大学物理习题课一.ppt

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1、第四次作业 答 案,10-3,10-6,设极板带电Q，则两球间场强大小为,两极板间的电势差为,10-7,设极板带电Q，则两极板间场强大小为,两极板间的电势差为,第五次作业 答 案,10-12,解：（1）设介质中的场强为E、介质外的场强为E0，则有：,(2)作一柱形高斯面S，如图中虚线所示，有,(3),(4),解：（1）电荷分布具有对称性,即D、E的分布变量呈对称性方向沿径向向外.作如图所示的圆柱形高斯面，由高斯定理可知：,10-14,(R1RR2),(2),静电场小结,主要内容：,电场强度：,库仑定律,注意：在具体计算时，要先分解，再积分。,点电荷的场强,带电体的场强,1、定义法（场强叠加原理

2、）,2、定理法（高斯定理）,适合高度对称的电场,常见的电量分布的对称性(均匀带电)球对称 柱对称 面对称,、由电势求场强,适用于电势已知的具有简单对称的电场,电势,点电荷的电势,电势的计算,1、叠加法,2、定义法,已知场强分布的前提下用方法二简单。,电势差,电场力的功,顺序,静电场的规律,静电场对,导体静电感应（感应电荷）,电介质电极化（极化电荷）,导体内任一点的电场强度都等于零。,*推论(静电平衡状态),2)导体表面任一点 场强方向垂直于表面,1)导体为等势体，导体表面为等势面,1、实心的带电导体,电荷只能分布于导体的表面上。,2、空腔导体(带电荷Q),1)腔内无电荷，导体的电荷只能分布在外

3、表面。,2)腔内有电荷 q，导体的内表面感应-q,外表面感应+q，外表面带电荷 Q+q。,导体静电平衡条件：,导体上电荷的分布：,电容器的电容,平行板电容器,串联,并联,电场的能量,1、电容器的能量,2、电场的能量,注意：积分区间为所有有电场存在的空间。,1-1,(B),习 题 课（一）,在边长为a的正方体中心处放置一点电荷Q，设无穷远处为电势零点，则在正方体顶角处的电势为,(B),(A),(C),(D),解：,1-2,选无穷远处为电势零点，半径为R的导体球带电后，其电势为U0，则球外离球心距离为r处的电场强度的大小为,(B),(A),(C),(D),解：,(C),1-3,在一个孤立的导体球壳

4、内，若在偏离球中心处放一个点电荷，则在球壳内、外表面上将出现感应电荷，其分布将是,解：,（A）内表面均匀，外表面也均匀。（B）内表面不均匀，外表面均匀。（C）内表面均匀，外表面不均匀。（D）内表面不均匀，外表面也不均匀。,(B),1-4,一平行板电容器充电后仍与电源连接，若用绝缘手柄将电容器两极板间距离拉大，则极板上的电量Q、电场强度的大小E和电场能量W将发生如下变化,解：,（A）Q增大，E增大，W增大。（B）Q减小，E减小，W减小。（C）Q增大，E减小，W增大。（D）Q增大，E增大，W减小。,(B),1-5,一半径为R的均匀带电圆盘，电荷面密度为，设无穷远处为电势零点，则圆盘中心O点的电势U

5、 0=。,解：,1-6,图示BCD是以O点为圆心，以R为半径的半圆弧，在A点有一电量为+q的点电荷，O点有一电量为q的点电荷，线段BA=R，现将一单位正电荷从B点沿半圆弧轨道BCD移到D点，则电场力所做的功为。,解：,1-7,两个电容器1和2，串联后接上电源充电。在电源保证连接的情况下，若把电介质充入电容器2中，则电容器1上的电势差，电容器极板上的电量。（填增大、减小、不变）,解：,增大,增大,1-7,如图所示为一个均匀带电的球层，其电荷体密度为，球层内表面半径为R1，外表面半径为R2，设无穷远处为电势零点，求空腔内任一点的电势。,解一：,1-7,如图所示为一个均匀带电的球层，其电荷体密度为，

6、球层内表面半径为R1，外表面半径为R2，设无穷远处为电势零点，求空腔内任一点的电势。,解二：,1-8 如图所示，半径分别为R1和R2（R2 R1）的两个同心导体薄球壳，分别带电量Q1和Q2，今将内球壳用细导线与远处半径为r的导体球相连，导体球原来不带电，试求相连后导体球所带电量q。,设连接后，r 带电q，则此时R1带电为Q1 q，且两者电势相等,=,1-9 假想从无限远处陆续移来微量电荷使一半径为R的导体球带电。（1）当球上已带有电荷q时，再将一个电荷元dq从无限远处移到球上的过程中，外力作多少功？（2）使球上电荷从零开始增加到Q的过程中，外力作多少功？,解：当球上已有电荷q时，导体球上的电势为,下次上课内容：,11-1 磁场 磁感强度 11-2 毕奥-萨伐尔定律(1),