静电场习题课II

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1、静电场习题课II四、电荷与外电场的相互作用外电场，、受力电势能研究对象点电荷点电荷系带电体注意：、是外电场的场强和电势不包括研究对象自身产生的电场和电势例：两块导体板的相互作用力解：AB例：电偶极子在均匀外电场中受力、力矩、电势能，解：受力：=力矩：===电势能：===讨论（1），稳定平衡（2），（3）不稳定平衡，7例：均匀带电球体的静电能解：===例：求：均匀带电直线段在均匀带电球面电场中的电势能解：均匀带电球面在处的电势=7例：空气平板电容器，电容为，与电压为的电源相连求：两板间距由过程中，外力作的功解：方法I：功能原理>0方法II：，=>0例：接上题，断开电源

2、后，求：两板间距由过程中，外力作的功解：方法I：功能原理=>0方法II：（不变）====>07例：平板电容器，不变，将一厚、的介质板插入电容器求：（1）电场能量变化（2）电源的功（3）电场对介质板作的功解：（1）===（2）=（3）？=>0例：接上题，断开电源后，再插入介质板求：（1）电场能量变化（3）电场对介质板作的功解：（1）====<0（3）=>0例：平板电容器，板面为正方形，边长，板间距，带电把一厚、的介质板插入电容器求：介质板受电场作用力的大小和方向7解：，===若电容器与电压为的电源保持连接，再做本题。例：三个同轴导体圆柱面ABC，半径分别为、、B带电，

3、AC接地A，BC求：B内外表面上电荷线密度=？7解：A，BCAB：，BABC：，BC==例：两个无限长导体圆柱面，求：两柱面间电势分布解：=，7例：内外半径分别为、的金属球壳，带电在腔中偏心处放一点电荷求：（1）球壳内外表面电量（2）内表面上电荷在点电势（3）点总电势解：（1）内表面：，外表面：（2）（3）+例：导体球壳7