大学物理-规范作业解答.pptx

一、选择题一、选择题1 1、如图，两孤立同心金属球壳，内球壳接地，、如图，两孤立同心金属球壳，内球壳接地，外球壳带有正电荷，则内球壳：外球壳带有正电荷，则内球壳：【】。（A A）不带电荷）不带电荷 （B B）带正电荷）带正电荷（C C）带负电荷）带负电荷 （D D）无法判断）无法判断分析：分析：内球壳如果不带电则外球壳内内球壳如果不带电则外球壳内部场强为部场强为0，这时内球壳电势为正，这时内球壳电势为正，与内球壳接地，电势为与内球壳接地，电势为0不符。所以不符。所以内球壳应带负电。两球壳产生的电势内球壳应带负电。两球壳产生的电势在内球叠加后应为零。在内球叠加后应为零。C2.半径分别为半径分别为R和和r的两个金属球，相距很远。用一根的两个金属球，相距很远。用一根长导线将两球连接，并使它们带电。在忽略导线影响长导线将两球连接，并使它们带电。在忽略导线影响的情况下，两球表面的电荷面密度之比的情况下，两球表面的电荷面密度之比 R/r为：为：【】(A)R/r；(B)R2/r2；(C)r2/R2；(D)r/R；解：两孤立导体球电势相等解：两孤立导体球电势相等R/rr/RD3.极板间为真空的平行板电容器，充电后与电源断开，极板间为真空的平行板电容器，充电后与电源断开，将两极板用绝缘工具拉开一些距离，则下列说法正确将两极板用绝缘工具拉开一些距离，则下列说法正确的是：的是：【】(A)电容器极板上电荷面密度增加；电容器极板上电荷面密度增加；(B)电容器极板间的电场强度增加；电容器极板间的电场强度增加；(C)电容器的电容不变；电容器的电容不变；(D)电容器极板间的电势差增大。电容器极板间的电势差增大。D解：解：Q不变，不变，不变不变d增大，增大，U也增大也增大二、填空题二、填空题1.一平行板空气电容器，极板面积一平行板空气电容器，极板面积S，间距，间距d，充电至带，充电至带电电Q后与电源断开，然后用外力缓缓地把极板间距离后与电源断开，然后用外力缓缓地把极板间距离拉开到拉开到2d。电容器电场能量改变量为。电容器电场能量改变量为_；在此过程中外力所作的功为在此过程中外力所作的功为_。解：解：Q不变，不变，不变不变外力所作的功等于电场能量的改变量。外力所作的功等于电场能量的改变量。2 2、半径为、半径为 R R的导体球原不带电，今在距球心为的导体球原不带电，今在距球心为 a a处处（a aR R）有一点电荷）有一点电荷+Q+Q，以无限远为电势零点，导体，以无限远为电势零点，导体球的电势是球的电势是 。解：解：在静电平衡时，导体球为在静电平衡时，导体球为等势体。导体球球心电势为等势体。导体球球心电势为这一电势也是导体球的电势。这一电势也是导体球的电势。=03 3、一一平平行行板板电电容容器器充充电电后后切切断断电电源源，然然后后使使两两极极板板间间充充满满相相对对介介电电常常数数为为r的的各各向向同同性性均均匀匀电电介介质质，此此时时两两极极板板间间的的电电场场强强度度是是原原来来的的 倍倍;电电场场能能量量是是原来的原来的 倍。倍。解解:电源断开后充电介质电源断开后充电介质,电荷不变电荷不变三、计算题三、计算题1.1.一长直导线横截面半径为一长直导线横截面半径为a a，导线外同轴地套一半，导线外同轴地套一半径为径为b b的金属薄圆筒，圆筒接地。设导线单位长度的金属薄圆筒，圆筒接地。设导线单位长度带电量为带电量为+，若导线的电势为，若导线的电势为 ，求，求b/ab/a的值。的值。解：解：圆筒接地，所以圆筒电势为零圆筒接地，所以圆筒电势为零导线的电势：导线的电势：2.二金属球壳同心放置，内金属球壳半径为二金属球壳同心放置，内金属球壳半径为R1，外金属球壳半，外金属球壳半径为径为R2，中间充以介电常数为，中间充以介电常数为的均匀电介质。已知二金属球壳的均匀电介质。已知二金属球壳电势差为电势差为U0，且内球壳电势比外球壳高。求：，且内球壳电势比外球壳高。求：(1)内球壳的带电内球壳的带电量量Q。(2)二球壳之间的电场能量二球壳之间的电场能量We。解：解：（1）依据高斯定理，易得：依据高斯定理，易得：