Giải bài 1 trang 39 – Bài 8 – SGK môn Vật lý lớp 11 nâng cao
Chọn phương án đúng:
Sau khi ngắt tụ điện phẳng khỏi nguồn điện, ta tịnh tiến hai bản để khoảng cách giữa chúng giảm đi hai lần, khi đó, năng lượng điện trường trong tụ điện:
A. Tăng lên hai lần.
B. Tăng lên bốn lần.
C. Giảm đi hai lần.
D. Giảm đi bốn lần.
Đáp án C: Giảm đi hai lần.
Sau khi ngắt tụ điện phẳng khỏi nguồn điện, thì điện tích Q trên bản tụ không đổi.
Điện dung của tụ bằng:
\(C=\dfrac{\varepsilon .S}{{{9.10}^{9}}.4\pi d} \)
Khi ta tịnh tiến hai bản để khoảng cách d giữa chúng giảm đi hai lần, khi đó điện dung của tụ điện là:
\(C'=\dfrac{\varepsilon .S}{{{9.10}^{9}}.4\pi.\dfrac{d}{2}}=\dfrac{\varepsilon .S}{{{9.10}^{9}}.2\pi.d} =2C\)
Khi đó năng lượng điện trường của tụ là:
\(\text{W'}=\dfrac{{{Q}^{2}}}{2C'}=\dfrac{Q}{4C}=\dfrac{1}{2}W \)
Nghĩa là năng lượng điện trường giảm đi 2 lần.
GHI CHÚ:
- Công thức tính năng lượng của tụ điện:
\(W=\dfrac{QU}{2}=\dfrac{CU^2}{2}=\dfrac{Q^2}{2C}\)
- Công thức tính năng lượng điện trường trong tụ điện:
\(w=\dfrac{\epsilon E^2}{9.10^9.8\pi}\)