電容器是一種重要的電學元件，基本工作方式就是充電和放電。由這種充放電的工作方式延伸出來的許多電學現(xiàn)象，使得電容器有著廣泛的應用。

如圖1所示，電源與電容器、電阻、開關組成閉合電路。已知電源電動勢為E，內(nèi)阻不計，電阻阻值為R，平行板電容器電容為C，兩極板間為真空，兩極板間距離為d，不考慮極板邊緣效應。

（1）閉合開關S，電源向電容器充電。經(jīng)過時間t，電容器基本充滿。

a．求時間t內(nèi)通過R的平均電流；

b．請在圖2中畫出充電過程中電容器的帶電量q隨電容器兩極板電壓u變化的圖像；并求出穩(wěn)定后電容器儲存的能量E0；

（2）穩(wěn)定后斷開開關S。將電容器一極板固定，用恒力F將另一極板沿垂直極板方向緩慢拉開一段距離x，在移動過程中電容器電量保持不變，力F做功為W；與此同時，電容器儲存的能量增加了ΔE。請推導證明：W = ΔE。要求最后的表達式用已知量表示。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：2016-2017學年江蘇省高一12月月考物理試卷（解析版） 題型：實驗題

在“探究力的平行四邊形定則”的實驗中，兩只彈簧測力計拉力F1（4個格長）和F2已于圖中作出了他們的圖示，O點是橡皮條的一個端點，圖中每格長度代表1N．

（1）用作圖法作出合力F的圖示;

（2）合力方向與F1的夾角為 ;

（3）保持O點位置不變，F(xiàn)1方向也不變，讓F1、F2夾角由900逐漸增大，則F1大小 （填“增大”或“減小”）

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科目：高中物理 來源：2017屆福建省高三12月月考物理試卷（解析版） 題型：實驗題

老師要求同學們測出一待測電源的電動勢及內(nèi)阻，所給的實驗器材有：

待測電源E，定值電阻（阻值未知），電阻箱R（0~99．99Ω）

電壓表V（量程為3．0V，內(nèi)阻很大），單刀單擲開關，單刀雙擲開關，導線若干。

某同學連接了一個如圖1所示的電路，他接下來的操作時：將撥打a，波動電阻箱旋鈕，使各旋鈕盤的刻度處于如圖2所示的位置后，閉合，記錄此時電壓表示數(shù)為2．20V，然后斷開；保持電阻箱示數(shù)不變，將切換到b，閉合，記錄此時電壓表的讀數(shù)（電壓表的示數(shù)如圖3所示），然后斷開。

（1）請你解答下列問題：

圖2所示電阻箱的讀數(shù)為_______Ω，圖3所示的電壓表讀數(shù)為_______V，由此可算出定值電阻的阻值為________Ω（計算結果保留三有有效數(shù)字）；

（2）在完成上述操作后，該同學繼續(xù)以下的操作：

將切換到a，多次調(diào)節(jié)電阻箱，閉合，讀出多組電阻箱的示數(shù)R和對應的電壓表示數(shù)U，由測得的數(shù)據(jù)描繪出了如圖4所示的圖像。由此可求得該電池組的電動勢E及內(nèi)阻r，其中E=___V，電源內(nèi)阻r=________Ω。（計算結果保留三有有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源：2017屆安徽省高三上學期期中考試物理試卷（解析版） 題型：實驗題

在“研究平拋物體的運動”的實驗中，

（1）實驗前應對實驗裝置反復調(diào)節(jié)，直到斜槽末端切線______．每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了每次平拋______

（2）某同學只記錄了A、B、C三點，各點的坐標如圖所示，則物體運動的初速度為______m/s，初始位置的坐標為______（單位為cm，g=10m/s2）．

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科目：高中物理 來源：2017屆安徽省高三上學期期中考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，一木塊在光滑水平面上受一恒力F作用，前方固定一足夠長的彈簧，則當木塊接觸彈簧后（ ）

A．立即做勻減速直線運動

B．將立即做變減速直線運動

C．當彈簧彈力大小等于F時，木塊速度最大

D．彈簧壓縮量最大時，物體加速度為零

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科目：高中物理 來源：2016屆北京市西城區(qū)高三二模物理試卷（解析版） 題型：選擇題

許多情況下光是由原子內(nèi)部電子的運動產(chǎn)生的，因此光譜研究是探索原子結構的一條重要途徑。利用氫氣放電管可以獲得氫原子光譜，根據(jù)玻爾理論可以很好地解釋氫原子光譜的產(chǎn)生機理。已知氫原子的基態(tài)能量為E1，激發(fā)態(tài)能量為，其中n = 2，3，4…。1885年，巴爾末對當時已知的在可見光區(qū)的四條譜線做了分析，發(fā)現(xiàn)這些譜線的波長能夠用一個公式表示，這個公式寫做，n = 3，4，5，…。式中R叫做里德伯常量，這個公式稱為巴爾末公式。用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，則里德伯常量R可以表示為

A． B． C． D．

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科目：高中物理 來源：2016屆北京市西城區(qū)高三二模物理試卷（解析版） 題型：選擇題

關于兩個分子之間的相互作用力和分子勢能，下列判斷正確的是

A．兩分子處于平衡位置，分子間沒有引力和斥力

B．兩分子間距離減小，分子間的引力和斥力都增大

C．兩分子間距離減小，分子勢能一定減小

D．兩分子間距離增大，分子勢能一定增大

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科目：高中物理 來源：2015-2016學年吉林一中高一奧班5月月考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示,三根彼此絕緣的無限長直導線的一部分ab、cd、ef構成一個等邊三角形，O為三角形的中心，M、N分別為O 關于導線ab、cd的對稱點,當三根導線中通以大小相等，方向如圖所示的電流時,M點磁感應強度的大小為B1，O點磁感應強度大小為B2，若將導線ab中的電流撤去，而保持另兩根導線中的電流不變，則N點磁感應強度的大小為（ ）

A. B1＋B2 B. （3B2－B1）

C. （B1＋B2） D. B1－B2

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科目：高中物理 來源：2016-2017學年浙江紹興一中高二上學期期中考物理試卷（解析版） 題型：實驗題

在“測繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中，小燈泡額定電壓為2．5V、電流為0．3A。

A．電流表（0～3A，內(nèi)阻約0．04Ω）

B．毫安表（0～300mA，內(nèi)阻約4Ω）

C．電壓表（0～10V，內(nèi)阻10KΩ）

D．電壓表（0～3V，內(nèi)阻10KΩ）

E．電源（額定電壓1．5V，最大允許電流2A）

F．電源（額定電壓3V，最大允許電流1A）

G．可變電阻（阻值范圍0～10Ω，額定電流1A）

H．可變電阻（阻值范圍0～50Ω，額定功率0．5W）

I．導線若干根，電鍵一個．

（1）為使測量安全和盡可能準確，應選用的器材是 ．（用字母代號填寫）

（2）部分連線的實物照片如圖甲所示，請在答題紙上畫出完整的電路圖；

（3）某次實驗中，當電流表的示數(shù)為0．18A，電壓表的指針如圖乙所示，則電壓為 V，此時小燈泡的功率是 W；

（4）正確測量獲得的伏安特性曲線是下列圖象中的 （填字母）。

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