西南交大《大学物理》介质中的静电场new

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1、本习题版权归西南交大理学院物理系所有《大学物理AI》作业No.08导体介质中的静电场班级________学号________姓名_________成绩_______一、选择题B1．在一个原来不带电的外表面为球形的空腔导体A内，放有一带电量为+Q+Q的带电导体B，如图所示，则比较空腔导体A的电势UA和导体B的电势UB时，可得以下结论：A[](A)U=U(B)U>UABAB(C)UUA选C2．两个

2、同心薄金属球壳，半径分别为R和R（R

3、，再与乙球接触，然后移去，则此后甲、乙两球间的静电力为：[](A)3F/4(B)F/2(C)3F/8(D)F/4解：甲、乙两球间距离远大于本身直径，则可视为点电荷，设所带电量为q，甲、乙两球2q心间距离为r，则静电力为F=。由于静电感应，带绝缘柄的丙球先与甲球接触，24πεr0甲、丙各带电q/2，再将丙球与乙球接触，乙、丙球各带电(q+q/2)/2故最后甲、乙两球间2(q/2)(3q/4)3q3的静电力为F′===F选C224πεr84πεr8004．在一点电荷的静电场中，一块电介质如图所示，以点电荷所在处为球心，作一球形闭合面，则对此球形闭合面：S[](A)高斯定理

4、成立，且可用它求出闭合面上各点的场强q(B)高斯定理成立，但不能用它求出闭合面上各点的场强电(C)由于电介质不对称分布，高斯定理不成立介(D)即使电介质对称分布，高斯定理也不成立质解：根据高斯定理成立条件和能求解电场强度条件知B正确选B5．三个电容器连接如图，已知电容C=C=C，而C,C,C123123C1的耐压值分别为100V,200V,300V。则此电容器组的耐压值为：C3[](A)500V(B)400VC2(C)300V(D)150V(E)600V解：C,C并联，等效电容为C=C+C，最高耐压值为C的耐压值100V，即1212121V12=100V，并联等效电容

5、电荷总量为Q=C12V=100C12，C12与C3串联，C3上电Q100C12荷也为Q=100C，此时C上电压降为V===200V，故此电容器组1233CC33的耐压值为V=V+V=100+200=300V选C1236．一平行板电容器充电后仍与电源连接，若用绝缘手柄将电容器两极板间距离拉大，则极板上的电荷Q、电场强度的大小E和电场能量W将发生如下变化[](A)Q增大，E增大，W增大(B)Q减小，E减小，W减小(C)Q增大，E减小，W增大(D)Q增大，E增大，W减小解：不断开电源使电容器两极板间距离拉大极板上电势差U将保持不变由C=εS/d得电容值减小0由Q=CU得极板

6、上的电荷Q减小由E=U/d得电场强度E减小大12由W=CU得电场能量W减小选B2二、填空题1．将下列各命题的标号(a、b、c、…等)适当地填入下面的方框中，使之表达出它们之间的正确逻辑关系。a．在静电平衡条件下，净电荷只能分布在均匀导体外表面上b．导体内部含有大量自由电子，在电场力作用下，它们会作宏观定向运动c．处于静电平衡状态的导体是一个等势体d．处于静电平衡状态的均匀导体内部场强处处为零e．导体内部没有电荷的宏观定向运动的状态，称作静电平衡状态解：由导体静电感应规律知正确逻辑关系如下图bcaed2．在一个不带电的导体球壳内，先放进一电荷为+q的点电荷，点电荷不与球

7、壳内壁接触。然后使该球壳与地接触一下，再将点电荷+q取走。此时，球壳的电荷为__________，电场分布的范围是__________________________________。解：由于静电感应，导体球壳内表面带等量异号电荷，外表面带等量同号电荷，在球壳与地接触一下后，球壳外表面电荷消失，再将点电荷+q取走，则球壳的电荷为球壳内表面的电荷-q，由高斯定理知电场分布的范围是球壳外的整个空间。B-83．一半径r1=5cm的金属球A，带电荷q1=+2.0×10C，另一内Ar2半径为r2=10cm、外半径为r3=15cm的金属球壳B，带电荷Or3r1-