Question

16．如圖所示，平行板電容器接在電源兩端，通電后保持開關S閉合，緩慢拉開電容器兩極板一定距離做功為W₁；復原裝置后，接通電源充電完畢后斷開開關S，緩慢拉開電容器兩極板相同距離做功為W₂．兩次操作電容器兩極板始終正對，則（　　）

• A． W₁＜W₂
• B． W₁＞W₂
• C． W₁=W₂
• D． 無法比較W₁與W₂的關系

Answer 1

分析 電容器充電后，斷開電源，電容器帶電量不變，根據電容器的決定式和電場強度與電勢差的關系知斷開電源后極板間電場強度不變，接通電源時兩板間電勢差不變，電場強度隨距離的增加而減小．由此開展分析即可．

解答 解：若接通電源則電容器極板間電勢差保持不變，根據E=$\frac{U}p9vv5xb5$得隨極板距離的增加，板間電場強度減小．
電容器充電后，斷開電源電容器的帶電量量不變，根據：$C=\frac{Q}{U}=\frac{?S}{4πkd}$可得：極板間電場強度$E=\frac{U}p9vv5xb5=\frac{4πkQ}{?S}$，當極板距離變化時板間電場強度保持不變；
由上分析知，當平行板拉開相同距離，兩種情況下拉開的距離相同，而電場強度大的電場力大，由于第一種情況電場強度減小，第二種情況電場強度不變，故可知第一種情況克服電場力做功少，故A正確，BCD錯誤．
故選：A

點評 本題主要考查電容器的動態分析，知道根據電容的決定式和電容器的定義式得出電容器間的電場強度表達式，由此判定當電容器帶電荷量不變時，板間場強不變的結論，這是解決本題的關鍵．