1、导体与电介质/静电平衡
1.{
一空心导体球壳,其内、外半径分别为R1和R2,带电荷q,如图所示.当球壳中心处再放一电荷为q的点电荷时,则导体球壳的电势设无穷远处为电势零点为( )
}
A.
B.
C.
D.
答案:D
2.有两个大小不相同的金属球,大球直径是小球的两倍,大球带电,小球不带电,两者相距很远.今用细长导线将两者相连,在忽略导线的影响下,大球与小球的带电之比为:( )
A.2
B.1
C.1/2
D.0
答案:A
3.{
如图所示,一球形导体,带有电荷q,置于一任意形状的空腔导体中.当用导线将两者连接后,则与未连接前相比系统静电场能量将( )
2、
}
A.增大.
B.减小.
C.不变.
D.如何变化无法确定.
答案:B
4.{
图示一均匀带电球体,总电荷为+Q,其外部同心地罩一内、外半径分别为r1、r2的金属球壳.设无穷远处为电势零点,则在球壳内半径为r的P点处的场强和电势为:( )
}
A.,
B.,
C.,
D.,
答案:D
5.选无穷远处为电势零点,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.
答案:C
6.{
如图所示,两块很大的导体平板平行放置,面积都是S,有一定厚度,带电荷分别为Q1和Q2.如不计边缘效应,则
3、A、B、C、D四个表面上的电荷面密度分别为___、___、___、___.
答案:|||
7.{
一半径r1=5 cm的金属球A,带电荷q1= +2.0×10-8C,另一内半径为r2=10 cm、外半径为r3=15 cm的金属球壳B,带电荷q2= +4.0×10-8C,两球同心放置,如图所示.若以无穷远处为电势零点,则A球电势UA=___,B球电势UB= ___.
答案:5400 V| 3600 V
8.{
如图所示,两同心导体球壳,内球壳带电荷+q,外球壳带电荷-2q.静电平衡时,外球壳的电荷分布为:内表面___;外表面___.
答案:-q| -q
9.{
4、如图所示,A、B为靠得很近的两块平行的大金属平板,两板的面积均为S,板间的距离为d.今使A板带电荷qA,B板带电荷qB,且qA>qB.则A板的靠近B的一侧所带电荷为___;两板间电势差U=___.
答案:|
10.{
如图所示,一内半径为a、外半径为b的金属球壳,带有电荷Q,在球壳空腔内距离球心r处有一点电荷q.设无限远处为电势零点,试求:
(1)球壳内外表面上的电荷.
(2)球心O点处,由球壳内表面上电荷产生的电势.
(3)球心O点处的总电势.
答案:{
(1)由静电感应,金属球壳的内表面上有感生电荷-q,外表面上带电荷q+Q.2分
(2)不论球壳内表面上的感生
5、电荷是如何分布的,因为任一电荷元离O点的
距离都是a,所以由这些电荷在O点产生的电势为
(3)球心O点处的总电势为分布在球壳内外表面上的电荷和点电荷q在O点
产生的电势的代数和 2分
2分
11.半径分别为1.0 cm与2.0 cm的两个球形导体,各带电荷1.0×10-8C,两球相距很远.若用细导线将两球相连接.求(1)每个球所带电荷;(2)每球的电势.()
答案:{
两球相距很远,可视为孤立导体,互不影响.球上电荷均匀分布.设两球半径分别为r1和r2,导线连接后的电荷分别为q1和q2,而q1+q1= 2q,
则两球电势分别是,2分
两球相连后电势相等,,则有
6、2分
由此得到C 2分
C 2分
两球电势V 2
电介质
12.{
A、B为两块无限大均匀带电平行薄平板,两板间和左右两侧充满相对介电常量为的各向同性均匀电介质.已知两板间的场强大小为E0,两板外的场强均为,方向如图.则A、B两板所带电荷面密度分别为=___,=___
答案:|
13.{
一电容器由两个很长的同轴薄圆筒组成,内、外圆筒半径分别为R1=2 cm,R2=5 cm,其间充满相对介电常量为的各向同性、均匀电介质.电容器接在电压U= 32 V的电源上,(如图所示),试求距离轴线R=3.5 cm处的A点的电场强度和A点与外筒间的电势差.
答案:{
设内
7、外圆筒沿轴向单位长度上分别带有电荷和,根据高斯定理可求得两
圆筒间任一点的电场强度为2分
则两圆筒的电势差为
解得3分
14.{
用力F把电容器中的电介质板拉出,在图A.和图B.的两种情况下,电容器中储存的静电能量将( )
A.都增加.
B.都减少.
C.A.增加,B.减少.
D.A.减少,B.增加.
答案:D
15.{
电容为C0的平板电容器,接在电路中,如图所示.若将相对介电常量为的各向同性均匀电介质插入电容器中(填满空间),则此时电容器的电容为原来的___倍,电场能量是原来的___倍.
答案:|
16.一空气电容器充电后切断电源,电容器储能W0,若此时在极板间灌入相对介电常量为的煤油,则电容器储能变为W0的___倍.如果灌煤油时电容器一直与电源相连接,则电容器储能将是W0的___倍.
答案:|