靜電場中導體和電介質課件

靜電場中電介質選擇題1.（1137）有一接地的金屬球，用一彈簧吊起，金屬球原來不帶電．若在它的下方放置一電荷為q的點電荷，如圖所示，則(A)只有當q>0時，金屬球才下移．(B)只有當q<0時，金屬球才下移．(C)無論q是正是負金屬球都下移．(D)無論q是正是負金屬球都不動．［］C2.（1101）一導體球外充滿相對介電常量為εr的均勻電介質，若測得導體表面附近場強為E，則導體球面上的自由電荷面密度δ為(A)ε0E．(B)ε0

εrE．(C)εrE．(D)(ε0

εr

-ε0)E．［］B3.（1139）一個大平行板電容器水平放置，兩極板間的一半空間充有各向同性均勻電介質，另一半為空氣，如圖．當兩極板帶上恒定的等量異號電荷時，有一個質量為m、帶電荷為+q的質點，在極板間的空氣區(qū)域中處于平衡．此后，若把電介質抽去，則該質點(A)保持不動．(B)向上運動．(C)向下運動．(D)是否運動不能確定．［］B4.（1224）一空氣平行板電容器充電后與電源斷開，然后在兩極板間充滿某種各向同性、均勻電介質，則電場強度的大小E、電容C、電壓U、電場能量W四個量各自與充入介質前相比較，增大(↑)或減小(↓)的情形為

(A)E↑，C↑，U↑，W↑．

(B)E↓，C↑，U↓，W↓．

(C)E↓，C↑，U↑，W↓．

(D)E↑，C↓，U↓，W↑．［］B填空題1.（1152）如圖所示，把一塊原來不帶電的金屬板B，移近一塊已帶有正電荷Q的金屬板A，平行放置．設兩板面積都是S，板間距離是d，忽略邊緣效應．當B板不接地時，兩板間勢差UAB=___________________；B板接地時兩板間電勢差__________．2.（1116）一空氣平行板電容器，兩極板間距為d，充電后板間電壓為U．然后將電源斷開，在兩板間平行地插入一厚度為d/3的金屬板，則板間電壓變成U'=________________．2U/33.（1320）一平行板電容器，兩板間充滿各向同性均勻電介質，已知相對介電常量為εr．若極板上的自由電荷面密度為δ，則介質中電位移的大小D

=____________，電場強度的大小E=____________________．δ

δ/(ε0εr

)計算題1.（5425）半徑分別為R1和R2(R2>R1)的兩個同心導體薄球殼，分別帶有電荷Q1和Q2，今將內球殼用細導線與遠處半徑為r的導體球相聯(lián)，如圖所示,導體球原來不帶電，試求相聯(lián)后導體球所帶電荷q．解：設導體球帶電q，取無窮遠處為電勢零點，則導體球電勢：內球殼電勢：二者等電勢，即解得2.（1182）一電容器由兩個很長的同軸薄圓筒組成，內、外圓筒半徑分別為R1=2cm，R2=5cm，其間充滿相對介電常量為εr的各向同性、均勻電介質．電容器接在電壓U=32V的電源上，(如圖所示)，試求距離軸線R=3.5cm處的A點的電場強度和A點與外筒間的電勢差．解：設內外圓筒沿軸向單位長度上分別帶有電荷+和,根據(jù)高斯定理可求得兩圓筒間任一點的電場強度為則兩圓筒的電勢差為解得于是可求得Ａ點的電場強度為=998V/m方向沿徑向向外A點與外筒間的電勢差：=12.5V3.（5682）一絕緣金屬物體，在真空中充電達某一電勢值，其電場總能量為W0．若斷開電源，使其上所帶電荷保持不變，并把它浸沒在相對介電常量為εr的無限大的各向同性均勻液態(tài)電介質中，問這時電場總能量有多大？解：因為所帶電荷保持不變，故電場中各點的電位移矢量保持不變，又因為介質均勻，∴電場總能量改錯1.（1165）同一種材料的導體A1、A2緊靠一起，放在外電場中(圖a)．將A1、A2分開后撤去電場(圖b)．下列說法是否正確?如有錯誤請改正．(1)在圖(a)中，A1左端的電勢比A2右端的電勢低．(2)在圖(b)中，A1的電勢比A2的電勢低答：(1)在圖(a)中，A1左端和A2右端電勢相等(2)正確．2.（5117）兩塊平行放置的無限大導體平板A和B，面積均為S．A板帶電荷為+Q(>0)，B板不帶電．有人畫出導體靜電平衡時兩板上的電荷分布如圖所示．所畫電荷分布是否正確如有錯誤，請指出，并畫出正確的電荷分布圖．答：所畫電荷分布不能使A、B兩板內部場強為零，所以是錯誤的．正確的電荷分布如右圖所示．問答題1.（1166）有兩個相距“無限遠”的金屬球，其中一個帶正電荷Q，它在球外離球心為r處的一點電場強度為，另一金屬球帶負電荷Q2，它在球外離球心為r的一點處

場強為．當兩球從“無限遠”移近到兩球心相距為2r時，在球心連線中點處的合場強為，你認為這一結果對嗎？為什么？答：結論是不對的！當兩金屬球相距“無限遠”時，兩球上