《2022年大学物理课后习题答案静电场中的导体和电介质.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年大学物理课后习题答案静电场中的导体和电介质.docx（12页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载第九章 静电场中的导体和电介质1、D 分析：带电导体达到静电平稳时E 内0,导体为等势体,导体表面的电场强度垂直于导体表面；2、B 分析：两金属球用瘦长导线相连成等势体,孤立导体球的电势U00rQ244qQ02rq3、C 由于是瘦长导线, 可视为两孤立的导体球,分析 : 由于金属球不带电,当在其下方放置一电量为 q 的点电荷时,只有当金属球下方感应异号电荷后金属球内的电场强度才可能为零,必定可以看到金属秋下移的现象；4、B 直接应用两等大的金属平板带电的分布规律：5、D 14Q A2Q B,QAQ B,R36Q AQ BS
2、22S2 S依据上式有：22,12Q2103m匀称带电球面的电场强度公式为：E40RR24QE99 101 . 2108036 106、C 有介质时的高斯定理为：SDd Sq 0, D0rE选项 A： E 是空间点和产生的,假如高斯面内没有自由电荷,但是外部可能有电荷,一般而言, E 不为零,故 D 也不为零；选项 B：两同心球壳上带等量异号电荷后,再做一个同心的大球面为高斯面,由于E 0 就高斯面上 D 0；7、B 选项 C：从高斯定理可以解出高斯面的 D 通量仅仅与面内的自由电荷有关；依据等效电容的规律：名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 6 页精选学习资料 - - -
3、 - - - - - - 111,C优秀学习资料欢迎下载C1 C2CC1C2C 1C2如中C 插入r的电介质,就C 1CrC 1,且r1,即C 的电容增大；总电容：CC1C 2C 1C22C 1C2C1Cr8、B 电容器充电后,断开电路,基板上的电荷量不变,然后布满电介质,有：CrC0,电容增大；UU0 ,电压减小；rW1q21q2,能量减小；2C2rC 09、B 10、在 q 不变的条件下,已知W 01q2,布满电介质后,CrC0,2C 0W1q21q2W 02C2rC 0rq 0D2r,E20rr应用有介质时的高斯定理：s Dd S在两同轴圆柱之间取一半径为r 的单位长度同轴圆柱面为高斯面
4、,11、qsDdSr侧面 DdS2rDrr1S QAQBdD2,E20s1QAQB,UAB220应用静电平稳的结果：名师归纳总结 1Q4QAQB,s2Q AQ B,3QAQ B第 2 页,共 6 页2 S2 S2 SAQ B,1 QAqQ B2S2- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - A、 B间为匀称电场,场强为：优秀学习资料2欢迎下载QBE1SQA0012、电势差：UABEd21SQAQBd230Q AQ B0Q B,14Q AQ B,2QA2 S2 S2 S应用电荷守恒原理：1s2sQ 143s4sQ2在 AB板内取一点p,该点的E0,12320202
5、00在 CD板内取一点o,该点的E0,2401232020200由以上四个式子可以解出：13、14Q A2Q B,2QAQ B,3Q A2Q B该极板上的电S2SS2 dF,2CdFC两极板间的相互作用力为一个极板在另外一个极板上产生的电场强度求,量为 q：14、0F2qEq2q2S,C0S020dq220SF22 CdFq2 CdFqdFUCCsU122d依据能量公式：名师归纳总结 W1Q21CU20sU122第 3 页,共 6 页2C22 d- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 15、1,1优秀学习资料欢迎下载16416、q 16. 67109c ,q
6、213.3109c,60.103V分析：两个导体球相连后成为一个等势体,导体球的电势为：U4Q0r,由于两球相距很远, 可以看做孤立的导体球,名师归纳总结 q1q 21.0108c ,r 11.0 cm ,r 120.cm .q,半径为R 的导体第 4 页,共 6 页4q 1r 14q2r2,q 1q 2q 1q200解得：q16 .67109c,q2133.109cU4q1r 16.0103V017、qrR 2Q 1R 1 Q2R 2R 1r原先不带电的导体球与半径为R 的导体球壳相连后,导体球带电为球壳带电为Q1q,依据电势相等的条件有：r Q 1qQ2q40R 140R 240rQ 1R
7、1化简得：Q 1qQ2qR 2O R 1R 2rqrR 2Q 1R 1 Q2R 2R 1r18、Q28RU4QR,CQ4RUW1Q2Q22C8R应用积分法：E4Q2,m1E232Q2r4r22- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - dWmdV32Q2r4优秀学习资料Q欢迎下载4r2dr82r2dr2名师归纳总结 WdWQ2RdrQ2Fdq 从无穷远移动到球上时,外力做的第 5 页,共 6 页8r28R19、0 .32J,0.16J电容串联后的等效电容：CC1C222C 1C3qCV212001068104c3W 11q21 810426 10.0 32J2C
8、 12W 212 q1 810426 10.016 J2C2420、 14q0Rdq（2）8Q2R0解：（1）当球上已带有电荷q 的条件下,外力将功为：q dW外RdW 电RRdqO EpEpRQ2Q2E pRdqUR4q0Rdq2 W 外dW 外41RQq dq41R000280R- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载21、利用电势相等来解；4QaabQbba b a040QQQ由以上两式可以解得：名师归纳总结 Q aaQ ,a bQ a Q bQ b0bQ40Qb 第 6 页,共 6 页abCQUUUQa1Qa40a4aabaC40ab - - - - - - -