同济大学大学物理B上静电场中的导体和电介质答案省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

静电场中导静电场中导体与介质体与介质第1页选择题选择题1：当一个带电导体到达静电平衡时，当一个带电导体到达静电平衡时，（A）导体表面上电荷密度较大处电势较高；导体表面上电荷密度较大处电势较高；（B）导体表面曲率较大处电势较高；导体表面曲率较大处电势较高；（C）导体内部电势比导体表面电势高；导体内部电势比导体表面电势高；（D）导体内任一点与表面上任一点电势差等于零。导体内任一点与表面上任一点电势差等于零。第2页选择题选择题2：选无穷远处为电势零点，半径为选无穷远处为电势零点，半径为R 导体球导体球带电后，其电势为带电后，其电势为 U0，则球外离球心距离为则球外离球心距离为 r 处电处电场强度大小为场强度大小为第3页选择题选择题3：在一点电荷产生静电场中，一块电介质如图放置。以在一点电荷产生静电场中，一块电介质如图放置。以点电荷所在处为球心做一球形闭合面，则对此球形闭合面：点电荷所在处为球心做一球形闭合面，则对此球形闭合面：（A）高斯定理成立，且可用它求出闭合面上各点场强；高斯定理成立，且可用它求出闭合面上各点场强；（B）高斯定理成立，但不能用它求出闭合面上各点场强；高斯定理成立，但不能用它求出闭合面上各点场强；（C）因为电介质不对称分布，高斯定理不成立；因为电介质不对称分布，高斯定理不成立；（D）即使电介质对称分布，高斯定理也不成立。即使电介质对称分布，高斯定理也不成立。q0-q+第4页选择题选择题4：一平行板电容器，两极板相距为一平行板电容器，两极板相距为d，对它充，对它充电后与电源断开。然后把电容器两极板之间距离增大电后与电源断开。然后把电容器两极板之间距离增大到到2d，假如电容器内电场边缘效应忽略不计，则，假如电容器内电场边缘效应忽略不计，则（A）电容器增大一倍；）电容器增大一倍；（B）电容器所带电量增大一倍；）电容器所带电量增大一倍；（C）电容器两极板间电场强度增大一倍；）电容器两极板间电场强度增大一倍；（D）储存在电容器中电场能量增大一倍。）储存在电容器中电场能量增大一倍。c 减小减小q 不变不变不变不变第5页与电源连接充以介质与电源连接充以介质切断电源充以介质切断电源充以介质平板电容器以下情形平板电容器以下情形 怎样改变：怎样改变：第6页选择题选择题5：如图所表示，两个一样平行板电容器如图所表示，两个一样平行板电容器A和和B，串联后接在电源上，然后把一块相对介电常数为串联后接在电源上，然后把一块相对介电常数为 均均匀电介质插入电容器匀电介质插入电容器B中，则电容器中，则电容器A中场强中场强 EA 与电容与电容器器B中场强中场强 EB 改变情况是改变情况是（A）EA不变，不变，EB增大增大 （B）EA不变，不变，EB减小减小（C）EA减小减小，EB增大增大 （D）EA增大，增大，EB减小减小 AB+-同同第7页选择题选择题6：两个半径不一样带电量相同导体球，相距两个半径不一样带电量相同导体球，相距很远。今用一细长导线将它们连接起来，两球带电量很远。今用一细长导线将它们连接起来，两球带电量重新分配结果是：重新分配结果是：（A）各球所带电量不变；各球所带电量不变；（B）半径大球带电量多；半径大球带电量多；（C）半径大球带电量少；半径大球带电量少；（D）无法确定哪一个导体球带电量多。无法确定哪一个导体球带电量多。第8页选择题选择题7：一个未带电空腔导体球壳，内半径为一个未带电空腔导体球壳，内半径为R，在腔内离球心距离为在腔内离球心距离为 d 处（处（d a.若导线均匀带电，试求导线若导线均匀带电，试求导线单位长度电容量。单位长度电容量。xd+-x第21页计算题计算题3：如图所表示，在一不带电金属球旁，有一点电荷如图所表示，在一不带电金属球旁，有一点电荷+q，金属球半径为金属球半径为R，点电荷点电荷+q与金属球球心间距为与金属球球心间距为r，试试求：求：（1）金属球上感应电荷在球心处产生电场强度。）金属球上感应电荷在球心处产生电场强度。（2）若取无穷远处为电势零点，金属球电势为多少？）若取无穷远处为电势零点，金属球电势为多少？（3）若将金属球接地，球上净电荷是多少？）若将金属球接地，球上净电荷是多少？ROr+q+-解解:（1）设）设点电荷点电荷+q在在O点产生场强为点产生场强为E1，球面上感应电荷在球面上感应电荷在O点产生场强为点产生场强为E2，O点总场强为点总场强为E，有有第22页ROr+q+-（2）点电荷点电荷+q、感应电荷感应电荷在在O点产生电势分别为：点产生电势分别为：由电势叠加原理，由电势叠加原理，O点电势点电势（即为金属球电势，因为静电（即为金属球电势，因为静电平衡时导体是等势体）平衡时导体是等势体）-（3）接地，金属球）接地，金属球 U=0第23页计算题计算题4：平行板电容器，两极板带电平行板电容器，两极板带电Q，极板面积极板面积 S，板间距为板间距为d，相对介电常数分别为相对介电常数分别为 、电介质各充满板电介质各充满板间二分之一，如图所表示。试问：间二分之一，如图所表示。试问：（1）两介质所正确极板上自由电荷面密度各是多少？）两介质所正确极板上自由电荷面密度各是多少？（2）两介质表面极化电荷面密度是多少？）两介质表面极化电荷面密度是多少？（3）此电容器电容量是多大？）此电容器电容量是多大？解解:（1）+-+第24页（2）+-+（3）第25页