Question

13．真空中的平板電容器的電容為C，電源電壓為U，電容器接入電源后充電，此時(shí)極板上的電量大小為CU，若保持電源連接同時(shí)把極板間距增大一倍，則此時(shí)極板上的電量大小為$\frac{CU}{2}$，此時(shí)把電源斷開然后把極板間距恢復(fù)成原來大小，則極板上的電量大小為$\frac{CU}{2}$，電壓為$\frac{U}{2}$，電容器內(nèi)的電場在前面三種狀態(tài)下的比值為$\frac{U}{2d}$．

Answer 1

分析 電容器接在電源電壓為U電源上，充電后電容器的電壓等于電源的電壓，根據(jù)電容的定義求解電量．充電后撤去電源，電容器的電量不變．根據(jù)電容的決定式分析板間距離增大時(shí)，電容如何變化．根據(jù)場強(qiáng)與板間電壓的關(guān)系確定板間的場強(qiáng)．

解答 解：電容器接在電源電壓為U的電源上，充電后電容器的電壓等于電源的電壓U，由C=$\frac{Q}{U}$ 得，電量Q=CU．
若再拉開兩板，使板間距離增大為2d，則電容器的電容變?yōu)?\frac{1}{2}$C，電容器接在電源電壓為U的電源上，則此時(shí)極板上的電量大小為Q′=$\frac{CU}{2}$；
此時(shí)把電源斷開，電容器的電量保持不變，仍為$\frac{CU}{2}$，當(dāng)極板間距恢復(fù)成原來大小，則電容變?yōu)镃，則電壓變?yōu)閁′=$\frac{U}{2}$．
根據(jù)板間的電場強(qiáng)度為 E=$\frac{U}uty2dkc$；
板間場強(qiáng) E=$\frac{U}{2d}$．
故答案為：CU，$\frac{CU}{2}$，$\frac{CU}{2}$，$\frac{U}{2}$，$\frac{U}{2d}$．

點(diǎn)評(píng) 本題主要根據(jù)電容的定義式和決定式去分析．對(duì)于場強(qiáng)，也可根據(jù)推論：當(dāng)電容器的電量、正對(duì)面積不變時(shí)，改變板間距離，板間場強(qiáng)不變確定．