题目
9-3用电源将平行板电容器充电后与电源断开,(1)若使电容器两极板间距减小,两板上电荷两板间场强、电势差、电容器的电容以及电容器储能如何变化?(2)若电容器充电后仍与电
9-3用电源将平行板电容器充电后与电源断开,(1)若使电容器两极板间距减小,两板上电荷
两板间场强、电势差、电容器的电容以及电容器储能如何变化?(2)若电容器充电后仍与电
题目解答
答案

解析
步骤 1:电容器与电源断开后,电荷量保持不变
电容器与电源断开后,电容器两极板上的电荷量保持不变。这是因为电容器与电源断开后,没有电流通过电容器,因此电荷量不会发生变化。
步骤 2:电容器两极板间距减小
当电容器两极板间距减小时,电容器的电容会变大。这是因为电容的计算公式为 \(C = \frac{\varepsilon A}{d}\),其中 \(C\) 是电容,\(\varepsilon\) 是介电常数,\(A\) 是极板面积,\(d\) 是极板间距。当 \(d\) 减小时,电容 \(C\) 增大。
步骤 3:电容器两极板间距减小对场强的影响
电容器两极板间距减小,电荷量不变,因此两板间场强 \(E\) 不变。这是因为场强的计算公式为 \(E = \frac{Q}{\varepsilon A}\),其中 \(Q\) 是电荷量,\(\varepsilon\) 是介电常数,\(A\) 是极板面积。当电荷量 \(Q\) 不变时,场强 \(E\) 不变。
步骤 4:电容器两极板间距减小对电势差的影响
电容器两极板间距减小,电容增大,电荷量不变,因此电势差 \(U\) 减小。这是因为电势差的计算公式为 \(U = \frac{Q}{C}\),其中 \(Q\) 是电荷量,\(C\) 是电容。当电荷量 \(Q\) 不变,电容 \(C\) 增大时,电势差 \(U\) 减小。
步骤 5:电容器两极板间距减小对电容器储能的影响
电容器两极板间距减小,电容增大,电荷量不变,因此电容器储能 \(W\) 减小。这是因为电容器储能的计算公式为 \(W = \frac{1}{2}CU^2\),其中 \(C\) 是电容,\(U\) 是电势差。当电容 \(C\) 增大,电势差 \(U\) 减小时,电容器储能 \(W\) 减小。
步骤 6:电容器充电后仍与电源连接
当电容器充电后仍与电源连接,电容器两极板间距减小,电容增大,电荷量增加,因此电势差不变,场强变大,电容器储能增加。这是因为电容器与电源连接时,电势差由电源决定,电势差不变。电容增大,电荷量增加,因此场强变大,电容器储能增加。
电容器与电源断开后,电容器两极板上的电荷量保持不变。这是因为电容器与电源断开后,没有电流通过电容器,因此电荷量不会发生变化。
步骤 2:电容器两极板间距减小
当电容器两极板间距减小时,电容器的电容会变大。这是因为电容的计算公式为 \(C = \frac{\varepsilon A}{d}\),其中 \(C\) 是电容,\(\varepsilon\) 是介电常数,\(A\) 是极板面积,\(d\) 是极板间距。当 \(d\) 减小时,电容 \(C\) 增大。
步骤 3:电容器两极板间距减小对场强的影响
电容器两极板间距减小,电荷量不变,因此两板间场强 \(E\) 不变。这是因为场强的计算公式为 \(E = \frac{Q}{\varepsilon A}\),其中 \(Q\) 是电荷量,\(\varepsilon\) 是介电常数,\(A\) 是极板面积。当电荷量 \(Q\) 不变时,场强 \(E\) 不变。
步骤 4:电容器两极板间距减小对电势差的影响
电容器两极板间距减小,电容增大,电荷量不变,因此电势差 \(U\) 减小。这是因为电势差的计算公式为 \(U = \frac{Q}{C}\),其中 \(Q\) 是电荷量,\(C\) 是电容。当电荷量 \(Q\) 不变,电容 \(C\) 增大时,电势差 \(U\) 减小。
步骤 5:电容器两极板间距减小对电容器储能的影响
电容器两极板间距减小,电容增大,电荷量不变,因此电容器储能 \(W\) 减小。这是因为电容器储能的计算公式为 \(W = \frac{1}{2}CU^2\),其中 \(C\) 是电容,\(U\) 是电势差。当电容 \(C\) 增大,电势差 \(U\) 减小时,电容器储能 \(W\) 减小。
步骤 6:电容器充电后仍与电源连接
当电容器充电后仍与电源连接,电容器两极板间距减小,电容增大,电荷量增加,因此电势差不变,场强变大,电容器储能增加。这是因为电容器与电源连接时,电势差由电源决定,电势差不变。电容增大,电荷量增加,因此场强变大,电容器储能增加。