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1、自治区精品课程—大学物理学题库第十章静电场中的导体和电介质一、填空1.根据物质的导电性，可将物质分为、和。2.从物质的电结构来看，金属导体具有带负电的和带正电的。3.导体处于静电平衡时，导体内部各点的场强为，这称为导体的条件。静电平衡下的导体是，导体的表面是。4.导体处于静电平衡状态时，导体内处处（填“有”或“无”）净余电荷，电荷只能分布在导体的上。5.对于孤立导体而言，表面上的分布与表面曲率有关，表面曲率越大，电荷面密度越，反之越。6.空腔导体内部电场不受腔外电场的影响，接地导体空腔外部的电场不受腔内电荷的影响，这种隔离作用称为
2、。7.孤立导体的是指使导体升高单位电势所需的电荷，反映了导体的性质。8.根据分子中正、负电荷中心的分布，可将电介质分为分子和分子。将两类电介质放入电场中将分别发生极化和极化。二、简答1.简述导体静电平衡的条件及特点。2.简述静电屏蔽。3.简述处于静电平衡的空腔导体，空腔内场强处处为零。4.简述孤立导体的电容的计算公式及物理意义。5.分别推导两个电容器串联和并联后的总电容的计算公式。6.电介质的极化现象和导体的静电感应现象两者有什么区别？三、计算1．试证明对于两个无限大的平行平面带电导体板：(1)相向的两面(如图)上电荷面密度总是大
3、、小相等而符号相反；(2)相背的两面上，电荷面密度总是大、小相等而符号相同。2.两平行导体分别带有等量的正、负电荷，两板的电势差为160V,两板面积都是3.6cm2,距离1.6mm.略去边缘效应,求两板间的电场强度和各板上所带的电荷(设其中一极板接地).3.三块平行金属板A,B和C,面积都是200cm2,A、B相距4.0mm，A、C相距2.0mm，B、C两板都接地。如果使A板带正电荷3.0×10-7C，略去边缘效应，则B板和C板上感应电荷各是多少?以地的电势为零，A板的电势是多少?设A板的厚度可忽略.4.点电荷q处在中性导体球壳的
4、中心,壳的内外径分别为R1和R2，求场强和电势的分布，并画出E-r和U-r曲线.-1-自治区精品课程—大学物理学题库5.在上题中,若q=4×10-10C，R1=2cm，R2=3cm，求:(1)导体球壳的电势;(2)离球心r=1cm处的电势;(3)把点电荷移到离球心1cm处，求导体球壳的电势.6.半径为R的导体球带有电荷q，球外有一个内、外径分别为R1和R2的同心导体球壳，壳上带有电荷Q.(1)求两球的电势U1和U2;(2)求两球的电势差△U2;(3)用一导线把球和球壳连在一起后，U1、U2和△U分别是多少?(4)在情形(1)(2)
5、中若外球接地，U1、U2和△U分别是多少?(5)外球离地很远，内球接地，情况如何?7.如图所示，平行板电容器极板面积为S，相距为d，其间有一厚为t的金属片，略去边缘效应.(1)求电容C;(2)金属片的位置对电容有无影响?8.如图所示，面积为1.0m2的金属箔11张平行排列，相邻两箔间的距离都是5.0mm，奇数箔联在一起作为电容器的一个极,偶数箔联在一起作为电容器的另一个极，求电容C.9.如图所示,平行板电容器两极板A、B相距0.5mm，放在金属盒K内，盒的上下两壁与A、B分别相距0.25mm，不计边缘效应，电容器电容变为原来的几倍
6、?若将电容器的一极板与金属盒相连，此时的电容又为原来的几倍?10.有一些相同的电容器,每个电容都是2.0Μf，耐压都是200V，现用它们连C=0.40µF;C=1.2µF成耐压1000V，（1）1（2）2的电容器，各需电容器多少个？怎样连接？CCCC11.两个电容器1和2，标定值为1：200pF/500V;2:300pF/900V.将它们串联后，加上1000V电压，是否会被击穿？12.如图所示C1=20µF,C2=5µF,先用U=1000V的电源给C1充电，然后将CCK拨向另一侧使1与2相连，求：CC(1)1和2所带的电荷量；CC
7、(2)1和2两端的电压。13.无限长的圆柱导体，半径为R，放在介电常数ε为r的无限大均匀介质中。-2-自治区精品课程—大学物理学题库λ柱面上沿轴线单位长度上的电荷为0，求空间的电场分布以及介质面上的极化电荷面密度。14.一平行板电容器极板面积为S，间距为d，中间充满均匀电介质，已知充电后一板自由电荷为Q，整块介质的总电偶极矩为p，求电容器中的电场强度。15.一空气平行板电容器，板面积S=0.2m2,d=1.0cm,充电后断开电源，其电势差U330=3×10V；当均匀电介质充满两板间后，电势差降至1.0×10V，试计算：C(1)原电
8、容0;Q(2)每块导体板上的电荷量;(3)放入介质后的电容C；(3)两板间的原电场强度E0；(4)放入介质后的电场强度E;(5)电介质每一面上的极化电荷Q′;(6)电介质的相对介常数εr.16.一平行板电容器两极板面积为S,相距为d,电势差为U,其
