大学物理作业答案2静电场中的导体

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大学物理静电场中的导体和电介质习题答案(精)

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第13章 静电场中的导体 和电介质 P70.

13.1 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,如图所示,则图中P点的电场强度如何?若用导线将 A和B连接起来,则

A球的电势为多少?(设无穷远处电势为

零)

[解答]过P点作一个同心球面作为高斯面,尽管金属球壳内侧会感应出异种,但是高斯面内只有电荷q.根据高斯定理可得 E4πr2 = q/ε0, 可得P点的电场强度为

E= q4πε 0r 2

.当金属球壳内侧会感应出异种电荷-q

时,外侧将出现同种电荷q.用导线将A和B连接起来后,正负电荷将中和.A球是一个等势体,其电势等于球心的电势.A球的电势是球壳外侧的电荷产生的,这些电荷到球心的距离都是rc,所以A球的电势为 U= q4πε.

0rc

13.2 同轴电缆是由半径为R1的导体圆柱和半径为R2的同轴薄圆筒构成的,其间充满了相对介电常数为εr的均匀电介质,设沿轴线单位长度上导线的圆筒的带

电量分别为+λ和-λ,则通过介质内长为l,半径为r的同轴封闭圆柱面的电位移通量为多少?圆柱面上任一点的场强为多少? [解答]介质中的

电场强度和电位移是轴对称分布的.在

内外半径之间作一个半径为r、长

静电场中的导体

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静电场中的导体和电介质 姓名______学号________序号_______

第二、六章 静电场中的导体和电介质

一、选择题

1、有一点电荷q及金属导体A,且A处于静电平衡状态。下列说法中正确的是: [ ] (A)导体内E?0,q不在导体内产生电场; (B)导体内E?0,q在导体内产生电场; (C)导体内E?0,q在导体内产生电场;

(D)导体内E?0,q不在导体内产生电场。

2、一个内半径为R1,外半径为R2的金属球壳,球壳外表面带电量为Q, 则 [ ] (A)球壳内表面的电位小于外表面的电位; (B)球壳内表面的电位等于外表面的电位; (C)球壳内表面的电位大于外表面的电位;

(D)以上情况都有可能。 3、两个同心薄金属球壳,半径分别为R1和R2(R2?R1),若分别带上电量为。现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

静电场中的导体

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第八章 静电场中的导体

一、选择题

1、当一个带电导体达到静电平衡时,应有:[ ]

(A) 表面上电荷密度较大处电势较高;

(B) 导体内任一点与其表面上任一点的电势差等于零; (C) 导体内部的电势比导体表面的电势高;

(D) 表面曲率较大处电势较高。 2、如图所示,一厚度为d的“无限大”均匀带电导体板,电荷面密度为?,则板的两侧离板面距离均为h的两点a、b之间的电势差为:[ ]

(A) 0; (B)

??h2?h;(C) ; (D) 。 2?0?0?03、对于处在静电平衡下的导体,下面的叙述中,正确的是:[ ]

(A)导体内部无净电荷,电荷只能分布在导体外表面;

(B)导体表面上各处的面电荷密度与当地表面紧邻处的电场强度的大小成反比; (C)孤立的导体处于静电平衡时,表面各处的面电荷密度与各处表面的曲率有

关,曲率半径大的地方,面电荷密度也大;

(D)E是导体附近某点处的场强,则紧邻该点处的导体表面处的面电荷面密度

???0E/2。式中E是场强的数值。当场强方向指向导体时,?取负值。

《大学物理A》静电场中的导体和电介质习题、答案及解法(2010.6.4)

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静电场中的导体和电解质习题、答案及解法

一.选择题

1.一个不带电的空腔导体球壳,内半径为R。在腔内离球心的距离为a处放一点电荷?q,如图1所示。用导线把球壳接地后,再把地线撤去。选无穷远处为电势零点,则球心O处的电势为 [ D ]

(A)

q2??0aq4??0RROa?q; (B)0 ;

(C)?

