大学物理作业--静电场中的导体解答.pptVIP

* 第六章 静电场中的导体与电介质 静电场中的导体 * 1．有一接地的金属球，用一弹簧吊起，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q0时，金属球才下移． （B）只有当q0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． 无论q是正是负,金属球下方均出现与q异号的感应电荷,它与q之间相互吸引. 一、选择题 2．如图，一带正电荷的物体M，靠近一不带电的金属导体N，N的左端感应出负电荷，右端感应出正电荷. 若将N的左端接地，则 （A）N上的负电荷入地． （B）N上的正电荷入地． （C）N上的电荷不动． （D）N上的所有电荷都入地． 导体N接地,其电势为零,只有保留负感应电荷,由负电荷产生的电势与带正电的M产生的电势叠加才可能出现零值. 3．一带电大导体平板二个表面的电荷面密度的代数和为s，置于电场强度为 E0 的均匀外电场中，且使板面垂直于 E0 的方向．设外电场分布不因带电平板的引入而改变，则板的附近左、右两侧的合场强为： （A） （C） （B） （D） 大带电平板将在其两侧产生电场，电场强度的方向分别向左、向右，场强为 !4．一空心导体球壳，其内、外半径分别为R1和R2，带电荷q，如图所示．当球壳中心处再放一电荷为q的点电荷时，则导体球壳的电势(设无穷远处为电势零点)为 -q +q (A) (B) (C) (D) 5. 如图，一长直导线横截面半径为a，导线外同轴地套一半径为b的薄圆筒，两者互相绝缘，并且外筒接地。设导线单位长度的电荷为+l，并设地的电势为零，则两导体之间的P点( OP = r )的场强大小和电势分别为： (A) (B) (C) (D) 二、填空题 1．在静电场中有一立方形均匀导体，边长为a．已知立方导体中心O处的电势为U0，则立方体顶点A的电势为 ． U0 静电场中的导体为等势体. 2. 如图，将一负电荷从无穷远处移到一个不带电的导体附近，则导体内的电场强度______________，导体的电势______________．(填增大、不变、减小) - 不变（均为0） 减小 + - 3. 三块互相平行的导体板，相互之间的距离d1和d2比板面积线度小得多，外面二板用导线连接．中间板上带电，设左右两面上电荷面密度分别为s1和s2，如图所示．则比值s1/s2为 . 外面两板相连时为等势体， d2/d1 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，则板间电压变成U =__________． d U s -s 5．如图，两同心导体球壳，内球壳带电荷+q，外球壳带电荷-2q．静电平衡时，外球壳的电荷分布为：内表面___________ ；外表面___________． -q -q 球壳内电场为0 球壳电荷守恒 三、计算题 1. 如图，一内半径为a、外半径为b的金属球壳，带有电荷Q，在球壳空腔内距离球心r处有一点电荷q．设无限远处为电势零点，试求：1) 球壳内外表面上的电荷. 2) 球心O点处，由球壳内表面上电荷产生的电势．3) 球心O点处的总电势． 解: 球壳内电场为0 球壳电荷守恒 2．厚度为d的“无限大”均匀带电导体板两表面单位面积上电荷之和为s．试求图示离左板面距离为a的一点与离右板面距离为b的一点之间的电势差． 解: 由高斯定理知，两表面内E=0； 两表面外侧， 3．如图，两块“无限大”平行导体板，相距为2d，都与地连接. 在板间均匀充满着正离子气体(与导体板绝缘)，离子数密度为n，每个离子的电荷为q．如果忽略气体中的极化现象，可以认为电场分布相对中心平面OO是对称的．试求两板间的场强分布和电势分布． 解: r 由高斯定理有，