《大学物理AⅠ》静电场中的导体和电介质习题、答案及解法(20(精) 下载本文

ε0εrU0 d

σ右= E左= E右=

U0d

8.一个平行板电容器,充电后断开电源,使电容器两极板间距离变小,则两极板间的电势差U12,电场强度的大小E,电场能量W将发生如下变化 [ D ] (A) U12 减小, E减小,W减小 ; (B)U12 增大, E增大,W增大 ; (C) U12 增大, E不变,W增大 ; (D)U12 减小, E不变,W减小 。 参考答案: C= QU C= Q ε0εrS d d ε0εrS d Q = QEd 12CU 2

U=Ed= ε0εrS E= ε0εrS W= = 1Q 2 2C = 12

ε0εrSEd 2

9、两空气电容器C1和C2,串联起来接上电源充电。充满后 将电源断开,再把一电介质板插入C1中,如图5所示,则

[ D ]

(A)C1极板上电荷增加,C2极板上电荷减少 (B)C1极板上电荷减少,C2极板上电荷增加

(C)C1极板上电荷增加,C2极板上电荷增加 (D)C1极板上电荷不变,C2极板上电荷不变 参考答案:C1=

Q1U1

充满后将电源断开,电量不变

10. C1和C2两空气电容器并联以后接电源充电,在

电源保持连接的情况下,在C1中插入一电介质板,如图6所示,则

(A)C1极板上电荷不变,C2极板上电荷减少 (B)C1极板上电荷不变,C2极板上电荷增加 (C)C1极板上电荷增加,C2极板上电荷不变 (D)C1极板上电荷减少,C2极板上电荷不变 [ C ] 参考答案:C1=

11,有两只电容器,C1=8μF,C2=2μF,分别把它们充电到2000V,然后将它们反接(如图所示),此时C1 C1两极板间的电势差为 [ D ] + - Q1U C= ε0εrS d +

C2

(A)600V ; (B)200V ; (C)0V ; (D)1200V 。 参考答案:C1= Q1U0 C2= Q2U0

(C1-C2)U0=Q1-Q2 U1'=

(C1-C2)U0 C1+C2

=1200 (V)

二、填空题

1、如图8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,Q2,如不计边缘效应,则A,B, C, D4个表面上的电荷面密度分别为

A

参考答案: ?σA=σD? ?σB=-σC ∴?

?(σA+σB)S=Q1?(σ+σ)S=Q D2?C ?

σ????σ?? A =σ D =

Q1+Q2

2SQ1-Q2 2S B =-σC=

2一金属球壳的内外半径分别为R1,R2带电荷为Q,在球心处有一电荷为q的点

n

∑q

参考答案:σ=

i=1 i S =

q+Q4πR2 2

3、如果地球表面附近的电场强度为200N?C-1,把地球看做半径为6.4?106m的导体球,则地球表面的电荷Q=

参考答案:E=