一平行板電容器的電容為C,兩板間的距離為d,上板帶正電,電量為Q,下板帶負(fù)電,電量也為Q,它們產(chǎn)生的電場(chǎng)在很遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零。兩個(gè)帶異號(hào)電荷的小球用一絕緣剛性桿相連,小球的電量都為q,桿長(zhǎng)為L(zhǎng),且L<d,F(xiàn)將它們從很遠(yuǎn)處移到電容器內(nèi)兩板之間,處于圖所示的靜止?fàn)顟B(tài)(桿與板面垂直),求在此過(guò)程中兩個(gè)小球克服電場(chǎng)力所做總功的大。ㄔO(shè)兩球移動(dòng)過(guò)程中極板上電荷分布情況不變)

   


解析:

從功的公式角度出發(fā)考慮沿不同方向移動(dòng)桿與球,無(wú)法得出電場(chǎng)力所做功的數(shù)值。但從電場(chǎng)力對(duì)兩個(gè)小球做功引起兩小球電勢(shì)能的變化這一角度出發(fā),可以間接求得電場(chǎng)力對(duì)兩個(gè)小球做的總功。只要抓住運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)、終點(diǎn)兩個(gè)位置兩小球的電勢(shì)能之和就能求出電場(chǎng)力的功。

初始兩小球在很遠(yuǎn)處時(shí)各自具有的電勢(shì)能為零,所以E0=0;終點(diǎn)位置兩球處于圖11所示的靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),設(shè)帶正電小球的位置為a,該點(diǎn)的電勢(shì)為Ua,則帶正電小球電勢(shì)能為qUa;設(shè)帶負(fù)電小球的位置為b,該點(diǎn)的電勢(shì)為Ub,則帶負(fù)電小球電勢(shì)能為-qUb.所以兩小球的電勢(shì)能之和為:

     Et=

所以電場(chǎng)力對(duì)兩小球所做的功為:,即兩個(gè)小球克服電場(chǎng)力所做總

功的大小等于。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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一平行板電容器的電容為C,它和三個(gè)滑線變阻器按照?qǐng)D示的方式連接成電路.今有一個(gè)質(zhì)量為m的帶電油滴靜止地懸浮在電容器兩板之間.現(xiàn)要油滴下降,可以采用的辦法是(  )

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一平行板電容器的電容為C,兩板間的距離為d,上板帶正電,電量為Q,下板帶負(fù)電,電量也為Q,它們產(chǎn)生的電場(chǎng)在很遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零.兩個(gè)帶異號(hào)電荷的小球用一絕緣剛性桿相連,小球的電量都為q,桿長(zhǎng)為l,且l<d.現(xiàn)將它們從很遠(yuǎn)處移到電容器內(nèi)兩板之間,處于圖示的靜止?fàn)顟B(tài)(桿與板面垂直),在此過(guò)程中電場(chǎng)力對(duì)兩個(gè)小球所做總功的大小等于多少?(設(shè)兩球移動(dòng)過(guò)程中極板上電荷分布不變)(  )

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(2013?安慶三模)一平行板電容器的電容為C,充電結(jié)束兩極板間的電壓為U,運(yùn)用你所學(xué)的知識(shí),判斷下列哪一個(gè)可能是電容器充電完畢后所儲(chǔ)存的電能的表達(dá)式( 。

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精英家教網(wǎng)一平行板電容器的電容為C,兩板間的距離為d,下板帶正電,電荷量為Q.上板帶負(fù)電,電荷量也為Q,兩個(gè)帶異號(hào)電荷的小球用一絕緣剛性桿相連,平行于極板靜止放置,小球的電荷量都為q,桿長(zhǎng)為l(l<d).將桿繞其中點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°,如圖所示,在此過(guò)程中電場(chǎng)力對(duì)兩個(gè)小球所做的總功的絕對(duì)值為(設(shè)兩球移動(dòng)過(guò)程中極板上電荷分布情況不變)(  )
A、0
B、
Qlq
Cd
C、
Clq
Qd
D、
Qq(d-l)
Cd

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一平行板電容器的電容為2μF,使它兩板間電勢(shì)升高10V需增加的帶電量為
 
C.

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