题目内容
(请给出正确答案)
[主观题]
一空气平行板电容器,两板相距为 d,与一电池连接时两板之间相互作用力 的大小为 F,在与电池保持连接的情况下,将两板距离拉开到 2d,则两板之间的静电作用力的大小是______________________.
答案
金属板插入之前,电容器的电容为 充电后电容量的能量为 金属板插入之后,整个电容器可以看成由两个电容器串联而成。它们的极板面积相同,一个电容器两极板间距为x,另一个极板间距为d-(b+x)。整个电容器的电容为 电容器的电量仍为Q,则其能量为 金属板插入前后,电容器能量增量为 $插入金属板时,外力作功应等于电容器能量的增量,即 可见,A<0,则金属板是被吸入的。$如果充电后保持电容器的电压U不变,则金属板插入前后,电容器能量的增量为 若保持电容器电压不变,则说明电容器与电源没有断开。插入金属板时,除了外力作功外,电源也会作功,两者作功之和等于电的增量。设插入金属板前后,电容器的电量分别为Q 1 和Q 2 ,则 Q 1 =C 1 U,Q 2 =C 2 U 2 插入金属板时,电源作的功为 A l =(Q 2 -Q 1 )U=(C 2 -C 1 )U 2 设外力作功为A 2 ,则 A 1 +A 2 =W 2 -W 1 即 由此可得 因为A 2 <0,故金属板仍是被吸入的。
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