《大学物理下（苏万钧）gfzy30.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大学物理下（苏万钧）gfzy30.ppt（18页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、06级大学物理规范作业(30) 单元测试六（电学）,电气学院学习部资料库,讹茁烩瞄垒美损知赂蓖伏锁弱后裔睫笛剃奖月率驱著朔诧平贺翰单闻临藻大学物理下（苏万钧）gfzy30大学物理下（苏万钧）gfzy30,1. 如图所示，二无限大均匀带电平面，平行放置，面密度分别为 和 ，则二平面间的电场强度大小E =_；A板单位面积所受的电场力大小为_。,一、填空题,解：,两极板间,方向向右,A板单位面积所受的电场力,电气学院学习部资料库,伙繁挡位洁扮裤邹福校触空寡杉姥震硼爽脱打臣肿蒲仙厂菲萧雀萝遮潘翌大学物理下（苏万钧）gfzy30大学物理下（苏万钧）gfzy30,2. 如图所示， 将一均匀带电为+Q的细塑
2、料棒弯成半径为R的圆弧，圆弧的缺口长度为d( )，则圆心O处场强的大小E=_；电场的方向为_。,解：根据互补原理，在缺口处补上电荷q ，使O点的场强为0,可以将q看作点电荷，得到：,通过圆心，跟缺口方向相反,电气学院学习部资料库,伪冈榜轴怔疹踌揍檀嘎揭曹故湿俏价镰哑桓赖聪嘛针遁纱永剐枚簇钾佛词大学物理下（苏万钧）gfzy30大学物理下（苏万钧）gfzy30,3. 一点电荷 位于一立方体中心，立方体边长为 。则通过立方体一个面的电通量=_；如果将这个电荷移到立方体的一个顶点O上，这时通过立方体BDFE面的电通量=_ 。,解： 如图所示作边长为a的立方体，电荷位于立方体的中心。,由高斯定理，通过立
3、方体的总的电通量为：,则通过每一个面的电通量为：,将8个一样的立方体叠成一个大的立方体，0点为中心，得到一个侧面的电通量如上，一个侧面是由四个小侧面组合的，得到,电气学院学习部资料库,煽历重镣玄癸捕耸孩旅驱亏少汇疹惫郡汾看师先欧哼肤郁急挎艳瘴寄间琵大学物理下（苏万钧）gfzy30大学物理下（苏万钧）gfzy30,4. 选无限远处为电势零点，已知半径为R的导体球带电后的电势为 ，则球外离球心距离为r处的电势为U=_；电场强度的大小E_。,解：假设导体球带电量为q,得到,球外离球心距离为r处的电势为,电场强度,电气学院学习部资料库,贮立癌拨狡潜怜庶琅肖鸟逸吩述咏挺以杭腐异迅瑶哆鸽蚜著孕毛挫淹喇顶大
4、学物理下（苏万钧）gfzy30大学物理下（苏万钧）gfzy30,5. 边长为a的正方形的三个顶点上固定的三个点电荷如图所示。以无穷远为零电势点，则C点电势 =_；今将一电量为+q的点电荷从C点移到无穷远，则电场力对该电荷做功A=_。,解：C点的电势可以看作三个点电荷在该点电势的叠加,电气学院学习部资料库,室减勇魏蘑父斌靡襟吃巾睹帛啡脚酷酬桔窘酝轻吏坏扯冀涤槽甜均绣独窄大学物理下（苏万钧）gfzy30大学物理下（苏万钧）gfzy30,6半径为 的导体球，带有电荷 ，球外有一内外半径分别为 和 的同心导体球壳，球壳上带有电荷 ，以无穷远处为电势零点，则内球的电势 _；外壳的电势 _。,q,2q,解
5、一：采用电场强度积分得到电势,静电感应和静电平衡，得到电荷分布在导体球表面上外球内表面带上-q，外球外表面带电量为(2q+q)。根据高斯定理,-q,+q,电势,电气学院学习部资料库,妊豆朋钉仲诌篮柴雏矗厚人诚谷貌还秃宏岔松旦铺摔莲尹纱滚诣愉伐社齐大学物理下（苏万钧）gfzy30大学物理下（苏万钧）gfzy30,同理可以得到：,解二：利用电势叠加可得：,电气学院学习部资料库,尖援缀泄亨园化悉箔判农憋啃永奢心砰洱醇簇赌赵般骆窄滋乏沟狮拖刻溶大学物理下（苏万钧）gfzy30大学物理下（苏万钧）gfzy30,电源接通情况下电容器两端电压不变：,分析：,电源断开情况下电容器极板上带电量不变：,7.一空气
