题目内容
(请给出正确答案)
[主观题]
一平行板电容器,两板相距d,对它充电后断开,然后把两板间距增大到2d,如果电容器内电场边缘效应忽略不计,则电容器所带的电量增大 。
答案
金属板插入前,电容器电容为 充电后,电容器能量为 金属板插入后,整个电容器可以看成两个电容器的串联组合,它们的极板面积相同,一个电容器二平板间距为x,另一电容器二平板距离为d-(b+x)。于是整个电容器的电容为 电容器电量仍为Q,则其能量为 金属板插入前后,电容器能量增量为 $插入金属板时,外力做的功应等于电容器能量的增量,即 因为A<0.所以金属板是被吸入的。$如果充电后保持电容器的电压U不变,则金属板插入前后,电容器能量增量为 若保持电容器电压不变,说明电容器与电源没有断开。插入金属板时,除了外力做功外,电源也会做功,两者做功之和等于电容器能量的增量。设插入金属板前后.电容器电量分别为Q 1 和Q 2 ,则 Q 1 =C 1 U, Q 2 =C 2 U 插入金属板时,电源做的功为 A 1 =(Q 2 -Q 1 )U=(C 2 -C 1 )U 2 设外力做功为A 2 ,则 A 1 +A 2 =W 2 -W 1 即 由此解得 因为A<0,所以金属板仍是被吸入的。
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