第七章静电场中的导体
更新时间:2023-11-08 15:00:01 阅读量: 教育文库 文档下载
第七章 静电场中的导体、电介质
一、选择题:
1. 已知厚度为d的无限大带电导体平板,两表面上电荷均匀分布,电荷面密度均为σ,如图所示,则板外两侧的电场强度的大小为:[ ]
? ? ?d
(A)E=? (B)E=2? (C)E=? (D)E=
2?0?0?02?0d 2. 两个同心薄金属体,半径分别为R1和R2(R2>R1),若分别带上电量为q1和q2的电荷,则两者的电势分别为U1和U2(选无穷远处为电势零点),现用导线将两球壳相连接,则它们的电势为[ ]
(A)U1 (B)U2 (C)U1+U2 (D)
1(U1+U2) 23.如图所示,一封闭的导体壳A内有两个导体B和C,A、C不带电,B带正电,则A、B、C三导体的电势UA、UB、UC的大小关系是[ ] (A)UA=UB=UC (B)UB> UA=UC
(C)UB>UC>UA (D)UB>UA>UC
4.一厚度为d的“无限大”均匀带电导体板,电荷面密度为σ,则板的两侧离板的距离均为h的两点a、b之间的电势差为: [ ]
(A)零 (B)
A C B ??h2?h (C) (D) 2?0?0?0a h h d b 5. 当一个带电导体达到静电平衡时: [ ]
(A) 表面上电荷密度转大处电势较高 (B) 表面曲率较大处电势。
(C)导体内部的电势比导体表面的电势高。
(D)导体内任一点与其表面上任一点的电势差等于零。 6. 如图示为一均匀带电球体,总电量为+Q,其外部同心地罩一内、外半径分别为r1、r2的金属球壳、设无穷远处为电势零点,则在球
+Qr1r r2壳内半径为r的P点处的场强和电势为: [ ]
(A)E=
Q4??0r2,U?Q4??0r (B)E=0,
Q4??0r1Q4??0r2
(C)E=0,
Q4??0r (D)E=0,
7. 设有一个带正电的导体球壳,若球壳内充满电介质,球壳外是真空时,球壳外一点的场强大小和电势用E1,U1表示;若球壳内、外均为真空时,壳外一点的场强大小和电势用E2、U2表示,则两种情况下,壳外同一处的场强大小和电势大小的关系为: [ ]
(A)E1=E2, U1=U2 (B)E1=E2, U1>U2 (C)E1>E2, U1>U2 (D)E1 8.一个未带电的空腔导体球壳,内半径为R,在腔内离球心的距离为d处(d (A)0 (B) q4??0dR (C)-q4??0Rd +q (D) 11?) 4??0dR(q9. 金属球A与同心球壳B组成电容器,球A上带电荷q,壳B上带电荷Q,测得球与壳间电势差为UAB,可知该电容器的电容值为 [ ] (A)q/UAB (B)Q/UAB (C)(q+Q)/UAB (D)(q+Q)/(2UAB) 10. 如右图所示,有一接地的金属球,用一弹簧吊起,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。 Q q A 。 O B q 11. 有一带正电荷的大导体,欲测其附近P点处的场强,将一带电量为q0(q0>0)的点电荷放在p点,如图所示,测得它所受的电场力为F,若电量q0不是足够小,则 [ ] (A)F/q0比P点处场强的数值大。 (B)F/q0比P点处场强的数值小。 (C)F/q0比P点处场强的数值相等。 (D)F/q0点处场强的数值关系无法确定。 12. A、B为两导体大平板,面积均为S,平行放置,如图所示,A板带电荷+Q1,B板带电荷+Q2,如果使B板接地,则AB间电场强度的大小E为 [ ] (A)Q1 (B)Q1?Q2 2?0S2?0S?Q1 A Q?Q2(C)Q1 (D)1 2?0S?0S13. 关于高斯定理,下列说法中哪一个是正确的?[ ] ?Q2 B ?(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。 14.一导体外为真空,若测得导体表面附近电场强度的大小为 E,则该区域附近导体表面的电荷面密度 σ 为[ ] (A)ε0E/2 (B)ε0E (C)2ε0E (D)无法确定 15. 孤立金属球,带有电量1.2×10C,当电场强度的大小为3×10V/m时,空气将被击穿,若要空气不被击穿,则金属球的半径至少大于 [ ] (A)3.6×10m (B)6.0×10m (C)3.6×10m (D)6.0×10m 16. 