湖北大学：《大学物理》静电场中的导体和电介质习题课

静电场中的导体和电介质习题课 、教学要求 1.理解导体静电平衡的条件。 ①导体内部场强处处为零 E=0 ②导体表面邻近处的场强 必定和导体表面垂直。 E surface surace 或:①导体是等势体。②导体表面是等势面。 2.掌握导体达到静电平衡后,导体电荷分布的计算。 ①导体内处处净电荷为零,qmah=0 ②导体表面邻近处的场强,E=

静电场中的导体和电介质习题课 一、教学要求 1.理解导体静电平衡的条件。 2.掌握导体达到静电平衡后，导体电荷分布的计算。 E surface surface ②导体表面邻近处的场强  必定和导体表面垂直。  0 Einside  ①导体内部场强处处为零 或: ①导体是等势体。②导体表面是等势面。 ①导体内处处净电荷为零， 0 inside q  o E   ②导体表面邻近处的场强， 

3.掌握有导体存在时的电场分布的计算 计算有导体存在时的静电场分布的基本依据: ①导体静电平衡条件; ②电荷守恒定律; ③高斯定理 4.理解电位移矢量D的定义。 D=e+p 对各向同性电介质:P=0(6n-1)E d=a e P=o

3.掌握有导体存在时的电场分布的计算。 计算有导体存在时的静电场分布的基本依据： ①导体静电平衡条件； ②电荷守恒定律； ③高斯定理。 对各向同性电介质： 0 ( 1) P    r  E     ' Pn 4.理解电位移矢量 D 的定义。  D   0 E  P    D   0  r E  

5.确切理解有电介质的高斯定理,并能利用它求解 有电介质存在时具有一定对称性的电场问题。 ∮DS=∑%=∮p S 静电场有电介质时的高斯定理 6.理解电容的定义,掌握汁算简单电容器和电容器组 的电容的方法 S 电容的定义:C9平行板电容器:C=< 并联电C=∑C 1 容器组 ∑ 串联电 容器组C

5.确切理解有电介质的高斯定理，并能利用它求解 有电介质存在时具有一定对称性的电场问题。 平行板电容器： 0 e S S V D  dS   q   dV       ～静电场有电介质时的高斯定理 6.理解电容的定义，掌握汁算简单电容器和电容器组 的电容的方法。 电容的定义： U q C  并联电 容器组 0 rS C d    串联电  容器组  i C Ci   C i Ci 1 1

7.掌握电容器的电能公式并能计算电容器的能量 电容器的能量: W =CU=QU 2C2 8.理解电场能量密度的概念并会计算电荷系的静电能。 电场的能量密度: E0CE2- I =D·E 2 电荷系的静电能: W=wdv 0k2

7.掌握电容器的电能公式并能计算电容器的能量。 8.理解电场能量密度的概念并会计算电荷系的静电能。 电容器的能量： 2 1 2 1 2 2 2 e Q W CU QU C    2 0 1 1 2 2 we    r E  D  E   电场的能量密度： 电荷系的静电能： 2 0 2 r e e E W w dV dV      

二、讨论题 1.将一个带电+q半径为R的大导体球B移近一个半径为 R而不带电的小导体球A,试判断下列说法是否正确? 并说明理由。 (1)B球电势高于A球。 对。不带电的导体球A在带 十q 电+q的导体球B的电场中, 将有感应电荷分布于表面。 定性画出电场线,在静电场的电力线方向上电 势逐点降低,又由图看出电场线自导体球月指 向导体球A,故B球电势高于A球

二、讨论题： 1.将一个带电+q半径为RB的大导体球B移近一个半径为 RA而不带电的小导体球A，试判断下列说法是否正确？ 并说明理由。 (1)B球电势高于A球。 对。不带电的导体球A在带 电+q的导体球B的电场中， 将有感应电荷分布于表面。 定性画出电场线，在静电场的电力线方向上电 势逐点降低，又由图看出电场线自导体球月指 向导体球A，故B球电势高于A球