大物静电场中的导体和电介质-习题要素.ppt

* [ C ] 1.“无限大”均匀带电平面 A 附近平行放置有一定厚度的“无限大”平面导体板 B,如图所示,已知 A 上的电荷面密度为 +? ,则在导体板 B 的两个表面 1 和 2 上的感应电荷面密度为 （A） ?1=–?, ?2=0 （B） ?1=–?, ?2=+?, （C） ?1=–? /2 , ?2=+ ? /2 （D） ?1=– ? /2 , ?2=–? /2 [ B ] 2.在一个带电量为 +q 的外表面为球形的空腔导体 A 内,放有一带电量为 +Q 的带电导体 B ,则比较空腔导体 A 的电势 UA,和导体 B 的电势 UB 时,可得以下结论： （A）UAUB （B）UAUB （C）UA=UB （D）两者无法比较。 [ B ] 3.面积为 S 的空气平行板电容器,极板上分别带电量 ±q , 忽略边缘效应,则两极板间的作用力为： (D) (C) (B) (A) 4.半径分别为 1.0 cm 与 2.0 cm 的两个球性导体,各带电量 1.0?10-8C ，两球心间相距很远.若用导线将两球相连.求 (1)每个球所带电量. (2)每球的电势. 两球相连后电势相等, U1=U2 则有 由此得到 两球电势 解：设两球半径分别 为 r1和r2,导线连接后的带电量分别为 q1和q2 , 而 q1+q2= 2q, 则两球电势分别是 5.半径为 R1 的导体球,被一与其同心的导体球壳包围着,其内外半径分别为 R2、R3 ,使内球带电 q,球壳带电 Q ,试求： (b)外壳接地后的电势分布。 (1)电势分布表示式,作图表示U～r关系曲线； (2) (a)用导线连接球和球壳后的电势分布； 解：(1)根据静电平衡条件：导体内场强为零.可知球壳内表面感应电荷为–q ,且均匀分布, 导体球所带电量 q 均匀分布在导体球表面。由电荷守恒得导体球壳外表面均匀分布电量(Q+q),所以静电平衡后空间电势分布可视为三个均匀带电球面电势迭加,均匀带电球面电势为： (2) (a)导体连接后,导体球带电量q与球壳内表面感应电荷–q 中和,导体壳与导体球等势： (b)外壳接地外表面 (q+Q) 入地,则为两均匀带电球面电势迭加 [ A ] 6.一个带电量 q、半径为 R 的金属球壳,壳内是真空,壳外是介电常数为 ? 的无限大各向同性均匀介质,则此球壳的电势U= (A) q /4??R (B) q /4?R (C) q /4??R2 (D) q /4?R2 [ C ] 7. C1 和 C2 两空气电容器并联起来接上电源充电.然后将电源断开，再把一电介质插入 C1 中，则 (A) C1 和 C2 极板上电量都不变. (B) C1极板上电量增大,C2极板上的电量不变. (C) C1极板上电量增大,C2极板上的电量减少. (D) C1极板上的电量减少,C2极板上电量增大. [ A ] 8. C1 和 C2 两空气电容器串联起来接上电源充电,保持电源联接,再把一电介质板插入 C1 中,则 (A) C1上电势差减小,C2上电量增大； (B) C1上电势差减小,C2上电量不变； (C) C1上电势差增大,C2上电量减小； (D) C1上电势差增大,C2上电量不变。 [ C ] 9. 一球形导体,带电量 q ,置于一任意形状的空腔导体中,当用导线将两者连接后,则与末连接前相比系统静电能能将 (A) 不变； (B) 增大； (C) 减小； (D) 如何变化无法确定。 [ B ] 10.真空中有一均匀带电球体和一均匀带电球面,如果它们的半径和所带的电量都相等,则它们的静电能之间的关系是： （A）球体的静电能等于球面的静电能； （B）球体的静电能大于球面的静电能； （C）球体的静电能小于球面的静电能； （D）无法比较。 [ B ] 11.一个大平行板电容器水平放置，两极板间的一半空间充有各向同性均匀电介质，另一半为空气，如图。当两极板带上恒定的等量异号电荷时，有一个质量为m、带电量为+q的质点，平衡在极板间的空气域中。此后，若把电介质抽去，则该质点将 （A）保持不动。 （B）向上运动。 （C）向下运动。 （D）是否运动不能确定 12.A、B、C 是三块平行金属板,面积均为 200cm2，A、B 相距 4.0mm，A、C 相距 2.0mm，B、C 两板都接地（如图）。 (1)设A板带正电 3.0×10-7C, 不计边缘效应,求 B 板和 C 板上的感应电荷,以及 A 板的电势。 (2) 若在 A 、B 间充以相对介电常数为 ?r = 5 的均匀电介质,再求 B 板和 C 板上的感应电荷,以及 A 板的电势。 解：(1)