Question

4．将一平行板电容器接到稳压电源上充电，待电容器稳定后第一次保持电容器与电源相连，用外力缓慢将一极板沿电场方向外移动一段距离，这一过程中外力做功W₁；第二次将电容器与电源断开，仍用外力缓慢将一极板沿电场方向外移动相同距离，这一过程中外力做功W₂，则两次相比（　　）

• A． W₁＞W₂
• B． W₁＜W₂
• C． W₁=W₂
• D． 无法确定

Answer 1

分析 电容器充电后，断开电源，电容器带电量不变，根据电容器的决定式和电场强度与电势差的关系知断开电源后极板间电场强度不变，接通电源时两板间电势差不变，电场强度随距离的增加而减小．由此开展分析即可．

解答 解：电容器充电后，断开电源电容器的带电量量不变，
根据：C=$\frac{Q}{U}$=$\frac{?S}{4πkd}$ 可得：极板间电场强度E=$\frac{U}{d}$=$\frac{4πkQ}{?S}$，
当极板距离变化时板间电场强度保持不变；
若接通电源则电容器极板间电势差保持不变，
根据E=$\frac{U}{d}$ 得随极板距离的增加，板间电场强度减小．
由上分析知，当平行板拉开相同距离，两种情况下拉开的距离相同，而电场强度大的电场力大，
由于前者的电场强度减小，后者的电场强度不变，故可知后者克服电场力做功多，故B正确，ACD错误．
故选：B．

点评 本题主要考查电容器的动态分析，知道根据电容的决定式和电容器的定义式得出电容器间的电场强度表达式，由此判定当电容器带电荷量不变时，板间场强不变的结论，这是解决本题的关键．