當(dāng)平行板電容器的兩極板間是真空時(shí)，電容C與極板的正對(duì)面積S、極板間距離d的關(guān)系為C=
S
4
πkd
，k為靜電力常量。對(duì)給定的平行板電容器充電，當(dāng)該電容器極板所帶電荷量Q變化時(shí)，兩極板間的電勢(shì)差U也隨之變化。
（1）在如圖所示的坐標(biāo)系中畫(huà)出電容器極板間電勢(shì)差U與帶電量Q的關(guān)系圖像。電容器儲(chǔ)存的電能等于電源搬運(yùn)電荷從一個(gè)極板到另一個(gè)極板過(guò)程中，克服電場(chǎng)力所做的功。這一過(guò)程與克服彈力做功等于彈性勢(shì)能增量類(lèi)似，與之類(lèi)比，推導(dǎo)電容器儲(chǔ)存的電能E_p表達(dá)式。
（2）若保持平行板電容器帶電量Q、極板正對(duì)面積S不變，兩極板間為真空，將板間距離由d₁增大到d₂，需要克服電場(chǎng)力做多少功？
（3）如果我們把單位體積內(nèi)的電場(chǎng)能定義為電場(chǎng)能量密度，用W_e表示。試證明真空中平行板電容器的電場(chǎng)能量密度和兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度平方成正比。（忽略兩板外的電場(chǎng)）

【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/5/29 8:0:9組卷：10引用：2難度：0.5

相似題

1．兩電荷量分別為q₁和q₂的點(diǎn)電荷放在x軸上的O、M兩點(diǎn)，兩電荷連線上各點(diǎn)電勢(shì)φ隨x變化的關(guān)系如圖所示，其中A、N兩點(diǎn)的電勢(shì)均為零，ND段中的C點(diǎn)電勢(shì)最高，則（　　）

A．N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為零

B．C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為零

C．NC間電場(chǎng)強(qiáng)度方向指向x軸正方向

D．將一負(fù)點(diǎn)電荷從N點(diǎn)移到D點(diǎn)，電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功

發(fā)布：2024/11/6 20:0:1組卷：167引用：3難度：0.6

A．q₁與q₂為等量異種電荷

B．A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度與C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反

C．將一負(fù)點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移動(dòng)至C點(diǎn)，電場(chǎng)力先減小后增大

D．將一負(fù)點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移動(dòng)至C點(diǎn)，電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功

發(fā)布：2024/11/7 13:0:1組卷：402引用：3難度：0.5

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