题目
×14.两个一样的真空电容器C1和C2如题9.1.14图所示连接。电源ξ对电容器充电-|||-后,即断开电键K,然后在C1两极板间充满电介质,则C1两极板上所带电量和两极板间-|||-的电场强度的变化为 ()-|||-A)电量变小,场强变大 (B)电量变大,场强变小-|||-(C)电量变大,场强变大 (D)电量变小,场强变小-|||-G C-|||-K-|||-题9.1.14图
题目解答
答案
解析
步骤 1：电容器充电后断开电键
当电源对电容器C1和C2充电后，断开电键K，此时两个电容器的总电量保持不变。设充电后每个电容器的电量为Q，电压为U，则有Q = C1U = C2U。
步骤 2：C1两极板间充满电介质
当在C1两极板间充满电介质后，C1的电容值增加，设增加后的电容值为C1'。由于电键K已经断开，总电量Q保持不变，即Q = C1'U1 = C2U2，其中U1和U2分别为C1和C2的电压。
步骤 3：分析电量和电场强度的变化
由于C1的电容值增加，而总电量Q不变，因此C1的电压U1会减小。由于电容器C1和C2并联，它们的电压相等，即U1 = U2。因此，C2的电压U2也会减小。由于总电量Q不变，C2的电容值不变，因此C2上的电量Q2会减小。由于总电量Q不变，C1上的电量Q1会增加。电场强度E与电压U成正比，因此C1两极板间的电场强度会减小。
当电源对电容器C1和C2充电后，断开电键K，此时两个电容器的总电量保持不变。设充电后每个电容器的电量为Q，电压为U，则有Q = C1U = C2U。
步骤 2：C1两极板间充满电介质
当在C1两极板间充满电介质后，C1的电容值增加，设增加后的电容值为C1'。由于电键K已经断开，总电量Q保持不变，即Q = C1'U1 = C2U2，其中U1和U2分别为C1和C2的电压。
步骤 3：分析电量和电场强度的变化
由于C1的电容值增加，而总电量Q不变，因此C1的电压U1会减小。由于电容器C1和C2并联，它们的电压相等，即U1 = U2。因此，C2的电压U2也会减小。由于总电量Q不变，C2的电容值不变，因此C2上的电量Q2会减小。由于总电量Q不变，C1上的电量Q1会增加。电场强度E与电压U成正比，因此C1两极板间的电场强度会减小。