同濟(jì)大學(xué)大學(xué)物理B上第6章靜電場(chǎng)中導(dǎo)體和電介質(zhì)答案

同濟(jì)大學(xué)大學(xué)物理B上第6章靜電場(chǎng)中導(dǎo)體和電介質(zhì)答案第一頁(yè)，共25頁(yè)。選擇題1：當(dāng)一個(gè)帶電導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡時(shí)，（A）導(dǎo)體表面上電荷密度較大處電勢(shì)較高；（B）導(dǎo)體表面曲率較大處電勢(shì)較高；（C）導(dǎo)體內(nèi)部的電勢(shì)比導(dǎo)體表面的電勢(shì)高；（D）導(dǎo)體內(nèi)任一點(diǎn)與表面上任一點(diǎn)的電勢(shì)差等于零。

第二頁(yè)，共25頁(yè)。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)度的大小為第三頁(yè)，共25頁(yè)。選擇題3：在一點(diǎn)電荷產(chǎn)生的靜電場(chǎng)中，一塊電介質(zhì)如圖放置。以點(diǎn)電荷所在處為球心做一球形閉合面，則對(duì)此球形閉合面：（A）高斯定理成立，且可用它求出閉合面上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)；（B）高斯定理成立，但不能用它求出閉合面上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)；（C）由于電介質(zhì)不對(duì)稱分布，高斯定理不成立；（D）即使電介質(zhì)對(duì)稱分布，高斯定理也不成立。

q0---q'+++第四頁(yè)，共25頁(yè)。選擇題4：一平行板電容器，兩極板相距為d，對(duì)它充電后與電源斷開。然后把電容器兩極板之間的距離增大到2d，如果電容器內(nèi)電場(chǎng)的邊緣效應(yīng)忽略不計(jì)，則（A）電容器的增大一倍；（B）電容器所帶的電量增大一倍；（C）電容器兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度增大一倍；（D）儲(chǔ)存在電容器中的電場(chǎng)能量增大一倍。c減小q不變不變第五頁(yè)，共25頁(yè)。與電源連接充以介質(zhì)切斷電源充以介質(zhì)平板電容器如下情形如何變化：第六頁(yè)，共25頁(yè)。選擇題5：如圖所示，兩個(gè)同樣的平行板電容器A和B，串聯(lián)后接在電源上，然后把一塊相對(duì)介電常數(shù)為的均勻電介質(zhì)插入電容器B中，則電容器A中的場(chǎng)強(qiáng)EA與電容器B中的場(chǎng)強(qiáng)EB的變化情況是（A）EA不變，EB增大（B）EA不變，EB減小（C）EA減小，EB增大

（D）EA增大，

EB減小

AB++--同第七頁(yè)，共25頁(yè)。選擇題6：兩個(gè)半徑不同帶電量相同的導(dǎo)體球，相距很遠(yuǎn)。今用一細(xì)長(zhǎng)導(dǎo)線將它們連接起來(lái)，兩球帶電量重新分配的結(jié)果是：（A）各球所帶電量不變；（B）半徑大的球帶電量多；（C）半徑大的球帶電量少；（D）無(wú)法確定哪一個(gè)導(dǎo)體球帶電量多。

''＝第八頁(yè)，共25頁(yè)。選擇題7：一個(gè)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），固定一電量為+q

的點(diǎn)電荷，如圖所示。用導(dǎo)線把球殼接地后，再把接地線撤去。選無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)，則球心O處電勢(shì)為+qOd-----+++++第九頁(yè)，共25頁(yè)。選擇題8：三塊相互平行的導(dǎo)體板，相互之間的距離d1和d2比板的線度小得多，外面兩板用導(dǎo)線連接起來(lái)。若中間板上帶電，并假設(shè)其左、右兩面上電荷面密度分別為σ1

和σ2，如圖所示。則比值σ1/σ2為：d1d2σ2σ1-σ1+σ1-σ2+σ2第十頁(yè)，共25頁(yè)。填空題1：如圖所示，兩同心導(dǎo)體球殼，內(nèi)球殼帶電量+q，外球殼帶電量-2q.靜電平衡時(shí)，外球殼的內(nèi)表面帶電量為

；外表面帶電量為

。+q-2q+q-q-q-q第十一頁(yè)，共25頁(yè)。填空題2：兩個(gè)點(diǎn)電荷在真空中相距為r1時(shí)相互作用力等于它們?cè)谀骋弧盁o(wú)限大”各向同性均勻電介質(zhì)中相距為r2時(shí)的相互作用力，則該電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)=

