题目
5,一空气平板电容器,联接在电源上,若先断开电源,然后再放入煤油中,那么()A. 电容器两极板间电压不变,两极板间电场强度减小B. 电容器两极板间电压及两极板间电场强度均减小C. 电容器两极板间电压不变,两极板间电场强度增大D. 电容器两极板间电压及两极板间电场强度均增大
5,一空气平板电容器,联接在电源上,若先断开电源,然后再放入煤油中,那么()
A. 电容器两极板间电压不变,两极板间电场强度减小
B. 电容器两极板间电压及两极板间电场强度均减小
C. 电容器两极板间电压不变,两极板间电场强度增大
D. 电容器两极板间电压及两极板间电场强度均增大
题目解答
答案
B. 电容器两极板间电压及两极板间电场强度均减小
解析
本题考查电容器在断开电源后插入介质时的电容、电压、电场强度的变化。关键点在于明确断开电源后电荷量Q保持不变,插入介质导致电容C增大,从而推导出电压U的变化,最终结合电场强度公式得出结论。
步骤分析
- 断开电源前:电容器与电源相连,极板间电压$U$等于电源电压,此时电容器充电,存储电荷量$Q$。
- 断开电源后:电容器与电源断开,电荷量$Q$保持不变。
- 插入煤油:煤油的介电常数$\varepsilon$比空气大,根据电容公式$C = \frac{\varepsilon S}{4\pi kd}$,电容$C$增大。
- 电压变化:由公式$Q = CU$可知,当$Q$不变且$C$增大时,电压$U$必须减小。
- 电场强度变化:电场强度$E = \frac{U}{d}$,因$U$减小且$d$不变,电场强度$E$也减小。