静电场习题课II7.docVIP

PAGE PAGE 3 静电场习题课II 四、电荷与外电场的相互作用 外电场，、 受力 电势能 研究对象 点电荷 研究对象 点电荷系 带电体 注意：、是外电场的场强和电势 不包括研究对象自身产生的电场和电势 例：两块导体板的 相互作用力 解： A B 例：电偶极子在均匀外电场中受力、力矩、电势能 ， 解：受力：= 力矩：= == 电势能： === 讨论（1） ， 稳定平衡 （2） ， （3） 不稳定平衡 ， 例：均匀带电球体的静电能 解： = = = 例：求：均匀带电直线段在均匀带电球面电场中的电势能 解： 均匀带电球面在处的电势 = 例：空气平板电容器， 电容为，与电压 为的电源相连 求：两板间距由 过程中，外力作的功 解：方法I：功能原理 0 方法II： ， =0 例：接上题，断开电源后， 求：两板间距由 过程中，外力作的功 解：方法 I：功能原理 =0 方法II：（不变） == = =0 例：平板电容器，不变，将一厚、的介质板插入电容器 求：（1）电场能量变化（2）电源的功（3）电场对介质板作的功 解：（1）= == （2）= （3）？ =0 例：接上题，断开电源后，再插入介质板 求：（1）电场能量变化（3）电场对介质板作的功 解：（1）== ==0 （3）=0 例：平板电容器，板面为正方形，边长，板间距，带电 把一厚、的介质板插入电容器 求：介质板受电场作用力的大小和方向 解： ， == = 若电容器与电压为的电源保持连接，再做本题。 例：三个同轴导