大学物理习题13导体介质.doc

练习十三班级_学号_姓名_练习 十三一、选择题1 一个中性空腔导体，腔内有一个带正电的带电体，当另一中性导体接近空腔导体时，（1）腔内各点的场强 （ ） (A) 变化； (B) 不变； (C) 不能确定。 （2）腔内各点的电位 （ ） (A) 升高； (B) 降低； (C) 不变； (D) 不能确定。2 对于带电的孤立导体球 （ ） (A) 导体内的场强与电势大小均为零。 (B) 导体内的场强为零，而电势为恒量。 (C) 导体内的电势比导体表面高。 (D) 导体内的电势与导体表面的电势高低无法确定。3 忽略重力作用，两个电子在库仑力作用下从静止开始运动，由相距r1到相距r2，在此期间，两个电子组成的系统哪个物理量保持不变 （ ） (A) 动能总和； (B) 电势能总和； (C) 动量总和； （D）电相互作用力。4 一个空气平行板电容器，充电后把电源断开，这时电容器中储存的能量为W0，然后在两极板间充满相对介电常数为r的各向同性均匀电介质，则该电容器中储存的能量为 （ ） (A) erW0 ； (B) W0/er ； (C) (1+e r)W0 ； (D)W0 。5 极板间为真空的平行板电容器，充电后与电源断开，将两极板用绝缘工具拉开一些距离，则下列说法正确的是 （ ） (A) 电容器极板上电荷面密度增加； (B) 电容器极板间的电场强度增加； (C) 电容器的电容不变； (D) 电容器极板间的电势差增大。二、填空题1 如图所示的电容器组，则2、3间的电容为 ，2、4间的电容为 。2 平行板电容器极板面积为S、充满两种介电常数分别为和的均匀介质，则该电容器的电容为C= 。3 为了把4个点电荷q置于边长为L的正方形的四个顶点上，外力须做功 。4 半径分别为R和r的两个弧立球形导体（Rr），它们的电容之比/为 ，若用一根细导线将它们连接起来，并使两个导体带电，则两导体球表面电荷面密度之比/为 。5 一平行板电容器，极板面积为S，极板间距为d，接在电源上，并保持电压恒定为U，若将极板间距拉大一倍，那么电容器中静电能改变为 ，电源对电场作的功为 ，外力对极板作的功为 。三、计算题1 平板电容器极板间的距离为d，保持极板上的电荷不变，把相对电容率为，厚度为(d)的玻璃板插入极板间，求无玻璃时和插入玻璃后极板间电势差的比。2 两块互相平行的大金属板，板面积均为S，间距为d，用电源使两板分别维持在电势V和电势0。现将第三块相同面积而厚度可忽略的金属板插在两板正中间，已知该板上原带有电荷q，求该板的电势。3 半径为的导体球带有电荷Q，球外有一层均匀介质同心球壳，其内、外半径分别为 和，相对电容率为，求：（1） 介质内、外的电场强度和电位移；（2） 介质内的电极化强度和表面上的极化电荷面密度。4 圆柱形电容器是由半径为的导线和与它同轴的导体圆筒构成，圆筒内半径为，长为L，其间充满了相对电容率为的介质。设导线沿轴线单位长度上的电荷为，圆筒上单位长度上的电荷为，忽略边缘效应。求：（1） 介质中的电场强度E、电位移D和极化强度P；（2） 介质表面的极化电荷面密度。5 半径为2cm的导体球，外套同心的导体球壳，壳的内、外半径分别为4cm和5cm，球与壳之间是空气，壳外也是空气，当内球的电荷量为时，（1） 这个系统储存了多少电能？（2） 如果用导线把球与壳连在一起，结果将如何？6 电容的电容器在V的电势差下充电，然后切断电源，并将此电容器的两个极板分别与原来不带电、电容为的两极板相连，求：（1） 每个电容器极板所带的电量；（2） 连接前后的静电场能。练习 十三选择题：B C B C B D填空题：1、，2、3、4、，5、，计算题1解：设极板带电量为Q，面电荷密度为s0。无玻璃时电势差为 有玻璃时电势差为 电势差比为2解：两边的两板分别带电，电荷面密度为，中间一块板的电荷面密度为。根据高斯定理和场强的叠加原理，得3解：由介质中的高斯定理得（1）导体内外的电位移为，由于 ，所以介质内外的电场强度为，（2）介质内的电极化强度为 由介质外表面上的极化电荷面密度为介质内表面上的极化电荷面密度为4解：（1）由介质中的高斯定理得（2）由介质内表面上的极化电荷面密度为介质外表面上的极化电荷面密度为5解：（1）由介质中的高斯定理得，系统储存的电能为（2）由介质中的