Question

16．如图所示，平行板电容器接在电源两端，通电后保持开关S闭合，缓慢拉开电容器两极板一定距离做功为W₁；复原装置后，接通电源充电完毕后断开开关S，缓慢拉开电容器两极板相同距离做功为W₂．两次操作电容器两极板始终正对，则（　　）

• A． W₁＜W₂
• B． W₁＞W₂
• C． W₁=W₂
• D． 无法比较W₁与W₂的关系

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：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．
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；
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，由于第一种情况电场强度减小，第二种情况电场强度不变，故可知第一种情况克服电场力做功少，故A正确，BCD错误．
故选：A

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．