东华理工大学 物理练习试卷答案 静电场中的导体与电介质VIP专享VIP免费

静电场中的导体与电介质一、选择题1.有一接地金属球，有一弹簧吊起，金属球原来不带电，若在它的下方放置一电量为q的点电荷则（A）只有当q＞0时，金属球才会下移（B）只有当q＜0时，金属球才下移（C）无论q是正是负金属球都下移（D）无论q是正是负金属球都不动2.A、B为两导体板，面积均为S，平行放置，A板带电荷+Q1，B板电荷+Q2，如果使B板接地，则AB间电场强度的大小E为【C】q（A)（B)（C)（D)SQ012SQQ0212SQ01SQQ0212【C】；3.一绝缘金属物体，在真空中充电达某一电势值，其电场总能量为W0．若断开电源，使其上所带电荷保持不变，并把它浸没在相对介电常量为εr的无限大的各向同性均匀液态电介质中，问这时电场总能量有多大？（A）W0/εr（B）W0（C）W0εr（D）W0/ε04.一空气平行板电容器，两极板间距为d，充电后板间电压为U．然后将电源断开，在两板间平行地插入一厚度为d/3的金属板，则板间电压为（A）U（B）U/3（C）2U/3（D）3U/25.关于高斯定理，下列说法哪一个是正确的（A）高斯面内不包围自由电荷，则面上各点电位移矢量D为零。（B）高斯面上处处D为零，则面内必不存在自由电荷。（C）高斯面的D通量仅与面内自由电荷有关。（D）以上说法都不正确。6.一空气平行板电容器充电后与电源断开，然后在两极板间充满某种各向同性、均匀电介质，则电场强度的大小E、电容C、电压U、电场能量W四个量各自与充入介质前相比较，增大(↑)或减小(↓)的情形为(A)E↑，C↑，U↑，W↑．(B)E↓，C↑，U↓，W↓．(C)E↓，C↑，U↑，W↓．(D)E↑，C↓，U↓，W↑．【A】【C】【C】【B】7.如图所示，在平行板电容器的一半容积内充入相对介电常数为εr的电介质．在有电介质部分和无电介质部分极板上自由电荷面密度的比值σ2/σ1=_____．+q8.导体空腔内有电荷+q时，当导体空腔处于静电平衡时,空腔内表面有感应电荷＿＿＿＿＿，外表面有感应电荷＿＿＿＿＿．9.一平行板电容器，两极板间充满各向同性均匀电介质，已知相对介电常数为εr，若极板上的自由电荷面密度为σ，则介质中的电位移的大小D=＿＿＿，电场强度的大小E=＿＿＿＿＿。127题8题10题10.1、2是两个完全相同的空气电容器．将其充电后与电源断开，再将一块各向同性均匀电介质板插入电容器1的两极板间，如图所示,则电容器2的电压U2，电场能量W2如何变化？(填增大，减小或不变)U2_________，W2_____________．σ/(ε0εr)减小减小εr-q+qσ11三个平行金属板A，B和C的面积都是200cm2，A和B相距4.0mm，A与C相距2.0mm．B，C都接地，如图所示．如果使A板带正电3.0×10-7C，略去边缘效应，问B板和C板上的感应电荷各是多少?以地的电势为零，则A板的电势是多少?解:如题11图示，令A板左侧面电荷面密度为σ1，右侧面电荷面密度为σ2ABACUUABABACACEEdd2dd21ACABABACEE12AqS,32SqASqA3217122103CAqSqCC10172SqB310dd2.310AACACACUEV12在半径为R1的金属球之外包有一层外半径为R2的均匀电介质球壳，介质相对介电常数为εr，金属球带电Q．试求：(1)电介质内、外的场强；(2)电介质层内、外的电势；解:利用有介质时的高斯定理qSDSd(1)介质内R1R2场强303π4,π4rrQErQrD外(2)介质外r