题目
面积为S的空气平行板电容器，极板上分别带电量±q，若不考虑边缘效应，则两极板间的相互作用力为：[]A. (q^2)/(ε0S)B. (q^2)/(2ε0S)C. (q^2)/(2ε0S^2)D. (q^2)/(ε0S^2)
面积为S的空气平行板电容器，极板上分别带电量±q，若不考虑边缘效应，则两极板间的相互作用力为：[]
A. (q^2)/(ε0S)
B. (q^2)/(2ε0S)
C. (q^2)/(2ε0S^2)
D. (q^2)/(ε0S^2)
题目解答
答案
B. (q^2)/(2ε0S)
解析
步骤 1：确定电容器的电场强度
电容器的电场强度E可以通过公式E = q/(ε0S)计算，其中q是极板上的电荷量，ε0是真空介电常数，S是极板的面积。
步骤 2：计算电容器的电场能量
电容器的电场能量W可以通过公式W = (1/2)qV计算，其中V是电容器的电势差。由于V = Ed，其中d是极板之间的距离，我们可以将电场能量表示为W = (1/2)qEd = (1/2)q(q/(ε0S))d = (q^2)/(2ε0S)。
步骤 3：计算电容器的相互作用力
电容器的相互作用力F可以通过公式F = dW/dd计算，其中dW是电场能量的变化，dd是极板之间距离的变化。由于W = (q^2)/(2ε0S)，我们可以将相互作用力表示为F = dW/dd = (q^2)/(2ε0S)。
电容器的电场强度E可以通过公式E = q/(ε0S)计算，其中q是极板上的电荷量，ε0是真空介电常数，S是极板的面积。
步骤 2：计算电容器的电场能量
电容器的电场能量W可以通过公式W = (1/2)qV计算，其中V是电容器的电势差。由于V = Ed，其中d是极板之间的距离，我们可以将电场能量表示为W = (1/2)qEd = (1/2)q(q/(ε0S))d = (q^2)/(2ε0S)。
步骤 3：计算电容器的相互作用力
电容器的相互作用力F可以通过公式F = dW/dd计算，其中dW是电场能量的变化，dd是极板之间距离的变化。由于W = (q^2)/(2ε0S)，我们可以将相互作用力表示为F = dW/dd = (q^2)/(2ε0S)。