; (D)

q4??01??1???。

R??a参考答案:V??RaEdl??Rq4??0Radl??2q4??0(1R?1a)?q4??0(1a?1R)

2.三块互相平行的导体板之间的距离d1和d2比板面积线度小得多,如果d2?2d1外面二板用导线连接,中间板上带

?1?2d1d2电。设左右两面上电荷面密度分别为?1和?2,如图2所示,则?1?2为

(A)1 ; (B)2 ; (C)3 ;(D)4 。 [ B ] 解:相连的两个导体板电势相等E1d1?E2d2,所以

?1?0d1??2?0d2

?1?2?d2d1

P3.一均匀带电球体如图所示,总电荷为?Q

第2章 静电场中的导体(1)

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题文:第2章 静电场中和导体

第2章 静电场中的导体

2.1 选择题

21001 无限大平板电容器的两极板A、B带等量异号电荷,现将第三个不带电的导体板C插入A、B之间,则:

A.电容增加,电压增加;

B.电容减少,电压减少;

D.电容减少,电压增加。

C.电容增加,电压减少;

21002 如题图21002所示,一个闭合的导体空腔,假设导体有无限大电导率,导体空腔本身不带电,空腔内有一电荷Qi及观察者A,导体外有一电荷Q0及观察者B,下述的哪一条陈述最精确地描述了不同观察者观察的结果?

A.A观察者只观察到Qi的场,B观察者只观察到Q0的场;

B.A观察者观察到Qi和Q0的场,B观察者只观察到Q0的场; C.A观察者只观察到Qi的场,B观察者观察到Qi和Q0的场; D.A、B观察者都观察到Qi和Q0的场。

21003 真空中有一组带电导体,其中某一导体表面某处电荷面密度为?,该处表面附近的场强大小为E,则E?

?。那么,E是: ?0B.该导体上全部电荷在该处产生的场;

A.该处无穷小面元上电荷产生的场;

C.所有的导体表面的电荷在该处产生的场; D.以上说法都不对。

21004 将一个带正电的

大学物理 第六章 静电场中的导体和电介质

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§6.1 静电场中的导体

本章基本要求: 掌握导体处于静电平衡的条件及电荷、 电势、电场分布 作业6-8, 6-9, 6-12

§6.1 静电场中的导体一.静电平衡条件1. 静电感应导体:内部有大量自由电子,自由电子 对电场变化响应很快 (10-19s)导体表面对自由电荷有束缚力 逸出功

+ +

+

+

+ ++ ++ +

感应电荷 导体放入电场 自由电子定向运动 导体电荷分布改变 电场改变 · · · ·

2. 静电平衡E0 + E=0+ + + + E

E E0 E

导体内部和导体表面无自由电荷的定向移动

静电平衡条件: (1) 导体内部任何一点处的电场强度为零; (2) 导体表面处电场强度的方向,都与 导体表面垂直

E

推论:导体为等势体导体内各点电势相等 E 0 U ab E dl 0ab

en E++ +

dl+

导体表面为等势面 E dl U AB E dl 0AB

b

A+

eτB+

a

二.静电平衡时导体电荷的分布1. 带电实心导体 E 0 q S E

大学物理实验静电场描绘验

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大学物理实验静电场描绘验

篇一:大学物理实验静电场的描绘 静电场的描绘 【实验目的】

1.学习用模拟法测绘静电场的原理和方法。 2.加深对电场强度和电位要领的理解。 3.用作图法处理数据。 【实验仪器】

静电场描绘仪、静电场描绘仪信号源、导线、数字电压表、电极、同步探针、坐标纸等。 【实验原理】

在一些科学研究和生产实践中,往往需要了解带电体周围静电场的分布情况。一般来说带电体的形状比较复杂,很难用理论方法进行计算。用实验手段直接研究或测绘静电场通常也很困难。因为仪表(或其探测头)放入静电场,总要使被测场原有分布状态发生畸变;除静电式仪表之外的一般磁电式仪表是不能用于静电场的直接测量,因为静电场中不会有电流流过,对这些仪表不起作用。所以,人们常用“模拟法”间接测绘静电场分布。 1、模拟的理论依据

模拟法在科学实验中有极广泛的应用,其本质上是用一种易于实现、便于测量的物理状态或过程的研究,以代替不易实现、不便测量的状态或过程的研究。 为了克服直接测量静电场的困难,我们可以仿造一个与静电场分布完全一样的电流场,用容易直接测量的电流场模拟静电场。

