东华理工大学物理练习试卷答案静电场中的导体与电介质.pptVIP

静电场中的导体与电介质 三个平行金属板A，B和C的面积都是200cm2，A和B相距4.0mm，A与C相距2.0 mm．B，C都接地，如图所示．如果使A板带正电3.0×10-7C，略去边缘效应，问B板和C板上的感应电荷各是多少?以地的电势为零，则A板的电势是多少? 12 在半径为R1的金属球之外包有一层外半径为R2的均匀电介质球壳，介质相对介电常数为εr，金属球带电Q．试求： 14 半径为R1=2.0cm 的导体球，外套有一同心的导体球壳，壳的内、外半径分别为R2=4.0cm和R3=5.0cm，当内球带电荷Q=3.0×10-8C时，求：(1)整个电场储存的能量；(2)如果将导体壳接地，计算储存的能量； * 一、选择题 1.有一接地金属球，有一弹簧吊起，金属球原来 不 带电，若在它的下方放置一电量为q的点电荷则 （A）只有当q＞0时，金属球才会下移 （B）只有当q＜0时，金属球才下移 （C）无论q是正是负金属球都下移 （D）无论q是正是负金属球都不动 2.A、B为两导体板，面积均为S，平行放置， A板带电荷+Q1 ， B板电荷 +Q2，如果使 B板接地，则AB间电场强度的大小E为　　　　 【 C 】 （A) （B) （C) （D) 【 C 】 ； 3.一绝缘金属物体，在真空中充电达某一电势值，其电场总能量为W0．若断开电源，使其上所带电荷保持不变，并把它浸没在相对介电常量为εr 的无限大的各向同性均匀液态电介质中，问这时电场总能量有多大？ （A）W0 / εr （B）W0 （C）W0εr （D）W0 / ε0 4.一空气平行板电容器，两极板间距为d，充电后板间电压为U．然后将 电源断开，在两板间平行地插入一厚度为d/3的金属板，则板间电压为 （A）U （B）U/3 （C）2 U/3 （D）3U/2 5. 关于高斯定理，下列说法哪一个是正确的 （A）高斯面内不包围自由电荷，则面上各点电位移矢量D为零。 （B）高斯面上处处D为零，则面内必不存在自由电荷。 （C）高斯面的D通量仅与面内自由电荷有关。 （D）以上说法都不正确。 6. 一空气平行板电容器充电后与电源 断开，然后在两极板间充满某种各向同性、 均匀电介质，则电场强度的大小E、电容C、电压U、电场能量W四个量各自与 充入介质前相比较，增大(↑)或减小(↓)的情形为 (A) E↑，C↑，U↑，W↑． (B) E↓，C↑，U↓，W↓． (C) E↓，C↑，U↑，W↓． (D) E↑，C↓，U↓，W↑． 【 A 】 【 C 】 【 C 】 【 B 】 7. 如图所示，在平行板电容器的一半容积内充入相对介电常数为εr的电介质． 在有电介质部分和无电介质部分极板上自由电荷面密度的比值σ2/σ1=_____． 8. 导体空腔内有电荷+q时，当导体空腔处于静电平衡时,空腔内表面有感应 电荷＿＿ ＿＿＿，外表面有感应电荷＿ ＿＿＿＿． 9. 一平行板电容器，两极板间充满各向同性均匀电介质，已知相对介电常数 为εr，若极板上的自由电荷面密度为σ，则介质中的电位移的大小D=＿＿＿， 电场强度的大小E=＿＿＿＿＿。 7题 8题 10题 10. 1、2是两个完全相同的空气电容器．将其充电后与电源断开，再将一块各向 同性均匀电介质板插入电容器1的两极板间，如图所示, 则电容器2 的电压U2， 电场能量W2如何变化？(填增大，减小或不变) U2 _________，W2 _____________． σ / ( ε 0ε r ) 减小 减小 εr -q +q σ 解: 如题11图示，令A板左侧面电荷面密度为σ1， 右侧面电荷面密度为σ2 (1)电介质内、外的场强； (2)电介质层内、外的电势； 解: 利用有介质时的高斯定理 (1)介质内R1rR2场强 介质外rR2场强 (2)介质外rR2电势 介质内R1rR2 电势 13.一电容器由两个很长的同轴薄圆筒组成，内、外圆筒半径分别为R1 = 2 cm，R2 = 5 cm，其间充满相对介电常量为εr 的各向同性、均匀电介