电容器作为储能器件，在生产生活中有广泛的应用。用图甲所示电路对给定电容值为C的电容器充电，无论采用何种充电方式，其两极间的电势差u随电荷量q的变化图像都相同。不计图甲中电源内阻。
（1）电容器充电的过程，实质上是电源逐步把电子从电容器的正极板移到负极板的过程。
a.请利用u-q图像求出电容器充电完成后储存的电能Ep；
b.除了存储在电容器中的电能，充电电路消耗的其它能量都是损失的能量。证明：整个充电过程中，Ep等于损失的电能E损。
（2）在如图甲所示的充电电路中，只改变R电阻，用大小不同的两个电阻及同一电源对同一电容器进行两次充电。在图乙中做出两次充电过程中，极板上的电荷随时间变化的大致图像，并标出哪个是大电阻、哪个是小电阻对应的充电图像；
（3）若将图甲中的电阻R减为0，本题（1）中Ep和E损的大小关系是否仍然成立？如果不成立给出合理的解释；如果成立，请解释E损的去向。
【考点】含容电路的动态分析；电容的概念、单位与物理意义．
【答案】（1）a、u-q图线如图所示。两极间电压为U时电容器所储存的电能EP为 ；
b、证明见解析；
（2）q-t图象如图所示；
（3）成立，损失的电能用于克服电荷的排斥力做功。
1
2
C
U
2
b、证明见解析；
（2）q-t图象如图所示；
（3）成立，损失的电能用于克服电荷的排斥力做功。
【解答】
【点评】
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发布：2024/4/20 14:35:0组卷：16引用：1难度：0.5
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