静电场与稳恒电流场本是两种不同场,但是它们两者之间在一定条件下具有相似的空

大学物理实验静电场描绘实验

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篇一:广工用模拟法测绘静电场实验报告

篇二:《静电场的描绘》记录表格

物理实验中心《大学物理实验》数据记录表

专业 班级 姓名学号分组实验编组号 №:

实验九 静电场的描绘

一、各等位线半径测量记录

游标尺精度:0.02mm;零点读数值 mm

A电极半径:ra0?5.00mm,B电极内半径:rb0?50.00mm 毫伏表量程:Um?10.00V 准确度等级:a?0.5

篇三:大学物理实验--实验五用模拟法测绘静电场NE...

实验五 用模拟法测绘静电场

预习重点

1.用稳恒电流场模拟法测绘静电场的原理和方法。

2.预习同轴柱面的电场分布情况。

实验目的

1.学习用稳恒电流场模拟法测绘静电场的原理和方法。

2.加深对电场强度和电位概念的理解。

3.测绘同心圆电极的电场分布情况

实验原理

由于带电体的形状比较复杂,其周围静电场的分布情况很难用理论方法进行计算。同时仪表(或其探测头)放入静电场,总要使被测场原有分布状态发生畸变,不可能用实验手段直接测绘真实的静电场。本实验采用模拟法,通过同心圆电极产生的稳恒电流场模拟同轴柱面带电体形状的带电体产生的静电场。

一、模拟的理论依据

为了克服直接测量静电场的困难,可以仿造一个与待测静电场分布完全一样的电流场,用容易直接测量的电流场去模拟

大学物理静电场经典习题详解

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题7.1:1964年,盖尔曼等人提出基本粒子是由更基本的夸克构成,中子就是由一个带e的

32上夸克和两个带?e下夸克构成,若将夸克作为经典粒子处理(夸克线度约为10?20 m),中

31子内的两个下夸克之间相距2.60?10?15 m。求它们之间的斥力。 题7.1解:由于夸克可视为经典点电荷,由库仑定律

F?14??0q1q2r2er?14??0e229rer?3.78Ner

F与er方向相同表明它们之间为斥力。

题7.2:质量为m,电荷为?e的电子以圆轨道绕氢核旋转,其动能为Ek。证明电子的旋转频率满足

?2?32?0Ekme422

其中是?0真空电容率,电子的运动可视为遵守经典力学规律。

题7.2分析:根据题意将电子作为经典粒子处理。电子、氢核的大小约为10?15 m,轨道半径

?10

约为10m,故电子、氢核都可视作点电荷。点电荷间的库仑引力是维持电子沿圆轨道运动的向心力,故有

mv2r?14??0er22

由此出发命题可证。

证:由上述分析可得电子的动能为

Ek?12mv2?18??0e2r

电子旋转角速度为

?2?e234??0mr

由上述两式消去r,得

?2??4?22?32?0Ekme423

?

+

题7.3:在氯化

大学物理静电场练习题带答案

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大学物理上册静电场练习题及答案

大物练习题(一)

1、如图,在电荷体密度为 的均匀带电球体中,存在一个球形空腔,若将带电体球心O指向球形空腔球心O 的矢量用a表示。试证明球形空腔中任一点电场强度为 . A、C、

2、如图所示的绝缘细线上均匀分布着线密度为 的正电荷,两直导线的长度和半圆环的半径都等于R.试求环中心O点处的场强

a B、a 3 0 0

2

a D、

3 a

0 0

A、C、

B、 2π 0Rπ 0R

ln2 ln2 D、 2π 04 0π 02 0

大学物理上册静电场练习题及答案

3、 如图所示,一导体球半径为R1,外罩一半径为R2的同心薄导体球壳, 外球壳所带总电荷为Q,而内球的电势为V0,求导体球和球壳之间的电势差 (填写A、B、C或D,从下面的选项中选取)。 A、 1

R1 R1 Q Q

V V B 0 0

R2 4 0R2 R2 4 0R2

C、V0

Q4 0R2

D、 1

R1 Q

V 0

R2 4 0R2

4.如图所示,电荷面密度为 1的带电无限大板A旁边有一带电导体B,今测得导体表面靠近P点处的电荷面密度为 2