不计,求R 的阻值。

(2)当棒的位移为100m 时,其速度已经达到10m /s ,求此过程中电阻上产生的热量。

14、如图10所示,两条水平导轨AC 和AD 互成角,导体EF 与AC 和AD 接触良好,以恒定速度v 沿AC 方向运动,EF 单位长度电阻为r ,两条导轨电阻不计,磁感应强度为B 的均匀磁场垂直于导轨所在平面,AC =d .求导体EF 从A 点运动到C 点这段时间内电路中释放的总热量.

图10

导体EF 沿AC 方向运动时,EF 切割磁感线,故AEF 回路中有感应电流,流过EF 段电阻时释放出热量,值得注意的是EF 产生的感应电动势及回路电阻和电流均随EF 的运动而发生变化. 在任一时刻t ,有效切割长度为L =vt

tan

产生的感应电动势为E =Blv =t Bv 2

tan

此时,回路阻值为R =Lr =vrt tan

故电路中即时功率为t r v B R E P αtan 322==

由上式可知,回路中的功率随时间线性变化,故平均功率为

r d v B r d v B P P P 2t a n ) 0t a n (21) (21222202αα=+=+=

释放总热量为 αtan 22

2===⋅r vd B v d P Q

第六章:传感器单元测试题

一、不定项选择题(每题3分,共36分,少选得2分)

1. 街道旁的路灯、江海里的航标灯都要求夜晚亮、白天熄,利用半导体的电学特性制成了自

动点亮、熄灭的装置,实现了自动控制,这是利用半导体的( B )

A. 压敏性 B. 光敏性 C. 热敏性 D. 三特性都利用了

2. 若超导体线圈连接在电路中,则( C )

A. 超导体线圈中有较小的电流通过

B. 有强大的电流通过线圈,不能产生强大的磁场

C. 电流通过超导体线圈,能产生强大的磁场

D. 电流在超导体线圈中,会有部分能量消失

3. 下列电子元件中,由半导体材料制成的是( C )

A. 电容器 B. 镇流器

C. 光控开关 D. 滑动变阻器

4. 如图所示是一火警器的一部分电路示意图,其中R 2为半导体热敏材料制成的传感器,电流表为值班室的显示器,a 、b 之间接报警器. 当传感器R 2所在处出现火情时,显示器的电流I 、报警器两端的电压U 的变化情况是( B )

A.I 变大,U 变大 B.I 变小,U 变小

C.I 变小,U 变大 D.I 变大,U 变小

5. 关于半导体,下列说法正确的有( ABCD )

A. 半导体导电性能介于导体和绝缘体之间 B. 半导体导电性能随温度升高而增强

C. 半导体可以制成光敏元件 D. 半导体可以制成大规模集成电路

6. 如图所示,R 1、R 2为定值电阻,L 为小灯泡,R 3为光敏电阻,当光照强度增大时( ABCD )

A. 电压表的示数增大 B.R 2中的电流减小

C. 小灯泡的功率增大 D. 电源路端电压降低

7. 霍尔元件能转换哪两个量( B )

A. 把温度这个热学量转换为电阻这个电学量

B. 把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量

C. 把力转换为电压这个电学量

D. 把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量

8. 下列说法不正确的是( A )

A. 话筒是一种常用的声传感器,其作用是将电信号转换为声信号

B. 电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器,这种传感器作用是控制电路的通断

C. 电子秤所使用的测力装置是力传感器

D. 热敏电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量

9. 在一些星级宾馆的洗手间经常装有自动干手机,洗手后将湿手靠近,机内的传感器就开

通电热器加热,有热空气从机内喷出,将湿手烘干. 手靠近干手机能使传感器工作,是因为( D )

A. 改变温度 B. 改变湿度 C. 改变磁场 D. 改变电容

10. 演示位移传感器的工作原理如图所示,物体M 在导轨上平移时,带动滑动变阻器的金

属滑杆P ,通过电压表显示的数据来反映物体位移的大小x. 假设电压表是理想的,则下列说法正确的是( B )

A. 物体M 运动时,电源内的电流会发生变化

B. 物体M 运动时,电压表的示数会发生变化

C. 物体M 不动时,电路中没有电流

D. 物体M 不动时,电压表没有示数

11. 如图所示是测定位移x 的电容式传感器,其工作原理是哪个量的变化,造成其电容的变

化( A )

A. 电介质进入极板的长度 B. 两极板间距

C. 两极板正对面积 D. 极板所带电荷量

12. 用遥控器调换电视机频道的过程,实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程. 下

列属于这类传感器的是( A ) A. 红外报警装置

B. 走廊照明灯的声控开关

C. 自动洗衣机中的压力传感装置

D. 电饭煲中控制加热和保温的温控器 二、填空题(本题共5小题,每题4分,共20分)

13. 如图6-4所示是工业生产中大部分光电控制设备用到的光控继电器的示意图,它由光源、

光电管、放大器、电磁继电器等几部分组成

.

