EJU 2011 年第 1 回物理第 15 题（电容器）答案与解析

EJU 2011 年第 1 回物理第 15 题

考点

领域

电磁学

难度

困难

标准答案

⑥

解析摘要

薄导体板 P 将 A、B 之间分成 AP、PB 两个平行板电容器。设 $C_0=\varepsilon S/d$ ，其中 $S$ 为极板面积。图2时开关闭合，两个间隙的电势差都为 $V$ ；图3时开关已断开，A、B、P 都成为孤立导体。

写出图2的电容、电荷与能量
图2中 $AP=2d$ 、 $PB=d$ ，故 $C_{AP}=C_0/2$ ， $C_{PB}=C_0$ 。由于各自电压为 $V$ ，两部分电荷量的大小为 $q_{AP}=C_0V/2$ 、 $q_{PB}=C_0V$ 。初态能量为
$U_2=\frac12\frac{C_0}{2}V^2+\frac12C_0V^2=\frac34C_0V^2$
。

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