将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小、电容和极板所带的电荷量分别用d、U、E、C和Q表示.下列说法正确的是( )
A.保持U不变,将d变为原来的两倍,则E变为原来的一半
B.保持E不变,将d变为原来的一半,则U变为原来的两倍
C.保持C不变,将Q变为原来的两倍,则U变为原来的两倍
D.保持d、C不变,将Q变为原来的一半,则E变为原来的一半
ACD
【分析】
保持U不变,根据E=可得E与d的关系;保持E不变,根据U=Ed可得U与d成正比;保持C不变,根据公式C=可知将Q与U成正比;保持d、C不变,将Q变为原来的一半,根据公式C=可知,U变为原来的一半,根据公式E=即可得到E的变化.
【详解】
A. 保持U不变,将d变为原来的两倍后,根据E=可得E变为原来的一半,A正确;
B. 保持E不变,将d变为原来的一半,根据U=Ed可得U变为原来的一半,B错误;
C. 根据公式C=可知将Q变为原来的两倍,则U变为原来的两倍,C正确;
D. 根据C=可得C不变,将Q变为原来的一半,U变为原来的一半,根据公式E=可知d不变,U变为原来的一半,E变为原来的一半,D正确.
【点睛】
本题考查电容器的动态分析,学生抓住电容器的几个相关公式即可分析出结果.
电场:
电场力做功的计算方法:
(1)由功的定义式计算,此公式只适用于匀强电场中,可变形为式中x为电荷初、末位置在场强方向上的位移。
(2)依据计算,对任何电场都适用。对于的符号有两种处理方法:
①将的绝对值代入中计算,得电场力做功的绝对值,再根据电场力方向、位移方向来判定功的正负,或南其他方法判定功的正负。
②直接将的数值及符号代入中计算。计算结果直接表明电场力做功的多少及做功的正负。当时,;否则
(3)根据电场力做功与电势能变化量的关系,即。其中,对任何电场都适用。
(4)由动能定理计算,。此方法对任何电场、任何形式的运动都适用。
电场力与静电力:
(1)人们很早就已经发现,带同种电荷的物体相互排斥,带异种电荷的物体相互吸引,这种带电体之间或电荷之间的相互吸引或排斥的力就叫静电力。静电力也叫库仑力,其实质是电场力。
(2)电场对放入其中的电荷的作用力叫做电场力,电场力的施力物体是电场,受力物体是放入其中的电荷。
①电场力的大小既与电荷本身所带电荷量有关,又与电荷所在处的场强有关。由,得,即电场力的大小等于电荷本身所带电荷量与所在处场强的乘积。
②电场力的方向:正电荷所受电场力方向与所在处场强方向相同;负电荷所受电场力方向与所在处场强方向相反。
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