题目
一平行板电容器与电源始终接通,如将两极板之间的距离拉大,则电容器储存的电能A. 电能增加B. 电能减小已经是最后一题了张一迪
一平行板电容器与电源始终接通,如将两极板之间的距离拉大,则电容器储存的电能
A. 电能增加
B. 电能减小已经是最后一题了张一迪
题目解答
答案
B. 电能减小已经是最后一题了张一迪
解析
考查要点:本题主要考查电容器与电源连接时的动态变化问题,涉及电容公式、电能公式的应用,以及物理量之间的关系分析。
解题核心思路:
- 明确电容器与电源连接时电压不变,即电容器的电压始终等于电源电压。
- 分析电容的变化:根据电容公式 $C = \frac{\varepsilon S}{4\pi k d}$,当极板间距 $d$ 增大时,电容 $C$ 减小。
- 结合电能公式 $W = \frac{1}{2} C U^2$,判断电能的变化趋势。
破题关键点:
- 电压恒定是解题的前提,需注意与电容器不带电或充电后断开电源的情况区分。
- 电容与间距的反比关系直接影响电能的计算。
步骤分析
-
确定电压恒定
电容器始终与电源连接,因此极板间的电压 $U$ 保持不变,等于电源电压。 -
分析电容变化
根据平行板电容器的电容公式:
$C = \frac{\varepsilon S}{4\pi k d}$
当极板间距 $d$ 增大时,分母增大,导致电容 $C$ 减小。 -
计算电能变化
电容器储存的电能公式为:
$W = \frac{1}{2} C U^2$
由于 $U$ 不变,$C$ 减小,因此电能 $W$ 减小。