电气基础课件3

4*.电场力与电场平行,不一定相同;以点电荷为心的球面场强大小同,方向不同;电场强度是由试验电荷受力定义的.(C),2*.电场强度是电场固有的,与是否放入电荷无关.(B),第8次课静电场习题课,练习一至八部分解答,练习一库伦定律电场强度,一.选择题,1*.电荷激发电场的独立性.(C),均匀长直线电荷的电场为,E=(sin2sin1)/(40a)E=(cos1cos2)/(40a)左半线电荷():1=0,2=/2E左=/(40a),E左=/(40a)右半线电荷():1=/2,2=E右=/(40a),E右=/(40a),(A),故E=E=/(20a),电偶极子在延长线上激发电场,E=2p/(40 x3)l=2a,(D),二.填空题,由无线长均匀带电直线的电场:,E=/(20r),得E=1/(20a)2/20(da)=0,(1d/(1+2),E=Ey=2q/(40r2)(y/r),qyj/20(a2+y2)3/2,令dE/dy=0,得,M=pEM=pEsin,p=M/(Esin),练习二电场强度(续)电通量,一.选择题,1*.电场力F=qE知E=0,F=0(D),E=Eq+Eq+E2q+E2q,Eq=q(ij)()/40(a2/2),Eq=q(ij)/(40a2),Eq=q(ij)/(40a2),3.,5.,1.,2.,3.,2.,此面是以q为中心的正方体的一个面,六个面的电通量为q/0,3*.电场强度是电场固有的,与试验电荷无关.(D),8.2,练习三高斯定理,E2q=2q(i+j)/(40a2),E2q=2q(i+j)/(40a2),(C),(B),4.,面AACO法线与E反向1Eac,面BBOC法线与E垂直20,过面ABBA的E线必过面AACO,但法线与E夹角,/2,3Eac,5*.,(A),二.填空题,电偶极子延长线上A中垂线上B,激发电场,EA=2p/(40 x3),EB=p/(40y3),由壹一3知,Ex=/(0a)Ey=0,3*.,F=q2/(40r2),=5.14105N,一.选择题,1*.半球面的法线与E垂直.,(D),2*.高斯定理不仅是揭示静电场普遍规律的定律,还可用于计算具有某种对称性的电场.,(A),3*.两电荷产生电场在S1抵消在S2加强;高斯面内只有电荷q,(D),4*.点电荷产生电场全部与r成反比;均匀带电球体产生电场球内与r成正比,球外与r成反比;均匀带电球面产生电场球面内为零,球外与r成反比;,(C),(B),二.填空题,2产生的场在两板间加强,在两板外减弱.,3/(20),向左;,高斯面内只有电荷Q;Q/0,1.,2.,5.,1.,/(20),向右.,2.,/(20),向左;,8.3,两电荷产生的场在a部分抵消;在,b加强.,2Qr0/(90R2),Qr0/(20R2),3*.(q1+q4)/0,q1,q2,q3,q4,矢量和,练习四静电场的环路定理电势,一.选择题,1*.均匀带电球面内电场为零,球面内电势处处等于球面电势.(A),均匀带电球面在球面内产生电势处处等于球面电势,得外球在P点产生电势为Q2/(40R2);均匀带电球面在球面外产生电势等效于将电荷集中在球心的点电荷产生的电势,得内球在P点产生电势为Q1/(40r);再标量叠加.,(C),3.,UPM=Edl,=qdr/(40r2),=q/(40)1/a1/(2a),=q/(80a),(B),B,C,D等势,A=qU,(D),5.,UC=0,UF=q/(40l)q/(40l),A=单位正电荷(UCUF),(D),二.填空题,1.,U=q1/(40R),+q2/(40R),+q1/(40R),=(q1+2q2+q3/(80R),2.,Edl,=Edcos,A=单位正电荷(UBUD)=0q/(40R)q/(403R)=q/(60R),3.,练习五电势梯度静电能静电场中的导体,一.选择题,1.,E=gradU,U=Edl,(A),2.,4.,8.4,无限大均匀带负电平面在带电面处产生的电势最低,(A),3.,U=dq/(40r),Ez=E|=cosdq/(40r2),r,等,rdq不等.,(C),电场力使运动电荷拐弯,E应指向凹侧;电场力使运动电荷减速,E应与运动方向相反;,(D),M=pE作用使p,E夹角变小即p转向E;+q距Q近,受力大,使电偶极子向Q运动.,(B),二.