作业提示:静电场 静电场三作业提示 物理系:史彭
物理系：史彭 作业提示：静电场一 静电场三作业提示
作业提示:静电场 一.选择题: 2一个大平行板电容器水平放置,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,如图。当两极板带上 恒定的等量异号电荷时,有一个质量为m的、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 q ①D)是否运动,不能确定 受力分析→场强变化→运动趋势 分析未抽前两边电荷密度大小 分析抽出后右区电荷密度的变化丶场强变化>运动趋势 (抽出后密度左、右区均匀) 物理系:史彭
物理系：史彭 作业提示：静电场一 一.选择题: 2.一个大平行板电容器水平放置，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，如图。当两极板带上 恒定的等量异号电荷时，有一个质量为m 的、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 m –q 1 2 -1 -2 受力分析→场强变化→运动趋势 分析未抽前两边电荷密度大小 分析抽出后右区电荷密度的变化→场强变化→运动趋势 （抽出后密度左、右区均匀）
作业提示:静电场 填空题: 1.一平行板电容器,极板面积为S,相距为d,若B板接地, 且保持A板的电势U=U0不变,如图,把一块面积相同的带 电量为Q的导体薄板C平行的插入两板中间,则导体薄板的 电势Uc 白电荷守恒→C板上下面密度 A 1+a2=Q/S 由电荷面密度→两区场强 Q UA UO=E2d/2-e1d/2 B 注意场强方向 联立求解→确定密度→Uc=E2d/2 物理系:史彭
物理系：史彭 作业提示：静电场一 二、填空题： 1.一平行板电容器，极板面积为 S，相距为 d，若 B 板接地， 且保持A 板的电势 UA= U0 不变，如图，把一块面积相同的带 电量为 Q 的导体薄板C 平行的插入两板中间，则导体薄板的 电势 UC= _____. A B C 1 2 Q -1 -2 由电荷守恒 → C板上下面密度 由电荷面密度 → 两区场强 1 + 2 = Q / S I II UA= U0 = E2 d / 2 – E1 d / 2 注意场强方向 联立求解 → 确定密度 → UC = E2 d / 2
作业提示:静电场 2.A、B、C是三块平面金属板,面积均为S。A、B相距为d, A、C相距d2,B、C两板都接地(如图),A板带正电荷Q, 不计边缘效应。 1)求B板和C板上的感应电荷Q3、Qc及A板的电势UA (2)若在A、B间充以相对介电常数为e的均匀电介质,再 求B板和C板上的感应电荷QB、Q′c、及A板的电势UA 由电荷守恒→A板左右面密度 B q1 92 q1t q O 由UAC=UAB→两区场强 →电荷关系式 d2 d 联立求解→确定密度→Qc=-q1 物理系:史彭
物理系：史彭 作业提示：静电场一 2. A、B、C是三块平面金属板，面积均为S。A、B相距为 d， A、C相距d/2，B、C两板都接地（如图），A板带正电荷 Q， 不计边缘效应。 （1）求B板和C板上的感应电荷QB、QC及A板的电势UA ； （2）若在A、B间充以相对介电常数为 r 的均匀电介质，再 求B板和C板上的感应电荷Q´ B、Q ´ C 、及A板的电势U´ A。 d/2 d 由UAC = UAB → 两区场强 → 电荷关系式 q1 q2 由电荷守恒 → A 板左右面密度 q1 + q2 = Q 联立求解 → 确定密度 → QC = - q1… C A B
作业提示:静电场 3长为L的两个同轴的圆柱面,半径分别为阿a及b,且, L>>b,这两个圆柱面带有等值异号电荷Q,两圆柱面间充满 介电常数为的电介质。求: (1)在一个半径为r(a<r<b)厚度dr为的圆柱壳中任一点 的能量密度w是多少? (2).这柱壳中的能量dW是多少? (3).电介质中总能量W是多少? (4).从电介质总能量求圆柱形电容器的电容C (1).求D→E→=EE2/2 (2). dW=war dv=2nrldr L (4.DO2 d 2C 物理系:史彭
物理系：史彭 作业提示：静电场一 3. 长为 L 的两个同轴的圆柱面，半径分别为阿 a 及 b ，且， L>>b，这两个圆柱面带有等值异号电荷 Q，两圆柱面间充满 介电常数为ε的电介质。求： ⑴. 在一个半径为 r ( a < r < b ) 厚度 dr 为的圆柱壳中任一点 的能量密度w 是多少？ ⑵. 这柱壳中的能量dW 是多少？ ⑶. 电介质中总能量W 是多少？ ⑷. 从电介质总能量求圆柱形电容器的电容C。 a b r dr ⑴. 求 D → E → 2 2 w = E / ⑵. dW = wdV dV = 2rLdr ⑶. = V W dW ⑷. C Q W 2 2 = L