大学物理学习题集孙锦如(6)

的场强Eb各为( )

233A、Ea?4.0?10N/C,Eb?3.6?10N/C B、Ea?0,Eb?3.6?10N/C 62C、 Ea?4.0?10N/C,Eb?0 D 、Ea?4.0?10N/C,Eb?0

5.带电量不相等的两个球形导体相隔很远，现用一根导线将它们连接起来。若大球半径为

R，小球半径为r。当静电平衡后，二球表面电荷面密度比

?R为 ( ) ?rR2r2RrA、 B、 C、2 D、2

rRrR6.关于高斯定理，下列说法正确的是（ ）

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A、高斯面内不包围自由电荷，则穿过高斯面的D通量与E通量均为零；

???B、高斯面上的D处处为零，则面内自由电荷的代数和必为零； ?C、高斯面上各点D仅由面内自由电荷决定；

D、穿过高斯面的D通量仅与面内自由电荷有关，而穿过高斯面的E通量与高斯面内外的自由电荷均有关。

7.一平行板电容器与电源相连，电源端电压U，电容器极板间距离为d，电容器中充满两块大小相同，介电常数分别为?1和?2的均匀电介质板，如图所示，则左、右两侧电介质中

???的电势移D的大小分别为（ ）

A、D1?D2??0Ud B、D1??1Ud,D2??2Ud

C、D1??0?1Ud,D2??0?2Ud D、D1?UU,D2? ?1d?2d

8.在半径为R1的金属球外有一层外半径为R2的均匀介质层，如图所示。若电介质的介电常数为?，金属球带有电量Q。若某点P到球心的距离为r。那么当r?R2时，P点的场强大小为( ) A、

QQ B、 224π?r4π?0rQ24π?0R2C、 0 D、

9.平行板电容器的极板面积为S，二极板内表面的间距为d，极板间为真空。现使其中一个极板带上电荷+Q，那么二极板间的电势差等于 ( )

A、0 B、

QdQdQd C、 D、 4?0S2?0S?0S 18

10.如图，一个水平放置的大平行板电容器，两极板间的一半空间充有各向同性均匀电介质，另一半为空气，当两极板带上恒定的等量异号电荷时，有一个质量为m、带电量为?q的质

点，平衡在极板间的空气区域中。此后，若把电介质抽去 ，则该质点（ ） A、保持不动 B、向上运动 C、向下运动 D、是否运动不能确定

11.有一平板电容器，充电后断开电源，这时在电容器中储存的能量为W0。然后在两极板之间充满相对介电常数为?r的电介质，则电容器内储存的能量W为( ) A、 W??rW0 B、 W?W0?r C、 W?(1??r)W0 D、W0

二、填空题

1.图示为一均匀带电球体，总电量为?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点处的场强为________________，电势为____________________。

2.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_______________。

3.一半径为R的薄金属球壳，内部充满相对介电常量为?r的均匀电介质，则其电容C＝_______________。若金属球带电量Q，则电场能量为_________________。

4.一空气平行板电容器，电容为C，两极板间距离为d。充电后，两极板间相互作用力为F。则两极板间电势差为 ，极板上的电荷量大小为 。 5.一空气平行板电容器，极板间距为d，电容为C．若在两板中间平行地插入一块厚度为d/3的金属板，则其电容值变为 _______________。

6.一个平行板电容器两板间充以相对介电常数为?r?6的云母片，电容值C?100pF，面

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2积S?100cm。现将当把它接到50V的电源上时，云母中电场强度的大小E＝

__________，金属板上的自由电荷电量q＝__________。

7.一电容为C的电容器，极板上带电量Q，若使该电容器与另一个完全相同的不带电的电容器并联，则该电容器组的静电能W= 。

三、计算题

1.如图所示，半径为R1的导体球带有电荷?q,球外有一个内、外半径分别为R2、R3的同心导体球壳，壳上带有电荷?Q。求：

（1）用导线把球和球壳联接在一起后，两球的电势V1和V2及两球的电势差； （2）不把球与球壳相联，但将外球壳接地时，两球的电势V1，V2和两球的电势差。

2. A，B，C是三块平行金属板，面积均为S；C，B板相距为d；A，C板相距为d/2；，C板带正点荷Q，不计边缘效应。求： A，B两板都接地（如图所示）

（1）求A板和B板上的感应电荷QA，QB及C板的电势VC； （2）若在C，B两板之间充以相对介电常数为?r的均匀电介 质，再求A板和B板上的感应 电荷QA?,QB?及C板的电势VC。

'

3.如图所示，平行板电容器两极板面积均为S，间距为a，其间插有一厚度为b，相对介电常量是?r的电介质板。设两极板间的电势差为U，且忽略边缘效应。求： (1)介质中的电势移大小D，电场强度大小E，极板与介质间隙中的场强大小E0； (2)电容器的电容。

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