大学物理作业电容器答案

《大学物理》作业 No.5电容

一、选择题：

1、面积为S的空气平行板电容器，极板上分别带上电量±q，忽略边缘效应，则两极板间的作用力为：

q2q2q2q2（A） （B） （C） （D） （ B ） 22?0S2?0S?0S2?0S2、如图所示，当两极板带上恒定的等量异号电荷时，有一个质量为m，带电量为?q的质点，平衡在极板间的空气区域中。此后，若将平行板电容器中的电介质抽去，则该质点：（ C ）

（A）保持不动 （B）是否运动不能确定

（C）向上运动 （D）向下运动 3、C1和C2两空气电容器并联以后接电源充电，在电源保持联接的

情况下，在C1中插入一电介质板，则 （ C ）

( A ) C1极板上电量增加，C2极板上电量减少。 ( B ) C1极板上电量减少，C2极板上电量增加。 ( C ) C1极板上电量增加，C2极板上电量不变。 ( D ) C1极板上电量减少，C2极板上电量不变。 解：保持?联接，则电容器上的电压不变。在C1中插入电介质板，则C1增大，C2不变。 由C＝q/U，知q1=C1U增大，q2=C2U不变。 故选C 二、填空题：

1、在电容为C0的平行板空气电容器中，平行地插入一厚度为两极板距离一半的金属板，则电容器的电容C＝ 2C0 。 解：由平行板电容器电容公式C0?容器间距减小一半，所以

C1C2??0Sd，平行地插入厚d/2的金属板，相当于平行板电

C0??0Sd/2?2C0

2、两个电容器1和2，串联后用稳压电源充电，在不切断电源的情况下，若把电介质充入电容器1中，则电容器2上的电势差 增加 ；电容器2极板上的电量 增加 。（填增加，减小或不变）

1

3、用力F把电容器中的电介质板拉出，在图(a)和图(b)的两种情况下，电容器中储存的静电能量将（a） 减小 ；（b） 增加 。

充电后与电源连接 充电后切断电源

4、将带电量为Q电容为C的电容器A，与带电量为2Q电容也为C的电容器B并联后，系

1Q2?统电场能量的增量?We? 4C 。

5、对下列问题请选取“增大”、“减小”、“不变”做答。

平行板电容器充电后切断电源，现在使两板间的距离增大，则：两板间的电势差__增加____；场强 __不变__；电容__减小__；电场能量 ___增加___。

三、计算题：

1、如图所示，在A点和B点之间有5个电容器，连接如图所示。（1）求A，B两点之间的等效电容；（2）若A，B两点之间的电势差为12V，求UAC，UCD和UDB。

解：CAC?4?8?12?F

CCD?6?2?8?F

CAD?CACCCD24??FCAC?CCD5CADCDB?4?F

CAD?CDB?5CAB?（2）Q?CU?4.8?10C UAC?4V UCD?6V UDB?2V

2

2、三个电容器如图联接，其中Ｃ1＝10×10-6Ｆ，Ｃ2＝５×10-6Ｆ， Ｃ3＝４×10-6Ｆ，当Ａ、Ｂ间电压Ｕ＝100Ｖ时，试求： （１） Ａ、Ｂ之间的电容； A （2）当Ｃ3被击穿时，在电容Ｃ1上的电荷和电压各变为多少？

C1 C2 解：（１） C?(C1?C2)C3＝3.16×10-6Ｆ U C1?C2?C3（２） Ｃ1上电压升到Ｕ＝ 100Ｖ，带电量增加到 Ｑ1＝Ｃ1Ｕ＝１×10-3Ｃ

B

C3 3

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