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14.导体电介质和电容单元练习(一)
班级 学号 姓名 成绩
1.一带正电荷的物体M,靠近一个不带电的金属导体N,带电导体在N的左端感应出负电荷;右端感应出正电荷.现将N的左端接地(如图所示),则
(A)N上的负感应电荷被大地电荷中和;
(B)N上有正感应电荷被大地电荷中和;
(C)N上的感应电荷分布不变;
(D)N上不再有感应电荷。 [ ]
2.取无穷远处为参考零电势点,半径为R的导体球带电后其电势为U0,则球外离球心距离为r处的电场强度的大小为
(A) ; (B) ; (C) ; (D) 。
[ ]
4.A、B为两导体大平板,面积均为S,平行放置,如图所示.A板带电荷+Q1,B板带电荷+Q2,如果使B板接地,则AB间电场强度的大小E为
(A) . (B) .
(C) . (D) .
[ ]
5.真空中均匀带电的球面和球体,如果两者的半径和总电荷都相等,则带电
球面的电场能量W1与带电球体的电场能量W2相比,W1________ W2 (填<、=、>).
8.半径为a的两根无现长平行直导线,它们之间的距离为d,且d>>a,若导线带等量异号电荷,并认为电荷均匀分布,试求导线单位长度的电容。
9.一半径为的导体球,带有电荷量为的电荷,至少用两种不同方法,求出带电球体的静电能。
*10.A、B、C是三块平行金属板,面积均未S,C、B板相距为d,A、C板相距为d/2,A、B两板都接地(如图所示),C板带正电荷Q,不计边缘效应。求
(1)A、B两板上的感应电荷QA、QB为多少?
(2)C板的电势UC 。
1. B
2. C
4. C
5. <
8. 解:依照题意d>>R,导体上的电荷分布基本保持不变,电场可以视为两个长直带电线电场的叠加。取其中一导线轴心为坐标原点,两根导线的垂直连线为x轴。任意一点P的电场强度
两直导线单位长度的电容
9. 解:方法一:导体电荷的自能就是系统的静电能
方法二:依照孤立导体球电容的能量求系统的静电能
方法三:依照电场能量密度对电场空间的积分求系统的静电能
10. 解:(1)导体达到静电平衡时,导体板上电荷分布的规律可参见《物理学教程习题分析与解答》,根据电荷守恒定律以及C板的电势,有
解得:
(2)C板的电势
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