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=S4πkd，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)極板過程中，克服電場(chǎng)力所做的功。這一過程與克服彈力做功等于彈性勢(shì)能增量類似，與之類比，推導(dǎo)電容器儲(chǔ)存的電能Ep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We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)）
S
4
πkd
【考點(diǎn)】勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系；電容的概念、單位與物理意義；電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布：2024/5/29 8:0:9組卷：13引用：2難度：0.5
相似題
-
1．關(guān)于電場(chǎng)線、電勢(shì)以及電勢(shì)能，下列說法中正確的是（ ?。?/h2>
發(fā)布：2024/12/21 8:0:2組卷：5引用：1難度：0.9 -
2．如圖所示，某條電場(chǎng)線上有a、b、c三點(diǎn)，其中ab=bc=10cm,已知a、c兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為φa=6V，φc=4V。將一點(diǎn)電荷從c點(diǎn)由靜止釋放，僅在電場(chǎng)力作用下沿著電場(chǎng)線向a點(diǎn)做加速度不斷增大的加速運(yùn)動(dòng)，則下列判斷正確的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/19 16:30:1組卷：209引用：3難度：0.7 -
3．在某靜電場(chǎng)中建立Ox軸，x軸上各點(diǎn)的電勢(shì)φ隨坐標(biāo)x變化的關(guān)系圖像如圖所示?，F(xiàn)將一電荷從x1處沿x軸負(fù)方向以一定速度射出，恰好到達(dá)坐標(biāo)原點(diǎn)O，不計(jì)電荷重力。下列說法正確的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/20 20:30:1組卷：142引用：2難度：0.5
把好題分享給你的好友吧~~