电容器及电场能量习题.ppt

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1、例：一平板电容器面积为S，间距d，用电源充电后，两极板分别带电为+q和-q，断开电源，再把两极板拉至2d，试求：外力克服电力所做的功。两极板间的相互作用力？解：根据功能原理可知，外力的功等于系统能量的增量电容器两个状态下所存贮的能量差等于外力的功。初态末态若把电容器极板拉开一倍的距离，所需外力的功等于电容器原来具有的能量。2)极板带电不变，场强不变，作用力恒定典例5：图示为一空气平行板电容器，上极板固定，下极板悬空。极板面积为S，板间距为d，极板质量为m。问当电容器两极板间加多大电压时，下极板才能保持平衡？（忽略边

2、缘效应）qE1.C1和C2两空气电容器并联起来接上电源充电.然后将电源断开，再把一电介质插入C1中，则[C](A)C1和C2极板上电量都不变.(B)C1极板上电量增大，C2极板上的电量不变.(C)C1极板上电量增大，C2极板上的电量减少.(D)C1极板上的电量减少,C2极板上电量增大.断电后总电量守恒，两电容器电压相等2.C1和C2两空气电容器串联起来接上电源充电,保持电源联接,再把一电介质板插入C1中,则[A](A)C1上电势差减小,C2上电量增大；(B)C1上电势差减小,C2上电量不变；(C)C1上电势差增大,C2上

3、电量减小；(D)C1上电势差增大,C2上电量不变。串联电量相同4.C1和C2两个电容器，其上分别表明200pF（电容量）、500v（耐压值）和300pF、900v把它们串联起来在两端加上1000V电压，则(A)C1被击穿,C2不被击穿；(B)C2被击穿,C1不被击穿；(C)两者都被击穿；(D)两者都不被击穿。[C]5.一球形导体,带电量q,置于一任意形状的空腔导体中,当用导线将两者连接后,则与末连接前相比系统静电能能将[C](A)不变；(B)增大；(C)减小；(D)如何变化无法确定。6.真空中有一均匀带电球体和一均匀带电

4、球面,如果它们的半径和所带的电量都相等,则它们的静电能之间的关系是：[B]（A）球体的静电能等于球面的静电能；（B）球体的静电能大于球面的静电能；（C）球体的静电能小于球面的静电能；（D）无法比较。7.同心导体球与导体球壳周围电场的电力线分布如图所示，由电力线分布情况可知球壳上所带总电量为：(D)无法确定。[C]8．金属球A与同心球壳B组成电容器，球A上带电荷q，壳B上带电荷Q，测得球与壳间电势差为UAB，可知该电容器的电容值为：(B)(C)(D)（A）(A)10．一平行板电容器充电后，与电源断开，然后再充满相对介电常数

5、为的各向同性均匀电介质。则其电容C、两板间电势差U12及电场能量We与充介质前比较将发生如下变化：（A）C↑U12↓We↑(B)C↑U12↓We↓(C)C↑U12↑We↓(D)C↓U12↓We↓(B)11．半径分别为R和r的两个金属球，相距很远，用一根细长导线将两球连接在一起并使它们带电，在忽略导线的影响下，两球表面的电荷面密度之比为：（A）（B）（C）（D）（D）9.半径为R的金属球，接电源充电后断开电源，这时它储存的电场能量为5×10-5J。今将该球与远处一个半径也是R的导体球B用细导线连接，则A球储存的电场能量变为

6、＿＿＿.电量守恒：QQ/2C不变，W＝Q2/2CW/41.25×10-5J3.两个相同的空气电容器并联后，加上电压Uab=U．断开电源后，在其中一个电容器的两极板间充满介电常数为ε的均匀介质，如图．求此时的Uab．7.平行板电容器，极板面积为S，板间距为d。相对介电常数分别为的两种电介质各充满板间的一半，问（1）此电容器带电后，两介质所对的极板上自由电荷面密度是否相等？（2）此时介质内的是否相等？（3）此电容器的电容多大？Sd图示一球形电容器，在外球壳的半径b及内外导体间的电势差U维持恒定的条件下，内球半径a为多大时才能

7、使内球表面附近的电场强度最小？求这个最小电场强度的大小．球形电容器内外半径分别为R1和R2，充有电量Q。（1）求电容器内电场的总能量；（2）证明此结果与按算得的电容器所储电能值相等。