習(xí)題13電容器靜電場(chǎng)的能量.doc

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1、一、選擇題1.一個(gè)平行板電容器,充電后與電源斷開(kāi),當(dāng)用絕緣手柄將電容器兩極板間距離拉大,則兩極板間的電勢(shì)差、電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E、電場(chǎng)能量W將發(fā)生如下變化:()(A)減小,E減小,W減小。(B)增大,E增大,W增大。(C)增大,E不變,W增大。(D)減小,E不變,W不變。2.平行板電容器兩極板間的相互作用力的數(shù)值F與兩極板間的電壓U的關(guān)系是()。(A)二、填空題1.一空氣平行板電容器,其電容值C0,充電后將電源斷開(kāi),其儲(chǔ)存的電場(chǎng)能量為,今在兩極板間充滿(mǎn)相對(duì)介電常數(shù)為的各向同性均勻電介質(zhì),則此時(shí)電容值C=,儲(chǔ)存的電場(chǎng)能量W=。2.兩個(gè)電容器的電容之比,把它們串聯(lián)起來(lái)接電源充電,它們的電場(chǎng)能量

2、之比=;如果是并聯(lián)起來(lái)接電源充電,則它們的電場(chǎng)能量之比=。一、1.C充電后斷開(kāi),Q不變,由于,所以E不變。d增大時(shí),由U12=Ed,U12增大.d增大時(shí),V增大,由,W增大。2.D不能使用點(diǎn)電荷公式計(jì)算作用力,考慮單個(gè)帶電板的電場(chǎng),則二、1.,空氣平板電容器電容,充滿(mǎn)介質(zhì)時(shí)斷開(kāi)電源,電荷不變2.2:1,1:2串聯(lián)充電時(shí),兩電容器極板上電荷相同。并聯(lián)充電時(shí),兩電容器極板間電勢(shì)差相同。三計(jì)算題1.解:C1上的電量為Q=C1U=50×0.25×10-6CUAB=U1+Q/(C2+C3)=50+50×0.25×10-6/0.35×10-6=85.7V2.解:(1)R1R3時(shí),其

3、它區(qū)域,E=0.則電場(chǎng)存儲(chǔ)的能量為=1.82×10-4J(2)導(dǎo)體殼接地時(shí),外部場(chǎng)強(qiáng)為0(3)用能量法求電容器的電容:3.解:(1)設(shè)電容器帶電量為q,則電荷分布如圖所示。設(shè)兩側(cè)的間隙寬度分別為d1和d2,則兩極板間的電勢(shì)差為則電容為(電容增大)可見(jiàn),銅板離極板的距離不會(huì)影響電容大小。(2)充電后,電容器所帶電量為場(chǎng)強(qiáng)為電場(chǎng)能量為抽出后場(chǎng)強(qiáng)不變(因?yàn)殡娏坎蛔?=>σ不變),體積增大,電場(chǎng)能量為電場(chǎng)能量增量為則外力作功為4.解:(1)圓筒和導(dǎo)線間的場(chǎng)強(qiáng)為其它區(qū)域場(chǎng)強(qiáng)為0.離軸線r(R1

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