導體和電介質(zhì)練習

SUMMARY⒈導體靜電平衡條件⒉靜電平衡下導體的性質(zhì)⑴實心導體整個導體是等勢體Q僅分布于表面正比于曲率1⑵空腔導體(腔內(nèi)無q)⑶空腔導體(腔內(nèi)有q)腔表無q腔內(nèi)無電場整個導體包括空腔在內(nèi),是一個等勢體腔表有-q腔內(nèi)有電場導體的實體部分，仍是一個等勢體2⒊導體接地(U=0)——其遠離另一帶電體的一端不帶電=0Q-Q①②q=0-q

e.g.3⒋靜電屏蔽若是內(nèi)球接地,則其電荷通常不為零.⒌電介質(zhì)的極化⑴極化強度：Q-Q

=0③4⒍電位移：⑵束縛面電荷密度：=pn*⒎電位移線5⒏的高斯定理典型應用：電荷及介質(zhì)高對稱分布

(球、圓柱、平面等)⒐電容⑴定義：6⑵計算方法平行板：孤立導體球：②串聯(lián)：③并聯(lián)：①設定Q→V→C=Q/V⑶典型結果7⒒靜電場的能量⒑帶電電容器的能量能量密度：場能：8Chap.2EXERCISES⒈如圖,小物體A帶有負電荷,本不帶電的導體B放在A的一側．A、B和無窮遠的電勢分別記為UA、UB和U

．試證：UA

UB

U

證：-AB達到靜電平衡后,B上出現(xiàn)感應電荷如圖.+-9B的右側負電荷吸收電場線，這些電場線不能來自B的左側正電荷，否則將破壞B的等勢性，因此這些電場線只能來自無窮遠處，故有UB

U

.B的左側正電荷發(fā)出的電場線不能到無窮遠處去，否則會有UB

U

，與上面的結果矛盾，因此這些電場線只能被A的負電荷吸收，故有UA

UB．綜上：UA

UB

U

102.平行板電容器兩極板間相互作用力大小F與兩極板間電壓V的關系是：(A)F

V(B)F1/V(C)F1/V2(D)F

V2

解：一極板上的電荷受到另一極板上電荷所產(chǎn)生的電場的作用力，因此

(D)F=Q/20=Q2/20S=V2C2/20S

V2113.解：平行板電容器與電源相連.當極板間為真空時,場強為,電位移為,當極板間充滿電介質(zhì)(

r)時,場強為,電位移為,則有(A)(B)(C)(D)V一定E0d=EdE0=ED0=

0E0,D=0

rE=0

rE0=rD0

(B)124.兩個電容器1和2串聯(lián)后充電.在電源保持連接的情況下,把電介質(zhì)插入2中,則1上的電勢差

；1上的電量

；1的靜電能

.(填增大、減小、不變)解：21電源保持連接V1+V2一定.串聯(lián)：Q1=Q2

V1/V2=C2/C1插入介質(zhì)：C2/C1

V1/V2

因此V1；Q1=C1V1；13②若電容器為并聯(lián),充電后與電源保持連接,結果？③若電容器為并聯(lián),充電后與電源斷開,結果？[思考]①若將“電源保持連接”改為“電源斷開”,結果？Answer:V1、Q1與W1都不變Answer:V1、Q1與W1都不變Answer:V1、Q1與W1都減小145.真空中,半徑為R1和R2的兩個導體球相距很遠,則兩球的電容之比C1/C2=

;當用細長導線將兩球相連后,電容C=

.解：⑴相距很遠各為孤立導體球∵C=4

0R∴C1/C2=R1/R2

⑵兩球相連

等勢[思考]兩球相連＝電容器并聯(lián)，為什么？156.一球形導體,帶電量q,置于一任意形狀的空腔導體中.當用導線將兩者連接后,系統(tǒng)靜