习题课后作业(静电场中的导体和电介质)

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1、习题课后作业(静电场中的导体和电介质)1、一个平行板电容器的电容值C＝100Pf，面积S＝100cm2，两板间充以相对电容率为εr＝6的云母片，当把它接到50V的电源上时，云母中电场强度大小E＝9.42×103v/m，金属板上的自由电荷量q＝5.00×10-9C。(=)2、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，极板上的电荷量大小为。3、一平行板电容器，两极板间电压为U12，其间充满相对电容率为εr的各向同性均匀电介质，电介质厚度为d，则电介质中的电场能量密度为(,)4、如图，在与电源连接的平行板电容器中，填入两种

2、不同的均匀的电介质，则两种电介质中的场强相等,电位移不相等。(填相等或不相等),,,,5、平行板电容器在接入电源后,把两板间距拉大,则电容器(D)(A)电容增大；(B)电场强度增大；(C)所带电量增大(D)电容、电量及两板内场强都减小。由,U=Ed,q=CU可见,接入电源后,U不变,若d增大,则C减小,E减小,Q减小6、如图所示，一内半径为a，外半径为b的金属球壳，带有电量Q，在球壳空腔内距离球心为r处有一点电荷q，设无限远处为电势零点。试求：(1)球壳外表面上的电荷；(2)球心O点处由球壳内表面上电荷产生的电势；(3)球心O点处的总电势。·QqrbaO·解:(1)设球壳内、

3、外表面电荷分别为q1,q2,以O为球心作一半径为R(a

4、m的玻璃片(相对电容率为5.00)。求电容以及两板间场强与两板间电势差。(3)该电容器充电后，仍与电源相接，保持其电压不变，今在两板间插入上述玻璃片。求电容以及两板间场强与两板上的电荷。解:(1)E0=U0/d=300/(5×10-3)=6×104(V/m)σ=D0=ε0E0=5.31×10-7(C/m2)(2)C=εrC0=εrε0S/d=8.85×10-11(F)E=E0/εr=(6×104)/5=1.2×10-4(V/m),U=U0/εr=300/5=60(V)(3)C′=C=8.85×10-11(F),E′=U0/d=E0=6×104(V/m),q=C′U0=8.85

5、×10-11×300=2.66×10-8(C)