大学物理解题法习题课+(静电场中的导体和电介质)
更新时间:2023-07-18 12:46:01 阅读量: 实用文档 文档下载
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大学物理解题法全集
静电场中的导体和电介质习题课
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例:一大金属平板,面积为S,带电量 Q>0,假如板可视为无限大,求: (1)两表面上的电荷密度各为多少? (2)板外一点的电势是多少?
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例:两相距为d,面积为S的大金属板A和 B,带电量分别为Q1和Q2,d<<S。 (1)证明两板外侧电荷面密度相等,两板内侧电荷面密度数值相等,符号相反。 (2)求两板间的电势差。 (3)B板外侧面接地,再求两板间的电势差。 (4)求接地前后的电容。
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例:一半径为R1的金属球带电量为 Q1>0,球外有一不带电的同心导体球壳,如图所示。 (1)求电荷的分布及电场能量。 (2)若把球与壳用导线相连,求电荷的分布和电场能量。 (3)若两者不相连,而球壳接地,求电荷的分布和电场能量。
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例:两个孤立的金属球壳半径分别为R1和R2,带电量分别为Q1和Q2。 (1)求两者的静电能和能量之和。 (2)若两者为同心球壳,二者组成的体系的静电能又是多少?
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练习:半径为R的一个球形雨滴(可看作导体),带有电荷Q。今将它打破成为两个完全相同的球形雨点并相距很远,其静电能改变了多少?
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例:一平行板电容器,极板所带的电量分别为q和-q。在保持电量q不变的情况下,缓慢地将板间距由下x1增大到x2,求此过程中外力做的功。
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例:一平行电容器,极板面积为S,两极间电势差为V,在保持V不变的情况下缓慢地将板间距从下x1增大到x2,求此过程中外力做的功。
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例:平行板电容器的极板面积为S,极板间距为d,极板间有一厚度为l的导体板,极板上的电量分别为q和-q,如图,求: (1)该电容器的电容,并说明电容值与导体板的位置无关。 (2)把导体板从两极间抽出,外力所做的功。 (3)若将导体板换成相对电容率为εr的相同厚度的介质板,把介质板从电容两极中抽出所做的功。
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例:一电容器,两极板都是边长为a的正方形金属平板,两板并不严格平行,而有一夹角θ,如图所示。证明当θ<<d/a时,(略去边缘效应)其电容C
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例:如图所示,A为导体球,半径为R1, B为同心薄球壳,半径为R2。今用一电源保持内球电势为U,已知外球壳上的带电量q2 (1)求内球上的带电量q1。 (2)求内球与外球壳系统的电势能。 (3)若外球因受热膨胀,半径变为R3,则系统电势能的改变量是多少?
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