大学物理习题静电场中的导体和电介质习题课ppt课件.ppt

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1、静电场中的导体和电介质习题课讨论题：1.将一个带电+q半径为RB的大导体球B移近一个半径为RA而不带电的小导体球A，试判断下列说法是否正确？并说明理由。(1)B球电势高于A球。对。不带电的导体球A在带电+q的导体球B的电场中，将有感应电荷分布于表面。定性画出电场线，在静电场的电力线方向上电势逐点降低，又由图看出电场线自导体球B指向导体球A，故B球电势高于A球。(2)以无限远为电势零点，A球的电势:UA<0不对。若以无穷远处为电势零点U∞＝0，从图可知A球的电力线伸向无穷远处。所以，UA＞0。对。当r>>RB，必有r>>RA，因为A在B附近，这时可将B球

2、看成点电荷q，A球的感应电荷也可看成点电荷，而A球的感应电荷等量异号，它们在P点产生的场强大小相等方向相反，不必计算。(3)带电的B球在P点的场强大小等于，r为P点距B球球心的距离，且r>>RB。所以，P点的场强：不一定正确。(4)在B球表面附近任一点的场强等于其中：∵导体球B表面附近的场强虽等于但B球表面电荷不一定是均匀分布的。若是均匀分布的，若不是均匀分布的，2.已知无限大均匀带电平板，面电荷密度为，其两侧的场强为/20，这个公式对于有限大的均匀带电面的两侧紧邻处的电场强度也成立。又已知静电平衡的导体表面某处面电荷密度为，在表面外紧靠该处的

3、场强等于/0。为什么前者比后者小一半，说明之。/20/0/203.在一个绝缘的不带电的导体球周围做一同心球面的高斯面，定性讨论将一正电荷q移向高斯面上A点的过程，（1）A、B点处的场强大小和方向怎样变化？（2）过S面的电通量怎样变化？oBAq电通量不变+4.一不接地的球形金属壳不带电，现球心处放一正电荷q1，在球壳外放一点电荷q2，问：（1）q2能否感受q1的场的作用；（2）q1能否感受电场力的作用；（3）q1在球壳内运动，q2能否感受得到？若q1数值变化时又如何？（4）若将球壳接地以上三问的答案又如何？q1q2（1）能（2）不能（3

4、）不能，能（1）不能（2）不能（3）都不能(4)5.如图，在电量为q的点电荷附近，有一细长的圆柱形均匀电介质棒，则由高斯定理：qP可算出P点的电位移矢量的大小：所以，P点场强大小为：讨论以上解法是否正确？为什么？不正确。因为自由电荷是点电荷，介质棒在该电场中极化，极化电荷分布在棒的两端面上，不是对称分布，故不能用高斯定理求出D，也求不出E。～只有当自由电荷及介质分布有一定的对称性，应用高斯定理，使面积分中的能以标量形式提出来，即可求出D。再由求出E。9.电介质在外电场中极化后，两端出现等量异号电荷，若把它截成两半后分开，再撤去外电场，问这两个半截的电介

5、质上是否带电?为什么?不带电。因为从电介质极化的微观机制看有两类：①非极性分子在外电场中沿电场方向产生感应电偶极矩；②极性分子在外电场中其固有电偶极矩在该电场作用下沿着外电场方向取向。其在外电场中极化的宏观效果是一样的，在电介质的表面上出现的电荷是束缚电荷，这种电荷不象导体中的自由电荷那样能用传导的方法引走。当电介质被裁成两段后撤去电场，极化的电介质又恢复原状，仍各保持中性。[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=

6、–,2=0（B）1=–,2=+,（C）1=–/2,2=+/2（D）1=–/2,2=–/2选择题：[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）UA>UB（B）UA

7、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]5.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]6.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

8、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]7.一球形导体,带