将一空气平行板电容器接到电源上充电到一定电压后,断开电源,再将一块与板面积相同的金属板平行地插入两极板之间,则由于金属板的插入及其所放位置的不同,对电容器储能的影响为: [ ] (A)储能减少,但与金属板位置无关。 (B)储能减少,且与金属板位置有关。 (C)储能增加,但与金属板位置无关。 (D)储能增加,且与金属板位置无关。 17. 两个完全相同的电容器C1和C2,串联后与电源连接,现将一各向同性均匀电介质板插入C1中,则 [ ] (A)电容器组总电容减小。 (B)C1上的电量大于C2上的电量。 (C)C1上的电压高于C2上的电压。 (D)电容器组贮存的总能量增大。 -5 -3 -2 -6 -8 6 18. 一空气平行板电容器,极板间距为d,电容为C,若在两板中间平行插入一块厚度为d/3的金属板,则其电容值变为 [ ] (A)C (B)2C/3 (C)3C/2 (D)2C 19. 面积为S的空气平行板电容器,极板上分别带电量±q,若不考虑边缘效应,则两极板间的相互作用力为: [ ] d d 3q2q2q2q2(A) (B) (C) (D) 222?0S?0S2?0S?0S20.三块互相平行的导体板,相互之间的距离d1和d2比板面积线度小得多,外面二板用导线连接,中间板上带电,设左右两面上电荷面密度分别为σ1和σ2,如图所示,则比值σ1/σ2为 [ ] (A)d1/d2 (B)d2/d1 (C)1 (D)d2/d1 21.C1和C2两个电容器,其上分别标明200pF(电容量)、500V 2 2 ?1 ?2 d1 d2 (耐压值)和300pF、900V,把它们串连起来在两端加上1000V电压,则 [ ] (A)C1被击穿,C2不被击穿。 (B)C2被击穿,C1不被击穿。 (C)两者都被击穿。 (D)两者都不被击穿。 22. 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↑ 23.若某带电体的电荷分布的体密度ρ增大为原来的2倍,则其电场能量变为原来的[ ] (A)2倍 (B)1/2倍 (C)4倍 (D)1/4倍 24、用力 F 把电容器中的电介质拉出,在图(a)和图(b)的两种情况下, 电容器中储存 的静电能量将 [ ] F F (A) 都增加。 (B) 都减少。 (C)(a)增加, (b)减少。 (D)(a)减少, (b)增加。 (a)充电后与电源连接 (b)充电后与电源断开 25.一平行板电容器,充电后与电源保持联接,然后使两极板间充满相对介电常数为εr的各向同性均匀介质,这时两极板上的电荷,以及两极板间的电场强度、总的电场能量分别是原来的 [ ] (A)εr倍,1 倍和εr倍。 (B) 1/εr倍,1 倍和εr倍。 (C) 1 倍,1/εr倍和εr倍。 (D)εr倍,1 倍和1/εr倍。 二、填空题: 1.两同心导体球壳,内球壳带电量+q,外球壳带电量-2q,静电平衡时,外球壳的电荷分布为:内表面带电量为 ; 外表面带电量为 。 2.将一负电荷从无穷远处移到一个不带电的导体附近,则导体内的电场强度 ,导体的电势 。(填增大、不变、减小) 3.一任意形状的带电导体,其电荷面密度分布为σ(x、y、z),则在导体表面外附近任意点处的电场强度的大小E(x、y、z)= ,其方向 。 4.一带电量为q半径为rA的金属球A,与一原先不带电、内外半径分别为rB和rC的金属球壳B同心放置如图.则图中P点的电场强度 rCP r rB rA ?E= .如果用导线将A、B连接起来,则A球的电势 U= .(设无穷远处电势为零) 5.如图所示,把一块原来不带电的金属板B,移近一块已带有正电荷Q的金属板A,平行放置,设两板面积都是S,板间距离是d,忽略边缘效应,当B板不接地时,两板间电势差UAB= ;B板接地时 S A + + + + + + B S d UAB= 。 '6.如图示,A、B为靠得很近的两块平行的大金属平板,两板的面积均为S,板间的距离为d,今使A板带电量为qA,B板带电量为qB,且qA?qB, 则A板的内侧带电量为 ;两板间电势差UAB = 。 + + + + + _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ (1) (2) + + + + + + + + + + +
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