第十一章静电场的导体和电介质.pdf

第十一章第十一章 静电场的导体和电介质静电场的导体和电介质 1 有一点电荷 q 及金属导体 A 且 A 处于静电平衡状态 下列说法正确的是 A 导体内E r 0 q 不在导体内产生电场 B 导体内E r 0 q 在导体内产生电场 C 导体内E r 0 q 在导体内产生电场 D 导体内E r 0 q 不在导体内产生电 场 2 有一接地导体球 半径为 R 距球心 2R 处有一点电荷 q 如图所示 则导体球面上的感 应电荷的电量为 A 0 B q C q 2 D q 2 3 在带电量为 3C 的导体空腔 A 内 放入两个带电量分别为 2C 和 1C 的导体 B C 如 图所示 则 A B 两导体电势间的关系为 A UA UB B UA UB C UA UB D 无法判断 4 将一带电导体 A 靠近一半径为 R 带电量为 Q 的孤立导体球 B 则有 A 导体球 B 表面处的电场处处与表面垂直 B 导体球 B 的电荷均匀分布 C 导体球 B 的电势 U Q 4 0R D Q 在球 B 内产生的场强为零 5 一无限大均匀带电介质平板 A 电荷面密度为1 将介质板移近一导体 B 后 此时导体 B 表面上靠近 P 点处的电荷面密度为2 P 点是极靠近导体 B 表面的一点 如图所示 则 P 点的场强是 A 0 1 0 2 22 B 0 1 0 2 22 C 0 1 0 2 2 D 0 1 0 2 2 E 0 2 6 两块面积都是 S 的金属平板 相距为 d 组成一平行板电容器 今将厚度略而不计的相同 面积的金属板插入两板中间 则插入前 后电容器的电容 C0和 C 相比较 则有 A C0C D 无法判断 7 平行板电容器接入电源保持其两板间的电压不变 将两板间距拉大 则电容器各量的变 化为 A 电容增大 B 电场强度增大 C 所带电量增大 D 电容 电量 及板间场强都减小 8 同轴圆柱形电容器的电容为 C0 两圆柱面半径分别为 R1和 R2 接上电源充电 两圆柱 面的带电量分别为 q0 电容器具有的能量为 W0 若使充电电压增加为原来的 3 倍 则 电容器的电容 C 电量 Q 和能量 W 应为 A C 3C0 Q 3q0 W 3W0 B C C0 Q 3q0 W 9W0 C C C0 3 Q q0 W W0 3 D C C0 Q q0 3 W 3W0 9 球状导体 A 外罩一同心球壳 B A 的带电量为 Q B 不带电 则球壳内表面的带电量为 球壳外表面的带电量为 球壳外距球心 r 处的 P 点场强的大 小为 10 一无限大均匀带电平面 其电荷面密度为 在其附近平行地放置一无限大平面导体 板 如 图 所 示 则 导 体 板 两 表 面 上 的 感 应 电 荷 面 密 度 1 1 11 一不带电的金属球壳 A 其内外半径分别为 R1 和 R2 在其球心处放置一正点电荷 q1 球外距球心 l 处放置一正点电荷 q2 如图所示 1 q2受到的静电力为 2 q1受到的静电力为 3 导体 A 受到的静电力为 12 A 为导体球 B 为与 A 同心的导体球壳 如图所示 已知 R1 1 5m R2 1 3m R3 1 2 5m QA 4 10 6C QB 2 10 6C 则各表面电量 q 1 q2 q3 B 球壳的电势 UB UAB 13 C1 和 C2两空气电容器并联后接电源充电 在电源保持连接的情况下 在 C1中插入一 电介质板 则 C1极板上的电量 C2极板上的电量 填增加 不 变或减少 14 如图所示 一球形电容器 内极板半径为 r 外极板半径为 2r 其中充以空气介质 接 上电动势为 U 的电源 则电容器中所储存的电场能量为 若将电容器的一 半充以r 2 的液体介质 电场能量为 若先拆去电源 再充一半r 2 的 液体介质 电场能量为 三 计算题 15 如图所示 把一块原来不带电的金属板 B 移近一块已带有正电荷 Q 的金属板 A 平行放 置 设两板面积都是 S 板间距为 d 忽略边缘效应 求 1 板 B 不接地时 两板间 的电势差 2 板 B 接地时 两板间的电势差 16 如图所示 三个无限长的同轴导体圆柱面 A B 和 C 半径分别为 RA RB RC 圆柱 面 B 上带电荷 A 和 C 都接地 求 B 的内表面上线电荷密度1 和外表面上线电荷密度2 之比值1 2 17 一厚度为 d 的无限大均匀带电导体板 如图所示 单位面积上两表面带电量之和为 试 求离左表面的距离为 a 的点与离右表面距离为 b 的点之间的电势差 18 半径分别为 R1和 R2 R2 R1 的两个同心导体薄球壳 分别带电量为 Q1和 Q2 今将内 球壳用细导线与远处的半径为 r 的导体球相连 导体球原来不带电 求相连后导体球的 带电量 q 19 半径为 R1的导体球和内半径为 R2的同心导体球壳构成球形电容器 其中一半充满相对 电容率为r 的各向同性均匀电介质 另一半为空气 如图所示 试求该电容器的电容 20 半径都是 R 的两根无限长均匀带电直导线 其线电荷密度分别为 和 两直导线 平行放置 相距为 d d R 试求该导体组单位长度的电容 21 一电容器由两个很长的同轴薄圆筒组成 内 外半径分别为 R1 2cm R2 5cm 其间充 满相对电容率为r 的各向同性均匀电介质 电容器接在 U 32V 的电源上 如图所示 试 求距离轴线 R 3 5cm 的点 A 处的电场强度和点 A 与外筒间的电势差 22 如图所示 圆柱形电容器由半径 R1 a 的导线和与它同轴的导体圆筒构成 圆筒半径为 R3 3