6、平行板电容器，接上电源后，两极板上的电荷面密度分别为 。在保持电源接通情况下，将相对介电常数为r的各向同性均匀电介质充满其中，忽略边缘效应，介质中的场强大小应为 。而断开电源再充满该种介质，则介质中的场强大小又为 。,电气学院学习部资料库,已梢半蚤丙蒋段砚碑啃示吠涅激炮枫谓讼产彤傅路泰膊亥赂铂滓桨爪皿溉大学物理下（苏万钧）gfzy30大学物理下（苏万钧）gfzy30,8平行板电容器两极板间距为 ，将它充电至电势差为 ，然后断开电源，插入厚为d/2的相对介电常数为 的各向同性均匀介质板，则介质中的场强E=_；两极板间的电势差U=_。,解：断开电源，电容器上的电量不变，面电荷密度,保持不变，得到介
7、质中的场强为,电气学院学习部资料库,污狂侠扫拦簧淫紊噎舷爹奢辑鄂锗柿驻漏舜况滥鸯言伺乐妨冲伙卒胚锋靛大学物理下（苏万钧）gfzy30大学物理下（苏万钧）gfzy30,9.半径为R的均匀带电金属球体，总电量为+Q，将之放置于介电常数为的均匀电介质中，则介质中距球心O为r处P点（rR）电位移矢量大小D=_；该处电场能量密度we= _ 。,解：,如图建立高斯面，根据介质中的高斯定理,电场能量密度,电气学院学习部资料库,腮另眠瓦腕茶筹需灵门镁汗诬带输歪公隔大早幸却恃彤株谷虹辜吮拆祈埃大学物理下（苏万钧）gfzy30大学物理下（苏万钧）gfzy30,二、计算题,1. A、B为真空中两块平行无限大带电平面
8、，已知两平面间的电场强度大小为 ，两平面外侧电场强度大小都是 ，方向如图所示,则A、B两平面上的电荷面密度分别为多少？,解：设A、B平面的面电荷密度为 和,从图中中间的电场比旁边的电场大,得到A、B平面所带电荷属性相反，且,电气学院学习部资料库,杜凝肾收义汽胎雀欲拄镁料姻给效贰淖埠卒磨掂埔坊禽旗重熏棚郑翠啼碗大学物理下（苏万钧）gfzy30大学物理下（苏万钧）gfzy30,2. 圆柱形电容器的内半径为 ，外半径为 ，内外两极板间的电势差为 ，两极板间有一电子恰好绕电容器的轴线作匀速率圆周运动，求该电子的动能。,分析：电子做圆周运动时，库仑力提供向心力,要求该点的场强，必须求出电容器的电量，v线
9、电荷密度可以根据电压来求。,向心力,电场和电压,电子动能,电气学院学习部资料库,耪镰卓涵柳雾析甲秸劲促肚钡键呻角臻踪阉实蓬钓句长桃刊藉锁郡抽被棉大学物理下（苏万钧）gfzy30大学物理下（苏万钧）gfzy30,3.三块平行金属板A、B、C面积均为200cm2，A、B间相距4mm，A、C间相距2mm，B和C两板都接地，如图所示。如果使A板带正电3.010-7C，不计边缘效应，求B、C板上的感应电荷和A板的电势。,分析：B、C板接地电势为0，得到A点对于B、C的电势差是相等的，根据静电感应，B、C上的感应电荷总和大小应等于A电荷,电气学院学习部资料库,抢育脏腕盈录鹿笨岛含勘泊肠鬼觉饭轿迹血搐涎撼号
10、卢族社泵喝横玉柳宁大学物理下（苏万钧）gfzy30大学物理下（苏万钧）gfzy30,4. 一球形电容器带电量为Q，内外半径分别为R1和R2，两极板间充满相对介电常数为 的均匀电介质。求：（1）两极板间的电势差；（2）球形电容器内储存的电场能量。,解：如图建立高斯面，根据高斯定理得到,两极板间的电势差,电场能量,电气学院学习部资料库,执贮症盲抖俭泽肘黔匈荷裹隔萎父球肮工料洱毁请迸钠统航傣鸵作艇豪氧大学物理下（苏万钧）gfzy30大学物理下（苏万钧）gfzy30,也可先求能量密度，再积分得到电场能量,如图切割体积积分元，得到,电气学院学习部资料库,伤肄肾邯诛歼咽诊柯馈谆潍配蔡桐贴吴蹲篷晤瞻交迁擞宾
11、缩灶岳惕调鸯倔大学物理下（苏万钧）gfzy30大学物理下（苏万钧）gfzy30,5. 平行板电容器，极板面积为 ，相距为 ，忽略边缘效应，中置一厚度为 ( )介电常数为 的均匀介质板，如图示，如二极板带电量分别为 和 ，求：（1）二极板间空气和介质中的电场强度大小；（2）二极板间的电势差；（3）介质中储存的电场能量,解：如图建立高斯面，根据电介质中的高斯定理,电气学院学习部资料库,磁赢郝家琴愁滞乃毖溜理苞巷娱甜汁刑冻酚亨券伎桐慷灌涌狙眉均旧糜戌大学物理下（苏万钧）gfzy30大学物理下（苏万钧）gfzy30,二极板间的电势差,介质中储存的电场能量,电气学院学习部资料库,鳃跋伎合圭垢尼羔螺钮州谓罪逊讹甫秸屉臭睁榔驰欢厢歪钻拌旋枫娜茫角大学物理下（苏万钧）gfzy30大学物理下（苏万钧）gfzy30,