大物电磁学答案2VIP免费

12-1如图在电容器中充入两种介质,其相对电容率为r1和r2(1)在充入介质保持电源与电容器的极板相连接；(2)电容器充电后,与电源断开,再充入介质,以上两种情况下,两种介质中的场强之比?极板上电荷是否均匀?(3)这两种情况下电容如计算?第二章静电场中的导体与电介质r2r1解:(1)保持电源与电容器相连再充入介质,Q0变U1=U2,E1=E2,2r21r12r021r01D,DD(2)充电后,与电源断开,再充入介质,Q0不变,U’1=U’2,E’1=E’22r2'1r1'''2r02'1r01'D,DD(3)这两种情况下电容可看作并联dsdsCCC22r011r0212rd'd,2-2如图平行板电容器面积为S，两板间距为d.(1)在保持电源与电容器的极板相连接情况下扦入厚度为d’介质,求介质内外场强之比；(2)电容器与电源断开,再扦入介质,情况如何?(3)扦入不是介质,而是金属平板.(1),(2)这两种情况如何?解：(1)在保持电源与电容器的极板相连接情况下扦入厚度为d’介质,介质内外场强之比.D=D1=D2=,0E1=r0E2r21EErd'd'2r0'10'2'1''EEDDD(2)先充电后再插入介质，r'2'1EE(3）如果插入的不是介质板而是一块金属板，金属板内E=0,电势差变小:ddSVQC)dd()dd(EV00d'd3在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在(2)在在在在在在均在在但:(1)在在在在在在在在在在在在在在在在极化后产生一附加场E’,这样各点电场不再球面对称,不在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在这样各点电场在球面对称,在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在2-4在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在则面上各点D必为零；(2)高斯面上各点的D为零,则面内一定没有自由电荷.(3)高斯面上各点的E均为零，则面内自由电荷电量的代数和为零,极化电荷电量的代数和也为零;(4)通过高斯面的D通量只与面内自由电荷的电量有关；(5)D仅与自由电荷有关。4在在在定理是研究闭曲面D的通量等于面内自由电荷电量的代数和,而D本身不仅与自由电荷有关,还与极化电荷有关.故:在在在在在在在在在在在而在外有,则面上各点D不见得为零；（2）高斯面上各点的D为零，则面内一定没有自由电荷。正确!（3）高斯面上各点的E均为零，则面内自由电荷电量的代数和为零，极化电荷电量的代数和也为零；（4）通过闭合高斯面的D通量只与面内自由电荷的电量有关；这种才对!（5）不对.D本身不仅与自由电荷有关,还与极化电荷有关.2-5D线，E线和P线各起自何处？rrrD线E线P线答:以平行板电容器介质板为例画出D线，E线和P线示意图.52-6证明两个无限大平行带电导体板(1)相向的两面上，电荷的面密度总是大小相等而异号；(2)相背的两面上，电荷的面密度总是大小相等而同号。243121QssQss由左导体内电场为零得：02222040302011234由右导体内电场为零得：连立上述四个方程解得：0222204030201s2QQs2QQ21312141证明：设各板面电荷密度为1,2.3,4。由电荷守恒，得：62-7两个面积均为S的平行金属板，两板间距d远小于板的限度，已知其中一块金属板上带的电量是q,另一块上所带电量是2q,试求（1）板上各面的面密度是多少？（2）两板间的电势差是多少？（3）两板外电场强度是多少？解:(1)以2-6的结果，以Q1=q,Q2=2q带入求得：s2qs2q33141(2)两板间的电势差s2d.qddEvv00221(3)两板外的电场由高斯定理求得：s2q3EssE00404...