题目
将一空气平行板电容器接到电源上充电到一定电压后,断开 电源,再将一块与极板面积相同的金属板平行地插入两极板之 间,则由于金属板的插入及其所放位置的不同,对电容器储能 的影响为( )A. 储能减少,但与金属板位置无关。B. 储能减少,但与金属板位置有关。C. 储能增加,但与金属板位置无关。D. 储能增加,但与金属板位置有关
将一空气平行板电容器接到电源上充电到一定电压后,断开 电源,再将一块与极板面积相同的金属板平行地插入两极板之 间,则由于金属板的插入及其所放位置的不同,对电容器储能 的影响为( )
A. 储能减少,但与金属板位置无关。
B. 储能减少,但与金属板位置有关。
C. 储能增加,但与金属板位置无关。
D. 储能增加,但与金属板位置有关
题目解答
答案
A. 储能减少,但与金属板位置无关。
解析
步骤 1:电容器储能公式
电容器储存的能量$W$可以通过公式$W=frac {1} {2}QU$计算,其中$Q$是电容器的电荷量,$U$是电容器两极板间的电压。
步骤 2:电容器电容公式
电容器的电容$C$可以通过公式$C=frac {epsilon S} {4pi kd}$计算,其中$\epsilon$是介电常数,$S$是极板面积,$k$是库仑常数,$d$是极板间距。
步骤 3:电容器电荷量和电压关系
电容器的电荷量$Q$和电压$U$的关系为$Q=CU$。当电容器充电到一定电压后,断开电源,电荷量$Q$保持不变。
步骤 4:金属板插入对电容的影响
将一块与极板面积相同的金属板平行地插入两极板之间,相当于在两极板之间插入了一块导体,这会增加电容器的电容$C$。由于电荷量$Q$不变,根据$Q=CU$,电压$U$会减小。
步骤 5:金属板位置对电容的影响
金属板在两极板间的位置不改变电容大小,因此与储能大小无关。
电容器储存的能量$W$可以通过公式$W=frac {1} {2}QU$计算,其中$Q$是电容器的电荷量,$U$是电容器两极板间的电压。
步骤 2:电容器电容公式
电容器的电容$C$可以通过公式$C=frac {epsilon S} {4pi kd}$计算,其中$\epsilon$是介电常数,$S$是极板面积,$k$是库仑常数,$d$是极板间距。
步骤 3:电容器电荷量和电压关系
电容器的电荷量$Q$和电压$U$的关系为$Q=CU$。当电容器充电到一定电压后,断开电源,电荷量$Q$保持不变。
步骤 4:金属板插入对电容的影响
将一块与极板面积相同的金属板平行地插入两极板之间,相当于在两极板之间插入了一块导体,这会增加电容器的电容$C$。由于电荷量$Q$不变,根据$Q=CU$,电压$U$会减小。
步骤 5:金属板位置对电容的影响
金属板在两极板间的位置不改变电容大小,因此与储能大小无关。