。第十二頁(yè)，共25頁(yè)。填空題3：一空氣平行板電容器，兩極板間距為d，充電后板間電壓為U0，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?yōu)閁=

.第十三頁(yè)，共25頁(yè)。填空題4：如圖所示，把一塊原來(lái)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(shè)兩板面積都是S，板間距離d，忽略邊緣效應(yīng)。當(dāng)B板不接地時(shí)，兩板間電勢(shì)差VAB＝

。B板接地時(shí)，兩板間電勢(shì)差＝

。AB第十四頁(yè)，共25頁(yè)。填空題5：半徑為

R1和

R2的兩個(gè)同軸金屬圓筒，其間充滿著相對(duì)介電常數(shù)為

的均勻電介質(zhì)。設(shè)兩圓筒上單位長(zhǎng)度帶電量分別

為和

，則介質(zhì)中電位移矢量的大小

D=

，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小

E=

.

第十五頁(yè)，共25頁(yè)。填空題6：帶電量為

Q0的導(dǎo)體球外部，有一層相對(duì)介電常數(shù)為

的介質(zhì)球殼，如圖所示。在介質(zhì)球殼內(nèi)、外分別有兩點(diǎn)P1、P2，已知OP1=r1、OP2=r2，則DP1=

，DP2=

，EP1=

，EP2=

，r1r2P2P1第十六頁(yè)，共25頁(yè)。填空題7：如圖所示，兩塊很大的導(dǎo)體平板平行放置，面積都是S，兩導(dǎo)體平板帶電量分別是Q1和Q2。若不計(jì)邊緣效應(yīng)，則A、B、C、D四個(gè)表面上的電荷面密度分別是

，

，

，

。第十七頁(yè)，共25頁(yè)。第十八頁(yè)，共25頁(yè)。填空題8：一平行板電容器，充電后與電源保持聯(lián)接，然后使兩極板間充滿相對(duì)介電常數(shù)為的各向同性均勻電介質(zhì)，這時(shí)兩極板上的電量是原來(lái)的

倍；電場(chǎng)強(qiáng)度是原來(lái)的

倍；電容量是原來(lái)的

倍；電場(chǎng)能量是原來(lái)的

倍。

第十九頁(yè)，共25頁(yè)。計(jì)算題1：兩塊相互平行的導(dǎo)體板a和b

，板面積均為S，相距為d，兩板的電勢(shì)分別維持在V和0，現(xiàn)將第三塊帶有電荷q的相同導(dǎo)體板c，平行地插在兩極板a、b的正中間。求c板的電勢(shì)。（設(shè)兩極板a、b間的距離遠(yuǎn)小于板的線度，c板厚度不計(jì)，并且忽略邊緣效應(yīng)。）解:0Vacb第二十頁(yè)，共25頁(yè)。計(jì)算題2：半徑為a的兩根無(wú)限長(zhǎng)平行直導(dǎo)線，它們之間的距離為d，且d>>a.若導(dǎo)線均勻帶電，試求導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的電容量。xd+λ-λx第二十一頁(yè)，共25頁(yè)。計(jì)算題3：如圖所示，在一不帶電的金屬球旁，有一點(diǎn)電荷+q，金屬球半徑為R，點(diǎn)電荷+q與金屬球球心的間距為r，試求：（1）金屬球上感應(yīng)電荷在球心處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度。（2）若取無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)，金屬球的電勢(shì)為多少？（3）若將金屬球接地，球上的凈電荷是多少？ROr+q+++---解:（1）設(shè)點(diǎn)電荷+q在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為E1，球面上感應(yīng)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為E2，O點(diǎn)的總場(chǎng)強(qiáng)為E，有第二十二頁(yè)，共25頁(yè)。ROr+q+++---（2）點(diǎn)電荷+q、感應(yīng)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的電勢(shì)分別為：由電勢(shì)疊加原理，O點(diǎn)的電勢(shì)（即為金屬球的電勢(shì)，因?yàn)殪o電平衡時(shí)導(dǎo)體是等勢(shì)體）----（3）接地，金屬球U=0第二十三頁(yè)，共25頁(yè)。計(jì)算題4：平行板電容器，兩極板帶電±Q，極板面積S，板間距為d，相對(duì)介電常數(shù)分別為