大学物理 第06章 静电场习题.ppt

*,第六章习题,第六章 静电场中的导体和电介质,物理学,第五版,1,一导体球体半径为,R,1,，,外罩一半径为,R,2,的同心薄导体球壳，外球壳所带总电荷,Q,，,而内球的电势为,V,0,，求此,系统的电势和电场分布,.,1,2,如图，在一半径,R,1,=,6.0 cm,的,金属球,A,外面套有一个同心的金属球壳,B,，,球壳,B,的内、外半径分别为,R,2,=,8.0 cm,，,R,3,=,10.0,cm,.,设,A,球带有总电荷,Q,A,=,3.0,10,-8,C,，,球壳,B,带有总电荷,Q,B,=,2.0,10,-8,C,，,求,：,R,1,R,2,R,3,A,B,2,（,1,）,球壳,B,内、外表面上所带电荷及,球,A,、,球壳,B,的电势；,（,2,）将球壳,B,接地后断开，再把金属球,A,接地，求,球,A,、,球壳,B,内、,外表面上所带电荷及,球,A,、,球壳,B,的电势,.,R,1,R,2,R,3,A,B,3,3,如图所示球形金属腔带电荷为,Q,0,，,内半径为,a,，,外半径为,b,，,腔内距球心,O,为,r,处有一点电荷,q,，,求球心的电势,.,Q,a,b,r,q,o,4,4,两输电线的线径为,3.26 cm,，,两线中心相距,0.50 m,.,输电线位于地面上空很高处，因而大地一向可以忽略,.,求输电线单位长度的电容,.,5,5,人体的某些细胞壁两侧带有等量的异号电荷,.,设某细胞壁厚度,为,5,.,2,10,-9,m,，两表面所带面电荷密度为,，内表面为正电荷,.,如果细胞壁物质的相对电容率为,6.0,，,求,(,1,),细胞壁内的电场强度,；,(,2,),细胞壁两表面间的电势差,.,6,6,有一,平板电容器，充电后极板上电荷面密度为,0,=,4.5,10,-5,C,m,-2,，,现将两极板与电源断开，然后再把相对电容率为,r,=,2.0,的电介质插入两极板之间，此时电介质中的,D,、,E,、,P,各为多少？,7,7,在一半径为,R,1,的长直导线外套有氯丁橡胶绝缘护套，护套外半径为,R,2,，,相对电容率为,r,，,设沿轴线单位长度上导线的电荷密度为,，,试求介质层内的,D,、,E,、和,P,.,8,8,一电容为,0.50uF,的,平行平板电容器，两极板间被厚度为,0.01mm,的聚四氟乙烯所隔开,，,（,1,）求该电容器的额定电压；（,2,）求电容器存储的最大能量,.,9,9,半径为,0.10 cm,的长直导线，外面套有内半径为,1.0 cm,的共轴导体圆筒，导线与圆筒间为空气，略去边缘效应，求,：（,1,）导线表面最大电荷面密度；（,2,）沿轴线单位长度的最大电场强能量,.,END,10,10,一平行板电容器,，极板面积为,S,，极板间距为,d,，充电至带电,Q,后与电源断开,，然后用外力缓缓地把两极间距拉开到,2d,，,求,:,（,1,）,电容器能量的改变；（,2,）在此过程中外力所作的功,，,并讨论此过程中的功能转换关系,.,11,