当电容器遇上二极管
陈庆威
【试题1】如图所示,D是一只理想二极管,电流只能从a流向b,而不能从b流向a.平行板电容器的A、B两极板间有一电荷,在P点处于静止状态.以E表示两极板间的电场强度,U表示两极板间的电压,Ep表示电荷在P点的电势能.若保持极板B不动,将极板A稍向上平移,则下列说法中错误的是
A. E变小 B. U变大 C. Ep不变
D. 电荷仍保持静止 【答案】A 【解析】将极板A稍向上平移,板间距离d增大,根据电容的决定式Crs得知,4kd电容C减小;若电容器的电压不变时,则电容器所带电量将要减小,由于二极管具有单向导电性,电容器上电荷放不掉,电荷不能流回电源,所以电容器的电量保持不变,由于电容C减小,由电容的定义式CQ可知,U变大.根据推论可知,板间场强E不U变,电荷所受的电场力不变,仍保持静止状态.P与B板间电势差UPB=Ed,E、d都不变,UPB保持不变,P点的电势保持不变,则电荷在P点电势能EP不变.故A错误,B,C,D正确.本题选错误的,故选A. 【点睛】本题分析电容器的电容如何变化是常规思路,要抓住二极管单向导电性判断电容器的电量能否发生变化,要防止思维定势的影响,注意条件的变化.
【试题2】如图所示,理想变压器原副线圈匝数之比为n1:n222:1,原线圈接在电压为U0220V的正弦式交流电源上,副线圈连接理想交流电压表V、理想交流电流表A、理想二极管D和电容器C。则下列说法中正确的是
试卷第1页,总5页
A.电压表的示数为10V B.稳定后电流表的读数为零
C.电容器不断地充电和放电,所带电荷量不断变化
D.电容器不断地充电和放电,电容器两极板间电势差不断变化 【答案】AB 【解析】
有稳定之前,由于二极管的作用,只有正向的电流可以通过,在电路稳定之后,由于电容器的隔直流的作用,就没有电流通过了,所以电容器不会反复的充电和放电,且充电后电压达最大,不再变化,所以B正确C、D错误;故选AB。
【试题3】如图所示,平行板电容器A、B两极板水平放置,A在上方,B在下方,现将其和二极管串联接在电源上,已知A和电源正极相连,二极管具有单向导电性,一带电小球沿A、B中心水平射入,打在B极板上的N点,小球的重力不能忽略,现通过上下移动A极板来改变两极板A、B间距(两极板仍平行),则下列说法正确的是
A. 若小球带正电,当A、B间距增大时,小球打在N的右侧 B. 若小球带正电,当A、B间距减小时,小球打在N的左侧 C. 若小球带负电,当A、B间距减小时,小球可能打在N的右侧 D. 若小球带负电,当A、