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介质为空气的一平板电容器,极板间距离为d,与电压U0连接时,两板间的相互作用力为
介质为空气的一平板电容器,极板间距离为d,与电压U0连接时,两板间的相互作用力为
admin
2022-08-02
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问题
介质为空气的一平板电容器,极板间距离为d,与电压U0连接时,两板间的相互作用力为f,断开电源后,将板间距离缩小到d/3则两板间的作用力为( )。A.fB.3fC.9fD.6f
选项
A.f
B.3f
C.9f
D.6f
答案
A
解析
设电容器中填充介质的介电常数为ε,板面积为S,则平板电容器电容为:C=εS/d。静电场能量的表达式为:We=1/2CU20=ε/U20/(2d)。利用虚位移法计算电场力有:
当电容电压为U0时,断开电源,电容电荷总量恒定不变,利用公式:We=Q2/(2C)=dQ2/(2εS)
可知电场力与板间距大小无关,两板间的作用力保持不变。
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