题目
一空气平行板电容器充电后与电源断开,然后在两极板间充满某种各向同性、均匀电介质,则电场强度的大小E、电容C、电压U、电场能量W四个量各自与充入介质前相比较,增大(↑)或减小(↓)的情形为A. E↑,C↑,U↑,W↑.B. E↓,C↑,U↓,W↓.C. E↓,C↑,U↑,W↓.D. (E. ↓,C↑,U↑,W↓. (D)E↑,C↓,U↓,W↑.
一空气平行板电容器充电后与电源断开,然后在两极板间充满某种各向同性、均匀电介质,则电场强度的大小E、电容C、电压U、电场能量W四个量各自与充入介质前相比较,增大(↑)或减小(↓)的情形为
- A. E↑,C↑,U↑,W↑.
- B. E↓,C↑,U↓,W↓.
- C. E↓,C↑,U↑,W↓.
- D. (
- E. ↓,C↑,U↑,W↓. (D)E↑,C↓,U↓,W↑.
题目解答
答案
B.E↓,C↑,U↓,W↓.
解析
步骤 1:电容器与电源断开
当电容器与电源断开后,电容器上的电荷量Q保持不变。这是因为电容器与电源断开后,电荷无法再流动,所以电荷量Q是固定的。
步骤 2:电介质的引入
当在两极板间充满某种各向同性、均匀电介质后,电介质的介电常数εr大于1。电介质的引入会使得电容器的电容C增加,因为电容C与介电常数εr成正比,即C = εr * C0,其中C0是空气中的电容。
步骤 3:电场强度E的变化
电场强度E与电荷量Q和电容C有关,E = Q / (εr * A),其中A是极板面积。由于电荷量Q不变,而电容C增加,所以电场强度E会减小。
步骤 4:电压U的变化
电压U与电荷量Q和电容C有关,U = Q / C。由于电荷量Q不变,而电容C增加,所以电压U会减小。
步骤 5:电场能量W的变化
电场能量W与电荷量Q和电容C有关,W = 1/2 * Q^2 / C。由于电荷量Q不变,而电容C增加,所以电场能量W会减小。
当电容器与电源断开后,电容器上的电荷量Q保持不变。这是因为电容器与电源断开后,电荷无法再流动,所以电荷量Q是固定的。
步骤 2:电介质的引入
当在两极板间充满某种各向同性、均匀电介质后,电介质的介电常数εr大于1。电介质的引入会使得电容器的电容C增加,因为电容C与介电常数εr成正比,即C = εr * C0,其中C0是空气中的电容。
步骤 3:电场强度E的变化
电场强度E与电荷量Q和电容C有关,E = Q / (εr * A),其中A是极板面积。由于电荷量Q不变,而电容C增加,所以电场强度E会减小。
步骤 4:电压U的变化
电压U与电荷量Q和电容C有关,U = Q / C。由于电荷量Q不变,而电容C增加,所以电压U会减小。
步骤 5:电场能量W的变化
电场能量W与电荷量Q和电容C有关,W = 1/2 * Q^2 / C。由于电荷量Q不变,而电容C增加,所以电场能量W会减小。