6第六章作業(yè)課件

第六章靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體和電介質(zhì)一、單項(xiàng)選擇題1、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［］2、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。選無窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)，則球心O處的電勢(shì)為［］4、一孤立金屬球，帶有電荷1.2×10-8C，已知當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為3×106V/m時(shí)，空氣將被擊穿。若要空氣不被擊穿，則金屬球的半徑至少大于［］

(A)6×10-1m(B)6×10-2m(C)6×10-3m(D)6×10-4m5、在一個(gè)孤立的導(dǎo)體球殼內(nèi)，若在偏離球中心處放一個(gè)點(diǎn)電荷，則在球殼內(nèi)、外表面上將出現(xiàn)感應(yīng)電荷，其分布將是［］(A)內(nèi)表面均勻，外表面也均勻(B)內(nèi)表面不均勻，外表面也不均勻(C)內(nèi)表面均勻，外表面不均勻(D)內(nèi)表面不均勻，外表面均勻6、一平行板電容器中充滿相對(duì)介電常量為r的各向同性均勻電介質(zhì)。已知介質(zhì)表面極化電荷面密度為±′，則極化電荷在電容器中產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為［］

7、一平行板電容器始終與端電壓一定的電源相聯(lián)。當(dāng)電容器兩極板間為真空時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度為，電位移為，而當(dāng)兩極板間充滿相對(duì)介電常量為r的各向同性均勻電介質(zhì)時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度為，電位移為，則［］(A)，(B)，(C)，(D)，9、一個(gè)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(zhì)，另一半為空氣，如圖。當(dāng)兩極板帶上恒定的等量異號(hào)電荷時(shí)，有一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷為+q的質(zhì)點(diǎn)，在極板間的空氣區(qū)域中處于平衡。此后，若把電介質(zhì)抽去，則該質(zhì)點(diǎn)［］(A)保持不動(dòng)(B)向下運(yùn)動(dòng)(C)向上運(yùn)動(dòng)(D)是否運(yùn)動(dòng)不能確定二、填空題1、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/4的金屬板，則板間電壓變成U′=（）。3、一金屬球殼的內(nèi)、外半徑分別為R1和R2，帶電荷為Q。在球心處有一電荷為q的點(diǎn)電荷，則球殼內(nèi)表面上的電荷面密度=（）。4、

A、B兩個(gè)導(dǎo)體球，它們的半徑之比為3:1，A球帶正電荷Q，B球不帶電，若使兩球接觸一下再分離，當(dāng)A、B兩球相距為R時(shí)，（R遠(yuǎn)大于兩球半徑，以致可認(rèn)為A、B是點(diǎn)電荷）則兩球間的靜電力F=（）。5、已知空氣的擊穿場(chǎng)強(qiáng)為3×106V/m，則處于空氣中的一個(gè)半徑為0.5m的球形導(dǎo)體能達(dá)到的最高電勢(shì)Umax=（）。6、半徑為R1和R2的兩個(gè)同軸金屬圓筒，其間充滿著相對(duì)介電常量為r的均勻介質(zhì)。設(shè)兩筒上單位長(zhǎng)度帶有的電荷分別為+和-

，則介質(zhì)中離軸線的距離為r處的電位移矢量的大小D=（）。7、A、B為兩塊無限大均勻帶電平行薄平板，兩板間和左右兩側(cè)充滿相對(duì)介電常量為r的各向同性均勻電介質(zhì)。已知兩板間的場(chǎng)強(qiáng)大小為E0，兩板外的場(chǎng)強(qiáng)均為E0/3，方向如圖。則A、B兩板所帶電荷面密度分別為（）。9、一個(gè)帶電的金屬球，當(dāng)其周圍是真空時(shí)，儲(chǔ)存的靜電能量為We0，使其電荷保持不變，把它浸沒在相對(duì)介電常量為r的無限大各向同性均勻電介質(zhì)中，這時(shí)它的靜電能量We=（）。10、在相對(duì)介電常量r=4的各向同性均勻電介質(zhì)中，與電能密度we=4×106J/cm3相應(yīng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E=（）。(3)球心O點(diǎn)處的總電勢(shì)為分布在球殼內(nèi)外表面上的電荷和點(diǎn)電荷q在O點(diǎn)產(chǎn)生的電勢(shì)的代數(shù)和，即2、半徑分別為R1和R2（R1>R2）的兩個(gè)同心導(dǎo)體薄球殼，分別帶有電荷Q1和Q2，今將內(nèi)球殼用細(xì)導(dǎo)線與遠(yuǎn)處半徑為r的導(dǎo)體球相聯(lián)，如圖所示，導(dǎo)體球原來不帶電，試求相聯(lián)后導(dǎo)體球所帶電荷q。解：設(shè)相聯(lián)后導(dǎo)體球帶電q，取無窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零，則導(dǎo)體球的電勢(shì)為內(nèi)球殼的電勢(shì)為內(nèi)球殼與導(dǎo)體球的電勢(shì)相等，即則A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為方向沿徑向向外。A點(diǎn)與外筒間的電勢(shì)差為4、一圓柱形電容器，外柱的直徑為4cm，內(nèi)柱的直徑可以適當(dāng)選擇，若其間充滿各向同性的均勻電介質(zhì)，該介質(zhì)的擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E0=200KV/cm。試求該電容器可能承受的最高電壓。（自然對(duì)數(shù)的底e=2.7183）解：