把一个平行板电容器接在电压u=10v的电源上

来源：学生作业帮编辑：搜狗做题网作业帮分类：物理作业时间：2024/05/01 15:17:39

把一个平行板电容器接在电压u=10v的电源上
把一个平行板电容器接在电压U=10 V的电源上,现进行下列四步动作：
（1）合上S；
（2）在两板中央插入厚为的金属板；
（3）打开S；
（4）抽出金属板.
则此时电容器两板间的电势差为（）
A.0 V B.10 V C.5 V D.20 V
如果以上四步动作改变为：动作(1)与(2)先后顺序调换,动作(3)与(4)先后顺序调换,试分析说明每个动作中平行板电容器带电量的变化情况

S接在什么地方的?假设S是串联在电容器上的,那么当S闭合时电容器充电,直到电容器两端的电压差为10V 此时电容器存储一定量的电荷Q,此时断开S,电容器两端的电压和电容量保持不变,若在中间插入一个金属板,相当于平行板电容器的板间距减小了,则其电容C会增大,由Q=CU知道,U会减小,因为这里的电荷量Q是不会变化的,然后若此时再闭合S 则由于电源电压大于电容器电压 ,则电源继续对电容器充电,直到电容器两端电压为10V,由于是充电过程,Q必然增大,因此,充电之后电容器存储的电荷量增大.不好意思..好像偏题了...按照题目给的操作顺序,先闭合S,然后插入金属板,此时,电容器两端的电压维持不变（因为是接在电源上的）,而由于插入金属板之后电容变大,因此存储的电荷量也变大,（如果插入的金属板厚度为原间距的一半,则电容器的等效间距减小一半,电容增大一倍,存储的电荷量也增大一倍）.此时,如果断开S,由于电容器存储的电荷不会释放,因此电容器两端的电压依然不变（因为Q和C同时增大了一倍的原因,相除之后U不变）.此时,抽出金属板,电容变为有金属板时的电容的一半,Q一直维持不变,因此,电压会变为有金属板时的二倍（U=Q/C）,也即20V
如果按照你的顺序动作1、2 互换,3、4互换,那么：
首先在S闭合之前插入金属板,那么电容值虽然增大为2倍,但是其两端电压始终为零,因此存储的电荷量为0,然后,如果闭合S,电源将对电容器充电,充电之后两板电势差为10V,设没有金属板时的电容为C,那么此时的电荷量Q=20C,如果这时抽出金属板,由于电容器此过程中始终与电源连接,因此,两板的电势差维持10V不变,但电容减小为原来的C,因此,电荷量变为Q=10C,这就表明,电容对电源放电了!因为电容的电荷量减小了.此时,再打开S,电荷量和板间电压维持不变,也即10C以及10V.
再问：顺序调换之后呢
再答：这里需要注意的一个问题是：当在平行板电容器中间插入厚度为d/2(d为板间距)的金属板时，其等效电容值增大二倍，具体推到涉及到电容器的串并联，可以参考百度知道里面的相关推导
http://zhidao.baidu.com/link?url=gJOdIR6pYnAZ3FwtOpPshcOSBvEWevuO1Bq4kEtb-rRp9H_q8DgKejcc77e9xagF7ohKdWDd_WBFW7ayI3S-SK