《电磁学第二章》PPT课件.ppt

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1、1.如图所示，一平行板电容器充电后，A、B两板上电荷的面密度分别为e和-e。设P为两板间任一点，略去边缘效应（或者把两板当作无限大也一样）。解：（1）求A板上的电荷在P点产生的电场强度EA；（2）求B板上的电荷在P点产生的电场强度EB；（3）求A，B两板上的电荷在P点产生的电场强度E；（4）若把B板拿走，A板上的电荷如何分布？A板上的电荷在P点产生的电场强度为多少？＋＋＋＋＋＋＋-----Pe-e第二章解：（1）由高斯定理求得无穷大平板外：E1＝e/20方向向右。（2）同理，E2＝-

2、e/20方向向右。（3）由叠加法得，求得：E＝E1＋E2＝e/0方向向右。（4）若B板移走，A板电荷仍然均匀分布。E＝e/20，方向向右。3.两平行金属板分别带有等量的正负电荷。两板的电位差为120伏特，两板的面积都是3.6平方厘米，两板相距1.6毫米。略去边缘效应，求两板间的电场强度和各板上所带的电量。解：两板间的电场强度E=（UA-UB)/d=120/0.0016=7.5104(伏/米）由E=/0=Q/（0S）求得：Q=E0S=7.51048.853.610-4=2

3、.3810-10(库仑）（1）两板间电场E=/0=Q/（0S），故b板电势：Ub===-Qd/（0S）(d=)=-(2.6610－85.010－3)/(8.8510－121.510－2)=-1.002102=-1.0103(伏)（2）Up=(Ub/d)d’=(-1.0103/5.0)1.0=-2.0102(伏）4.两块带有等量异号电荷的金属板a和b,相距5.0毫米，两板的面积都是150平方厘米，电量大小都是2.6610-8库仑，a板带正电并接地（见附图）。以地的电

4、位为零，并略去边缘效应，问：（1）b板的电位是多少？（2）a、b间离a板1.0毫米处的电位是多少？d1=4.0mm,d2=2.0mm.(1)A板左边右边电荷分别为q1,q2,则:q1+q2=qq1+q2=qE1d1=E2d2q1d1/(0S)=q2d2/(0S)5.三平行金属板AB和C，面积都是200厘米2，AB相距4.0毫米，AC相距2.0毫米，BC两板都接地（见附图）。如果使A板带正电3.010-7库仑，在略去边缘效应时，问B板和C板上感应电荷各是多少？以地的电位为零，问A板的电位是多少

5、？解：q1=q/(1+d1/d2)=q/(1+0.5)=2.010-7(库仑）q2=q-q1=1.010-7(库仑）（2）A板电势：UA=E1d1=q1d1/(0S)=2.010-72.010-3/(8.8510-1220010-4)=300(伏）CBAdrrR2U=q/(4r2)dr=q/(4r)(1)由高斯定理与

6、导体静电平衡性质求得电场分布：q/(4r2)rR2(2)由电势U=E求得：6.点电荷q处在导体球壳的中心，壳的内外半径分别为R1和R2（见附图）。求场强和电位的分布，并画出E-r和U-r曲线。R1R2q7.在上题中若q=4*10-10库仑，R1=2厘米，R2=3厘米，求：（1）导体球壳的电位；（2）离球心r=1厘米处的电位；（3）把点电荷移开球心爱厘米，求导体球壳的电位。（1）导体球壳电势U=q/(4R2)=9.0*109*4*10-10/(3*10-2

7、)=1.2*102(伏）（2）离球心r=1厘米处电势：U=q/(4)*(1/r-1/R1)+q/(4R2)=9.0*109*4*10-10(1/0.01-1/0.02)+120=3.6*(100-50)+120=180+120=300(伏）（3）把点电荷移开球心爱厘米，只改变球壳内表面电荷分布，不影响球壳外表面电荷分布。球壳电势仍为本120伏.8.半径为R1的导体球带有电荷q球内有一个内外半径为R2，R3的同心导体球壳，壳上带有电荷Q（见附图）。（1）求两球的电位U1和U2；（2）两球的电位差；（

8、3）以导线把球和壳联接在一起后，U1，U2和分别是多少？（4）在情形（1），（2）中，若外球接地，U1，U2和为多少？（5）设为球离地面很远，若内球接地，情况如何？QqR2R3(1)由高斯定理求得电场分布：0rR3(1)内球电势：U1=+=q/(4)*(1/R1-1/R2)+(q+Q)/(4R3)外球电势：U2==（Q+q)/(4R3)(2)两球电势差：U1-U2=q/(4)*(1/R1-1/R2)(3