第八章习题课大学物理.ppt

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1、第八章静电场中的导体和电介质习题课（第三讲）大学物理（一）主讲：陈秀洪12一.静电感应和静电平衡1.静电感应：由外电场引起的导体表面电荷的重新分布2.静电平衡条件：(2)导体表面上紧贴导体外侧处，任意一点的场强垂直于该点的表面。(3)导体是等势体、导体表面是等势面。3二、静电平衡时导体上的电荷分布1.实心导体：内部没有净余电荷，电荷只分布在导体表面上.2.空腔导体(1)腔内没有电荷：电荷只分布在导体外表面上(2)腔内有电荷:++++++++++++++++q-------qQ+q43.静电平衡导体表面场强:4.导体表面电场强度同表面曲率的关

2、系a.在表面凸出的尖锐部分(曲率为正值且较大)较大,E也较大b.在比较平坦部分(曲率较小)较小，E也较小c.在表面凹进（曲率为负值）部分最小，E也最小+++++++++++++++++++++++5三、有导体存在时静电场场量的计算原则1.静电平衡的条件2.基本性质方程3.电荷守恒定律6四、电容和电容器1.孤立导体的电容C是与导体的尺寸和形状有关,与q、U无关的常数。2.电容器及其电容与两导体的尺寸、形状和相对位置有关，与无关的常数。73.电容的计算（1）.利用电容器的串并联公式:串联：并联：（2）.由定义求解:①假设两极板分别带电荷，

3、求得两极间，进而计算出；②所求一定与无关，仅由电容器本身性质决定。83、介质中的高斯定理五、电介质2.电介质对电容器电容的影响1.电介质分类：①无极分子电介质；②有极分子电介质。(1)真空电容器的电容与介质电容器的电容关系:(2)电介质在电容器中的作用:94、三个电矢量符号名词所联系的量电场强度电位移矢量电极化强度自由电荷自由电荷和极化电荷极化电荷5、三个方程(1).的定义(3).状态方程106、三种电容器的电容(1).平行板的电容(2).同心球形的电容(3).同轴柱形的电容六、静电场的能量电容器储能公式：导体电介质一(19)一、填空：1、

4、选无穷远处为电势零点，半径为R的导体球带电后，其电势为V0,则球外离球心r(r>R)处的电场场强大小E=，球内离球心距离r(r

5、、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表面。(B)导体表面上各处的面电荷密度与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成反比。(D)沿导体表面移动点电荷，静电场力做功。1、在一个孤立的导体球壳内，若在偏离球中心处放一个点电荷，则在球壳内、外表面上将出现感应电荷，其分布将是：（）(A)内表面均匀，外表面也均匀。(B)内表面不均匀，外表面均匀。(C)内表面均匀，外表面不均匀。(D)内表面不均匀，外表面不均匀。二、选择：B3、

6、一带正电荷的物体M，靠近一不带电的金属导体N，N的左端感应出负电荷，右端感应出正电荷，若将N的左端接地，如图所示，则：（）(A)N上的负电荷入地。(B)N上的正电荷入地。(C)N上的电荷不动。(D)N上所有电荷都入地。解：将金属导体和地球看成一个大导体，则金属导体在M的近端，感应负电；地球在M的远端，感应正电。故选B4、两个带电不等的金属球，直径相等，但一个是空心，一个是实心的。现使它们互相接触，则这两个金属球上的电荷()。(A)不变化(B)平均分配(C)空心球电量多(D)实心球电量多5、将一个试验电荷q0(正电荷)放在带有负电荷的大导体附

7、近p点处，测得它所受的力的大小为F，若考虑到电量q0不是足够小,则()。(A)F/q0比p点处原先的场强数值大。(B)F/q0比p点处原先的场强数值小。(C)F/q0等于原先p点处场强数值。(D)F/q0与p点处场强数值关系无法确定。解：若q0不是足够小，则能影响到大导体的电荷分布。q0带正电，导体带负电。所以导体靠近q0处负电荷分布多一点所以q0受到导体的电场力要大一些三、计算题abQO1、点电荷Q放在导体球壳的中心，球的内、外半径分别为a和b，求场强和电势分布。解：内表面的感应电荷为-Q，均匀分布外表面的感应电荷为Q，均匀分布所以电场分

8、布为球对称分布取半径为r的球壳作为高斯面由高斯定理：导体电介质课后习题(*)一、填空：1、真空中两块互相平行的无限大均匀带电平面。其电荷密度分别为+σ和+2σ，两板之间的距离为d