靜電場(chǎng)中導(dǎo)體及電介質(zhì)習(xí)題課

靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體和電介質(zhì)

習(xí)題課1．半徑分別為R和r的兩個(gè)金屬球，相距很遠(yuǎn)。用一根長(zhǎng)導(dǎo)線將兩球連接，并使它們帶電。在忽略導(dǎo)線影響的情況下，兩球表面的電荷面密度之比σR/σr為［］(A)R/r(B)R2/r2(C)r2/R2(D)r/R一、選擇題

2．選無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)，半徑為R的導(dǎo)體球帶電后，其電勢(shì)為U0，則球外離球心距離為r處的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為［］

(A)(B)(C)(D)3．一未帶電的空腔導(dǎo)體球殼，內(nèi)半徑為R．在腔內(nèi)離球心的距離為d處(d<R)，固定一點(diǎn)電荷+q，如圖所示.用導(dǎo)線把球殼接地后，再把地線撤去．選無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)，則球心O處的電勢(shì)為［］

(A)0(B)(C)(D)引：

一空心導(dǎo)體球殼，其內(nèi)、外半徑分別為R1和R2，帶電荷q，如圖，當(dāng)球殼中心處再放一電荷為q的點(diǎn)電荷時(shí)，則導(dǎo)體球殼的電勢(shì)(設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn))為［］

(A)(B)(C)(D)

4．A、B為兩導(dǎo)體大平板，面積均為S，平行放置，如圖所示。A板帶電荷+Q1，B板帶電荷+Q2，如果使B板接地，則AB間電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E為：［］(A)(B)(C)(D)

5．關(guān)于的高斯定理，下列說(shuō)法中哪一個(gè)是正確的？［］(A)高斯面內(nèi)不包圍自由電荷，則面上各點(diǎn)電位移矢量為零．(B)高斯面上處處為零，則面內(nèi)必不存在自由電荷．(C)高斯面的通量?jī)H與面內(nèi)自由電荷有關(guān)．(D)以上說(shuō)法都不正確．6．如圖所示,一球形導(dǎo)體，帶有電荷q，置于一任意形狀的空腔導(dǎo)體中．當(dāng)用導(dǎo)線將兩者連接后，則與未連接前相比系統(tǒng)靜電場(chǎng)能量將［］(A)增大．(B)減?。?C)不變．(D)如何變化無(wú)法確定．

7．空氣平行板電容器保持電壓不變，再在兩極板內(nèi)充滿均勻介質(zhì)，則電場(chǎng)強(qiáng)度大小E、電容C、極板上電量Q及電場(chǎng)能量W與充介質(zhì)前比較，變化情況［］

A．E減小，C、Q、W增大

B．E不變，C、Q、W增大

C．E、W減小，C、W增大

D．E不變，C、Q、W減小

1．面積為S的空氣平行板電容器，極板上分別帶電量±q，若不考慮邊緣效應(yīng)，則兩極板間的相互作用力為

。二、填空題

2．一平行板電容器，兩極板間距為d，充電后極板間電壓為U。然后將電源斷開，在兩極板間平行的插入一厚度為d/3的金屬板，則板件電壓變成U＇=

。3．一半徑r1=5cm的金屬球A，帶電量為q1=+2.0×10-8C，另一內(nèi)半徑為r2=10cm、外半徑為r3=15cm的金屬球殼B，帶電量為q2=+4.0×10?8C，兩球同心放置，如圖所示，若以無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)，則A球電勢(shì)UA

=

；B球電勢(shì)UB

=

。4．兩個(gè)同心薄金屬球殼，半徑分別為R1和R2(R2>R1)，若分別帶上電荷q1和q2，則兩者的電勢(shì)分別為U1和U2(選無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn))?，F(xiàn)用導(dǎo)線將兩球殼相連接，則它們的電勢(shì)為

。5．真空中均勻帶電的球面和球體，如果兩者的半徑和總電荷都相等，則帶電球面的電場(chǎng)能量W1與帶電球體的電場(chǎng)能量W2相比，W1________W2(填<、=、>)．1．如圖所示，一內(nèi)半徑為a、外半徑為b的金屬球殼，帶有電荷Q，在球殼空腔內(nèi)距離球心r處有一點(diǎn)電荷q．設(shè)無(wú)限遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)，試求：(1)球殼內(nèi)外表面上的電荷．(2)球心O點(diǎn)處，由球殼內(nèi)表面上電荷產(chǎn)生的電勢(shì)．(3)球心O點(diǎn)處的總電勢(shì)．三、計(jì)算題2．如圖所示，一空氣平行板電容器，極板面積為S，兩極板之間距離為d，其中平行地放有一層厚度為t(t<d)、相對(duì)介電常量為er的各向同性均勻電介質(zhì)．略去邊緣效應(yīng)，試求其電容值．3．一平行板電容器的極板面積為S=1m2，兩極板夾著一塊d=5