图6-4

(1)示意图中,a 端就是电源_____________极;

(2)光控继电器的原理是:当光照射光电管时,___________________________________. 答案:(1)正

(2)阴极K 发射电子,电路中产生电流,经放大器放大后的电流使电磁铁M 被磁化,

将衔铁N 吸住;无光照射光电管时,电路中无电流,N 自动离开M.

14. 一光敏电阻和一用电器串联后接在一电源上,如图所示. 当电路中的光敏电阻受到光照

射时,用电器__________正常工作;当光敏电阻不受光照射时,阻值__________,电流___________,用电器___________工作

.

答案:开始 增大 减小 停止

15.如图所示是继电器的原理图,A 为常闭触点,B 为常开触点,当在接线柱2、3间通入

一定的电流时,电磁铁便使衔铁P 脱离A 而与B 接触,从而达到控制电路的目的. 接线柱____________与有电源的热敏电阻串联. 接线柱____________与外电路串联,即可在温度过高时切断外电路,实现对外电路的自动控制. 若要求切断此电路的同时接通另一个外电路,则需要接通的电路应连在____________两个接线柱上

.

答案:2、3 1、5 1、4

16. 如图所示宽度为d 、厚度为h 的金属板放在垂直于它的磁感应强度为B 的匀强磁场中,

当有电流I 通过金属板时,在金属板上侧面A 和下侧面间产生电势差,这种现象叫霍尔效应. 若金属板内自由电子密度为n ,则产生的电势差U=______________.

答案:ned BI 17、将普通热敏电阻、数字电流表、电源按图连接;将烧杯装入2/3的水,用铁架台固定在

加热器上. 闭合开关S ,当热敏电阻未放入水中时,电流表示数为I 1,放入温水中时电流表示数为I 2. 热敏电阻放在热水中,若示数为I 3,则I 1________I2________I3(填“大于”“等于”或“小于”)

.

答案:小于 小于

三、计算论述题(共2小题,共25分. 计算题要有必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,

有数值计算的题要写出具体的数值和单位)

18. 图是光控路灯开关电路图,请写出它的工作原理

.

解析:无光照时,光敏电阻R G 的阻值很大(大于1 M Ω),因此三极管的基极电流I b

很小,集电极电流I c 也很小,继电器J 不会动作,此时可利用继电器的常闭触点作为路灯的开关,使路灯点亮;天亮了有光照射时,R G 的阻值变得很小(小于3 kΩ),于是I c 也增大,从而使继电器工作,吸动衔铁,使常闭触点断开,路灯也就关闭了.

19. 如图所示是一种悬球式加速度仪,它可以用来测定沿水平轨道运动的列车的加速度. 金属

球的质量为m ,它系在金属丝的下端. 金属丝的上端悬挂在O 点.AB 是一根长为L 的均匀电阻丝,其阻值为R. 金属丝与电阻丝接触良好,摩擦不计. 电阻丝的中点C 焊接一根导线,从O 点也引出一根导线,两线之间接入一个电压表V ,金属丝和导线的电阻不计. 图中虚线OC 与AB 垂直,且OC=h.电阻丝AB 接在电压为U 的直流稳压电源上,整个装置固定在列车中使AB 沿着车前进的方向. 列车静止时金属丝呈竖直状态;当列车加速或减速前进时,金属丝将偏离竖直方向. 从电压表V 的读数变化可以测出加速度的大小.

(1)当列车向右做匀加速直线运动时,试导出加速度a 与电压表读数U ′的关系式(用

U ′、U 、L 、h 及重力加速度g 表示).

(2)用导出的a 与U ′的关系式说明表盘刻度表示a ,其刻度是否均匀?

