大学物理试题3

大学物理试题3_©西南交大物理系_2014_02___一《大学物理AI》作业No・08导体介质中的静电场班级学号姓名成绩一、判断题：(用“T”和“F”表示)[F]1.静电平衡时，导体表面的电场强度为零。解：达到静电平衡的导体，内部场强处处为0,表面场强处处垂直于表面。[F]2.负电荷沿导体表面运动时，电场力做正功。解：达到静电平衡的导体，表面场强与表面处处垂直，所以电场力做功为00也可以这样理解：达到静电平衡的导体是个等势体，导体表面是个等势面，那么当电荷在导体表面运动时，电场力不做功(因为电场力做功数值上等于电势能增量的负值)...

_©西南交大物理系_2014_02___一《大学物理AI》作业No・08导体介质中的静电场班级学号姓名成绩一、判断题：(用“T”和“F” 表示)[F]1.静电平衡时，导体表面的电场强度为零。解：达到静电平衡的导体，内部场强处处为0,表面场强处处垂直于表面。[F]2.负电荷沿导体表面运动时，电场力做正功。解：达到静电平衡的导体，表面场强与表面处处垂直，所以电场力做功为00也可以这样理解：达到静电平衡的导体是个等势体，导体表面是个等势面，那么当电荷在导体表面运动时，电场力不做功(因为电场力做功数值上等于电势能增量的负值)。[F]3.导体接地时，电势一定为零。解：导体接地，意味着同大地等电势，是否为0，就要看是否选大地的电势为0了，这与电势0点的选取有关。[F]4.电介质中的电场是由极化电荷产生的。解：电介质中的电场是总场，是自由电荷和极化电荷共同产生的。[T]5.将电介质从已断开电源的电容器极板之间拉出来时，电场力做负功。解：拔出电介质，电容器的电容减少，而电容器已与电源断开，那么极板上的电量不变，电源不做功。此时，电容器储能变化为：AW=2C-军>°,即电容器储能是增加的，而电场力做功等于电势能增量的负值，那么电场力应该做负功。二、选择题:把A，B两块不带电的导体放在一带正电导体的电场中，如图所示。设无限远处为电势零点，A的电势为UA，B的电势为UB，贝0一…+[D](A)UB>UA手0(B)UB>UA=0+++?匚罕(C)匕=Ua(D)UbWo球面0204电势分布直接用均匀带电球面在其内外的电势分布来叠加，得到:0304四、计算题：如图所示，若半径为R1的金属球A带有电荷Q1,内、外半径分别为R2和R3的金属球壳B带有电荷。2,求出图中1、2、3、4各区域的电场强度和电势，并画出E-r和U-r函数曲线图。解：电荷分布为：Q广Q,。内=-Q,，Q疽Q+Q因为电荷分布为3个同心的均匀带电球面，所2以电场分布具选同心球面作为高斯面，即可得出4个区域的电场分布。E1=0,E2=4^，E3=0,E4=4^=Q_Q+Q+Q14旭1R4龙1R4耘RTOC\o"1-5"\h\z010203_Q_Q^Q+Q=^1——-J1—-+-S-1—224冗er4冗eR4冗eRHYPERLINK\l"bookmark59"\o"CurrentDocument"020U=Q1+Q24冗er一半径为。的长度为L细导线与一半径为R的等长度同轴导体薄圆筒构成一电容器，求该电容器的电容量。将该电容器与圆柱形电容器比较，你能得出什么结论？解：设极板带电为Q，那么电场分布为：当0R,E=0当a0能量增加来源于拉开极板间距离时外力所作之功A=2(nq2)/C-2q2/C=；(q2/C)(n-1)七七2=2CU2(n-1)

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