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静电场习题课(下)


A.平行板电容器 C 0S ( E )
d
0
2 3
qa qb
S d
B.圆柱形电容器 C 20L
ln R2 R1
C.球形电容器 C 40R1R2
R2 R1
( E ) 2 0 r
( E Q )
4 0 r 2
26.电容器的串联:极板首尾相接
R2 R1 L
特点:A、 有一个公共端,且 公共端上不再引出其它元件。
电学习题课(下)
20.导体的静电 平衡条件:导体内部电场强度处 处为零。即 E内部=0
21. 导体处于静电平衡状态时的性质:
A.导体是个等势体,导体表面是个等势面。
B. 导体内部各点(宏观点)净余电荷为零;电荷只 能分布在表面。
C. 导体表面附近一点的总电场强度方向
与导体表面垂直;场强大小与导体
表面对应点的电荷面密度成正比。
-q .把另一电荷为Q(Q<0 )的点电荷从D
点沿路径DCO移到O点,
C
则电场力所做的功为
l
__-_Q__q_/_(_6___0_l)_____
AO +q
B q
D
2l
13.在匀强电场中,将一负电
B
荷从A移到B,如图所示.则:
E
A
(A) 电场力作正功,负电荷的电势能减少
(B) 电场力作正功,负电荷的电势能增加
C总
Q总 U总
•只要有一个电容增大,则总电容增大
28、电介质对电容的影响
A、两导体板之间均匀充满电介质时,将电容公
式中的 0 改为 即可。
B、 若按等势面分层均匀充满电介质,则:
(1)仍按电容定义式计算电容
d1 d2
1 2
E1
1
E2 2
U E1d1 E2d2
C QU
(2)将两种介质交界面处看成有一个金属薄板,故
E
0
例:静电平衡后,金属板各面所带电
1 2 3 4
荷面密度之间的关系 1 4 , 2 3
• 当两板带等量异号电荷时: 1 4=0 , 2 3
• 当两板带等量同号电荷时: 1 4 , 2 3 0
22.静电平衡下空腔导体的性质
A.若金属空腔内部无带电体,则空腔内表面不带 任何电荷,空腔内部任一点场强为零。
B.若金属空腔内部有带电体,则空腔内表面有等 量异号感应电荷。 )
C.导体接地时,(A)若外界无电荷,则外壁上电 荷处处为零,外部空间任一点场强为零; (B)若 外界有电荷,则外壁上一定有异号电荷。
D.腔内电荷(包括内壁上的电荷)对内壁以外空间 任何一点的合场强为零;腔外电荷(包括外壁上的 电荷)对外壁以内空间任何一点的合场强为零。
思考:若断开电源,其 C1 C2
它条件不变,则应选哪
个答案?
[A]
[A] 思考:
1、电势差如何变化? 2、若断开电源,其它条件不变,则电荷 和电势差如何变化?
后面为未讲习题
12.如图,A点与B点间距离为2l,OCD是 以B为中心,以l为半径的半圆路径. A、B 两处各放有一点电荷,电荷分别为+q和
(A) U12减小,E减小,W减小. (B) U12增大,E增大,W增大. (C) U12增大,E不变,W增大. (D)U12减小,E不变,W不变.
[C]
4、C1和C2两空气电容器并联以后接电源充 电.在电源保持联接的情况下,在C1中插入一电 介质板,如图所示, 则 [ ]C (A) C1极板上电荷增加,C2极板上电荷减少 (B) C1极板上电荷减少,C2极板上电荷增加 (C) C1极板上电荷增加,C2极板上电荷不变 (D) C1极板上电荷减少,C2极板上电荷不变
两极板间的电势差为_______2_F_d__/ _C_,极板上的 电荷_____2_F_d_C__.
作业题6.两导体球A、B.半径分别为R1=0.5 m, R2 =1.0 m,中间以导线连接,两球外分别包以 内半径为R =1.2 m的同心导体球壳(与导线绝缘)
并接地,导体间的介质均为空气,如图所示.已
原电容器看成两个电容器的串联。
C1
1S d1
,
C2
2S d2
1 1 1 C C1 C2
d1 1 d2 2
C.电容器的两板之间平行放入一层金属板
d’
d C 0S
d d'
29. 带电电容器所存储的静电能 W Q2 1 CU2
2C 2
外力作功等于静电能的增加。 30.电场的能量密度: w 1 E2
2
➢一个带电系统的静电能就是它在整个空间激
发的电场能量
W 1 E2dV 2 电场空间
1.如图所示,将一正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, 增大 )
+
2.一空气平行板电容器,电容为C,两极板间距
离为d.充电后,两极板间相互作用力为F.则
B、q1=q2=…=q ;U=U1+U2 +…+Un
C、 1 = 1 + 1 ++ 1
C C1 C2
Cn
R2R1
27、电容器的并联:
特点:A、有两个公共端,且在公共端上还引 出导线接其它元件。
B、U1=U2=…=U ; q=q1+q2+…+qn
C、 C=C1+C2+…+Cn
•讨论:无论是串联还是并联:
知:空气的击穿场强为3×106 V/m,今使A、B两
球所带电荷逐渐增加,计算: (1)此系统何处首先被击穿?这里场强为何值?
(2) 击穿时两球所带的总电荷Q为多少?
(设导线本身不带电,且对电场无影响.)
A R R1
B R2
R
3.一个平行板电容器,充电后与电源断开, 当用绝缘手柄将电容器两极板间距离拉大, 则两极板间的电势差U12、电场强度的大小 E、电场能量W将发生如下变化:
(C) 电场力作负功,负电荷的电势能减少
(D) 电场力作负功,负电荷的电势能增加.Fra bibliotek[] D
14. 有N个电量均为q的点电荷,以两种方式分布
在相同半径的圆周上:一种是无规则地分布,另
一种是均匀分布.比较这两种情况下在过圆心O并 垂直于圆平面的z轴上任一点P(如图所示)的场强
与电势,则有
(A) 场强相等,电势等.
23. 接地线的存在意味着: A.导体的电势为零;
B.接地线只提供导体与地交换电荷的通道,并不 保证导体腔外壁上的电荷在任何情况下都为零。
例:如图,两导体板分别带qa和
qb当一导体接地时,求两板之间
的场强。E 2 qa
S
0 0s
24. 孤立导体的电容
C q U
25. 电容器电容的定义
C q U
z
P
(B) 场强不等,电势不等.
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