解析:(1)设列车的加速度为a 时,小球偏离竖直方向θ角,此时小球受力情况如图所示. 根据牛顿第二定律有

mgtan θ=ma ①

由几何关系有tan θ=DC /h ②

由①②两式解得a=gDC /h ③

列车加速为a 时,设电压表的读数为U ′,则有

U ′=R U ·L

R ·DC ④ 由④得DC =U′L/U ⑤

将⑤代入③得a=gUh

L U ' ⑥ (2)由⑥可知,g 、L 、U 、h 均为常数,则列车的加速度与电压表读数U ′成正比,可将电压表的刻度一一对应地改成a 的数值,因而可知表盘上a 的刻度值与电压刻度一样是均匀的.

答案:(1)a=gUh

L U ' (2)是 20. 电源输出脉动直流时,继电器衔铁不断地吸合与释放,使受控电路随之通断. 能否用一

个信号,像脉动直流那样,使继电器控制受控电路的通断,并用受控元件记录通断的次数,从而制成一个简易计数器呢?

有学生探讨,提出如图设计:

仔细观察上面的电路图,试分析其工作原理.

解析:工作原理:继电器J 内部衔铁与触点接出端分别接在计算器“=”按键两端,首先

在计算器上依次按“-1”“+”“1”键,然后接通+6 V 电源,发光二极管发出红外光,射到光敏管,使光敏管阻值急剧减小,三极管T 饱和导通,继电器J 内部衔铁与触点吸合,相当于计算器“=”按键被按下,此时计算器输出“-1+1”的计算结果0;当用遮光板挡在发光管和光敏管之间时,三极管T 截止,继电器内部触点断开,相当于松开“=”按键,移走遮光板时,继电器触点再次闭合,计算器输出1. 这样,每遮光一次以后,计算器输出结果依次增加数值1.

21. 如图所示是一种测量血压的压力传感器在工作时的示意图. 薄金属片P 固定有4个可以

形变的电阻R 1、R 2、R 3、R 4,如图(乙),图(甲)是它的侧面图,这4个电阻连成的电路如图(丙)所示. 试回答下列问题:

(1)开始时金属片中央O 点未加任何压力,欲使电压表无示数,则4个电阻应满足怎

样的关系?

(2)当O 点加一个压力F 后发生形变,这时4个电阻也随之发生形变,形变后各电阻

阻值大小如何变化?

(3)电阻变化后,电路的A 、B 两点哪点电势高?它为什么能测量血压?

答案:(1)R 1/R2=R3/R4

(2)R 1、R 4增大,R 2、R 3减小

(3)A 点的电势将高于B 点的电势 略

22. 图甲所示为一根竖直悬挂的不可伸长的细绳,下端拴一小物块A ,上端固定在C 点且与

一能测量绳的拉力传感器相连. 已知有一质量为m 0的子弹B 沿水平方向以速度v 0射入A 内(未穿透),接着两者一起绕C 点在竖直平面内做圆周运动,在各种阻力都忽略的条件下测力传感器测得绳的拉力F 随时间t 的变化关系如图乙所示. 已知子弹射入的时间极短,且图乙中t=0为A 、B 开始以相同速度运动的时刻,根据力学规律和题中(包括图)提供的信息,对反映悬挂系统本身性质的物理量(例如A 的质量)及A 、B 一起运动过程中的守恒量,你能求得哪些定量的结果?

甲 乙

答案:可求A 的质量m A =g

F m 6-m 0 绳长l=220

20536m F v m g

机械能E=m

F v m 202

03g 23. 某些非电学量的测量是可以通过一些相应的装置转化为电学量来测量的,一电容的两个

极板放置在光滑的水平平台上,极板的面积为S ,极板间的距离为d ,电容器的电容公式为C=ES/d(E 是常数但未知). 极板1固定不动,与周围绝缘,极板2接地,且可以在水平平台上滑动,并始终与极板1保持平行,极板2的两个侧边与劲度系数为k 、自然长度为L 的两个完全相同的弹簧相连,两弹簧的另一端固定,弹簧L 与电容垂直,如图(1)所示. 图(2)是这一装置的应用示意图,先将电容器充电至电压U 后即与电源断开,再在极板2的右侧的整个表面上施以均匀向左的待测压强p ,使两极板之间的距离发生微小的变化,测得此时电容器两极板间的电压改变量为ΔU. 设作用在电容板上的静电力不致引起弹簧可测量的形变,试求:待测压强

p.

答案:p=2kdΔU/(SU)