填空题,设A板下表面,C板上下表面,B板上表面电荷密度分别为1,1,2,2.则AC间场强为E1=1/0,CB间场强为E2=2/0.,UA=U0=(1/0)d/3+(2/0)2d/3,(1+22)d/(30)=U0.,C板电荷守恒,1+2=Q/S,1+22=30U0/d.,解得1=0U0/d2Q/(3S),2=0U0/d+Q/(3S),UC=E2dl,=E22d/3,=(2/0)2d/3,=2U0/3+2dQ/(90S),2*.导体体内E=0是所有电荷产生电场矢量叠加的结果.会,矢量,3*.是,是,垂直,等于,练习六静电场中的导体(续)静电场中的电介质,一.选择题,从导体球向导体A,从导体A向导体B作电场线,电场线指向电势降落的方向.,(D),2*.相距很远,即两导体球可看作,2.,4.,5.,1.,1.,8.5,孤立导体;用导线相连,即两导体球体电势相等.,QR/(40R)=Qr/(40r),4R2R/(40R)=4r2r/(40r),RR=rr,R/r=r/R,UR=Ur,(D),导体内电场为零,/(20)+1/(20)2/(20)=0,+12=0,1=/2,2=/2,导体电荷守恒(电荷代数和为零),1+2=0,(B),4*.+q0对大导体静电感应,使正电荷远离q0,F减小:F/q0E(A),两边导体等势,中间导体与两边电势差相等,(1/0)d1,=(2/0)d21/2=d2/d1,(C),二.填空题,1*.非极性分子(无极分子),极性分子(有极分子),2*.转向(取向),转向(取向);位移,位移.,(1),1=4=(Q1+Q2)/(2S),2=3=(Q1Q2)/(2S),Q1=Q,Q2=0,B内侧=3=Q1/(2S),(2),1=0,4=0,B内侧=Q1/S,练习七静电场中的电介质(续)电容静电场的能量,一.选择题,1.,导体表面外附近,E=/=/0,=q/(4R2),R=q/(4)1/2=q/(40E)1/2=5.997103m,(D),2*.(C),3.,E=/=/(0r),导体表面外附近,=0rE,(B),4*.半径相同的空心导体球与实心,3.,5.,3.,8.6,导体球孤立带电时电荷分布在外表面,当电荷相等时,电势相等.故电容等.,(C),两电容串联,1/C=1/C1+1/C2,C=C1C2/(C1+C2),Q=CU=UC1C2/(C1+C2),U1=Q1/C1=Q/C1,=UC2/(C1+C2),=600V,U2=400V,C1被击穿后变成导体,电压全加在C2上,C2也被击穿,(A),二.填空题,电容充电后切断电源,意味着电,容电荷()不变.,E=/(r0)=E0/r,1/r,w=E2/2=0r(E0/r)2/2=(0E02/2)/r=w0/r,1/r,2.,w=0rE2/2,E=2w/(0r)1/2,=3.36105N,3.,w=0rE2/2,=0r(U/d)2/2,=0rU2/(2d2),练习八静电场习题课,一.选择题,1.,介质板插入C1中,C1值变大,使,总电容值变大,各电容电量等,电容串联时,由U=Q/C知,电荷相同时,电压与电容成反比;,A错;,B错;,C错;,由W=CU2/2知,总电容值变,大时,总能量变大.,(D),2.,保持接通电源,电压不变;充电,介质,C=rC0,W=CU2/2=rC0U2/2=rW0,(B),3*.,E=1/(20r)+2/(20r),(C),4.,能量守恒,mv02/2=mv2/2+qQ/(40R),v=v02qQ/(20Rm)1/2,5.,1.,8.7,a=F/m=qQ/(40R2m),因高斯面内无电荷,有,EdS,0=,=EdS,+EdS,=e+e,e=e,(A),用导线联两导体球,等效于电容并,Q1/(40R1)=Q2/(40R2),二.填空题,1.,C=r0S/d,d=r0S/C,E=U/d=CU/(r0S),=9.42103N/C,Q=CU,=5109N/C,2.,