大学物理作业--静电场中的电介质二解答

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1、1．一电荷为q的点电荷，处在半径为R、介电常量为e1的各向同性、均匀电介质球体的中心处，球外空间充满介电常量为e2的各向同性、均匀电介质，则在距离点电荷r(r

2、000V，然后将它们反接(如图所示)，此时两极板间的电势差为：(A)0V．(B)200V．(C)600V．(D)1000V.4．三个电容器联接如图．已知电容C1=C2=C3，而C1、C2、C3的耐压值分别为100V、200V、300V．则此电容器组的耐压值为(A)500V.(B)400V.(C)300V.(D)150V.(E)600V.5．如果将某带电体其电荷分布的体密度r增大为原来的2倍，则其电场的能量变为原来的(A)2倍．(B)1/2倍．(C)4倍．(D)1/4倍．二、填空题!1．一空气平行板电容器，电容为C，两极板间距离为d．充电后，两极板间相互作用力为F．则两极板间的电势差为_

3、_____，极板上的电荷为________．dUS2.如图，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板接地时两板间电势差UAB=___________．′----++++----!3.如图，两块很大的导体平板平行放置，面积都是S,有一定厚度，带电荷分别为Q1和Q2．如不计边缘效应,则A、B、C、D四个表面上的电荷面密度分别为_________、_________、__________、__________．124．如图，在三个完全相同的空气平行板电容器

4、中，将面积和厚度均相同的一块导体板和一块电介质板分别插入其中的两个电容器．比较三者电容值的大小，则____________是电容最大的电容器；_________是电容最小的电容器．插导体板的空气的√5．真空中，半径为R1和R2的两个导体球，相距很远，则两球的电容之比C1/C2=_____________．当用细长导线将两球相连后，电容C=_______________.R1/R24pe0(R1+R2)三、计算题√1.两根平行“无限长”均匀带电直导线，相距为d，导线半径都是R（R<

5、面积为S=1m2，两极板夹着一块d=5mm厚的同样面积的玻璃板．已知玻璃的相对介电常数为er=5．电容器充电到电压U=12Ｖ以后切断电源．求把玻璃板从电容器中抽出来外力需作多少功？解:√3．一圆柱形电容器，外柱的直径为4cm，内柱的直径可以适当选择，若其间充满各向同性的均匀电介质，该介质的击穿电场强度的大小为E0=200KV/cm．试求该电容器可能承受的最高电压．解:取柱状高斯面，由高斯定理有(R>r>Rin)U有极大值.4．一个充有各向同性均匀介质的平行板电容器，充电到1000V后与电源断开，然后把介质从极板间抽出，此时板间电势差升高到3000V．试求该介质的相对介电常量．解:5.一空

6、气平行板电容器，极板面积为S，两极板之间距离为d，如图所示．今在其间平行地插入一厚度为t、面积为S/2、介电常量为的各向同性均匀电介质板．略去边缘效应，试求该情况下电容器的电容．解:C1C3C2