高二物理 平行板电容器充电之后,断开电源,假如这时候把负极接地,然后两个板子逐渐远离,那么远离之后

高二物理 平行板电容器充电之后,断开电源,假如这时候把负极接地,然后两个板子逐渐远离,那么远离之后负极的电量会不会变小?

第1个回答  2013-09-15
接地后正板远离,相当于成为一个孤立带电体。
负板接地,地球电容视为无限大,故负板电量变0。

祝愉快追问

远离的过程中电量变小,那么同时电压变化吗?

追答

地球电容无限大,接地一瞬间负板就没电了。
这时相当于正板单独提供电场,dE=U,U自然变小了。

追问

可是另外一个人说接地负极电量不变,因为正极对负极电荷还有引力。这说法不对吗?

追答

嗯,我对电容器也有些不太明白的,比如这个问题:“ 保证各电容器不被击穿的情况下,假设各电容器分别带电1Q、2Q、3Q、4Q、5Q......等差数列,如果串接后中间孤岛上的电荷仍存在,将会是1Q、2Q、3Q、4Q、5Q......那么他们相互间以及与首末两个极板间将会怎么相互作用?最终结果如何?
若同时断开它们,各电容器将恢复原来的带电量吗?抑或会有怎样的新变化”

你好!
针对你的提问,我查了些资料,发现之前的回答确是错了!
电容器充电后若仅一板接地,则只会改变电势,电量是不变的。
原因其实很简单,如下:类似于感应静电平衡,孤立带电体的静电场对另一金属体作用,使金属体靠近带电体一端带异种电荷,远离带电体一端带同种电荷;电容器单板接地时一样,地球是良导体,与接地板共同构成一个新的导体,于是在非接地板的静电场作用下,接地板带等量异种电荷,地球另一端带同种电荷。
还可理解成:接地瞬间电荷被导走,又在非接地板的静电场作用下,瞬间使接地板带等量异种电荷,地球另一端带同种电荷,故接地前后两板的电量都不变。
(平板电容器比较特殊,忽略边缘效应时,板间场强是均匀的,故两板带电荷量相等,具对称性)

由于Q不变,板间距离d变大,由C=Q/U=εrεoS/d=εoS/d,(4π=1/k,此处省略),
=>E=U/d=Q/εoS,于是E不变,U随d增大而增大,
但此时负极板为0电势,故考查某一定点电势时应以到0势面的距离来计算。

祝愉快

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