用量纲分析方法研究两带电平行板间的引力,板的面积为s,间距为d,电位差为t,板间介质的介电常数
阅读材料,根据要求完成教学设计任务。
材料:某高中物理教材“电容器的电容”一节有如下演示实验。
如图.用静电计测量已经充电的平行板电容器两极板间的电势差U。
1.保持极板上的电荷量Q不变,两极板间的距离d也不变,改变两极板的正对面积S,从而得知电容C与正对面积S的关系。见图甲。
2.保持极板上的电荷量Q不变,两极板的正对面积s也不变,改变两极板间的距离d,从而得知电容C与距离d的关系。见图乙。
3.保持枪、S、d都不变,在两极板间插入电介质,从而得知两极板间电介质的存在对电容C的影响。见图丙。
任务:(1)材料中的三个实验采用了什么实验方法。
(2)基于该实验,设计一个包含师生交流的教学方案。
已知平行板电容器的电容量为C0,极板间距为d0,如果保持两极板间的电势差U不变,而将两极板间距拉大为2d0,则此时电容器的储能W=______。
A.电容器所储存的能量增加,电容器两板间电场的场强不变
B.电容器所储存的能量不变,两板间电场的场强减小
C.电容器两极板间的电势差减小,两板间电场的场强减小
D.电容器两极板间的电势差增大,两板间电场的场强增大
在一平行板电容器的两板上带有等值异号的电荷,两板间的距离为5.0mm,充以εr=3的介质,介质中的电场强度为1.0×106V/m,求:
A.若将B板向右移动一小段距离,电子可能从小孔Q射出
B.若将A板向左移动一小段距离,电子不可能上能从小孔Q射出
C.若将D板向左移动——小段距离,电子可能从小孔Q射出
D.若将C板向右移动一小段距离,电子可能从小孔Q射出
平行板电容器内有两层介质,它们的厚度分别为ι1和ι2,电容率为ε1和ε2,今在两板接上电动势力U的电池,求
(1) 电容器两板上的自由电荷面密度ωf
(2) 介质分界面上的自由电荷面度度ωf
若介质是漏电的,电导率分别为σ1和σ2,当电流达到恒定时,上述两问题的结果如何?