大物平时作业及答案-23静电场_第1页
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23 ]解：设带电量为QR。由定理，可以求得两种电荷分布的电场强度分布 EdS2S4r3

E0

，E22E 2r

0

rRE （rR000 2r 00

2rE/0（rRE/ （rR0 2r0E静电场能量密度1 E2C1和C2两空气电容器串联起来接上电源充电，然后将电源断开，再把一电介质板插入C16-1[]。解：电源接通时，给两个串联的电容器充电。充电量是相同的，是为Q。则两个电容器的UQ，UCC CC 电源断开后，C1插入电介质，两个电容器的电量不变，仍然都是Q。但C1的电容增大因此C1两端的电压降低；而C2C2一平行板电容器，板间相距d，两板间电势差为U，一个质量为m，电荷为e的电子

md

md2md2md解：E2md2md

FeEd

am

d

2

t将半径为10cm的金属球接上电源充电到3000V，则电场能量W 答案：5105(J)解：C40R，所以，充电到U3000VW1CU214RU223.148.8510120.1300025105(J 5．A、B为两个电容值都等于CA带电量为Q，B带电量为2QAB关联在一起后，则系统的能量变化W Q

Q2

解：未并联前，两电容器的总能量为：W

CC2C

Q2Q3Q则并联后，总电压为：U

QC

并联后，的总能量为：W

1C/U/2

12C(3Q

Q2

W

W 上带电量为。若在不切断电源的情况下将两极板距离拉至原来的两倍，则电容器内电场能量改变为。C1C 解（1）QCUC。电容 的静电场能量为W1CU21C （2）当增大两极板的距离时，平行板电容器电容为C

1

两端电压U/U不变，则电容器的静电场能量W/1C/U/21C 电容 的静电场能量的变化为：WW/W1C

4.0cm，

5.0cm，其间充以空气介质，内球带电量Q3.0108C求：1带电系统所 的静电能；2用导线将球与球壳相连，系统的静电能为多少？ 在球面，电量为Q；球壳内表面带电量为Q，外表面带电量为Q。0Q0E0

(rR1

，E14r

(R1rR2)E2

4 R3 40

(rR3带电系统 We

dWe

E2110 00

E2dV

11

E2dV

R3

0

2dV 1

E00001 R2

E2dV 100Q

E0 022022

2)22rdrRR

0

)22Q 80 2(2)E10；在两面上的电量中和，只有球壳外表面带Q电量，电场只分布在rR3区域，可求得：2WedWe

1 0EdV0EdV

0

dV

0

)22rdr

Q2802两层相对介电常数分别为r1和r2的介质，充满圆柱形电容器之间，如图6-2示。内外圆筒（电容器的两极）单位长度带电量分别为和，求1两层介质中的场强和电位2此电容器单位长度的电容。2充满均匀电介质的平行板电容器，充电到板间电压U1000V时断开电源。若把电介质从两板间抽出，测得板间电压U03000V，求1电介质的相对介电系数r2若介质时的电容

2.0103F，抽出介质后的电容C300电量不变，CUC ，CUC ，U

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