16静电场中的电介质一解答.ppt

,下列说法中哪一个是正确的?
(A) 高斯面内不包围自由电荷,则面上各点电位移矢量D为零.
(B) 高斯面上处处D为零,则面内必不存在自由电荷.
(C) 高斯面的D通量仅与面内自由电荷有关.
(D) 以上说法都不正确.
一、选择题
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,若测得导体表面附近场强为E,则导体球面上的自由电荷面密度s为
(A)e0E. (B)e0erE.
(C)erE. (D)(e0er-e0)E.
er
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,两极板间的一半空间充有各向同性均匀电介质,另一半为空气,,有一个质量为m、带电量为+q的质点,,若把电介质抽去,则该质点
(A)保持不动. (B)向上运动.
(C)向下运动. (D)是否运动不能确定.
e
d
S
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,在图(a)和图(b)的两种情况下,电容器中储存的静电能量将
(A)都增加. (B)都减少.
(C)(a)增加,(b)减少.(D)(a)减少,(b)增加.
U不变,Q不变
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,一块电介质如图放置,以点电荷所在处为球心作一球形闭合面,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的场强.
(B)高斯定理成立,但不能用它求出闭合面上各点的场强.
(C)由于电介质不对称分布,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.
只有在高斯面上的电场强度呈对称性分布时,才能用高斯定理求解出面上各点的电场分布。
电介质
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er
二、填空题
,电位移矢量与场强之间的关系是___________________ .
2. 一平行板电容器,充电后切断电源,;电场能量是原来的___________ 倍.
d
U
S
1/er
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3. 一带电q、半径为R的金属球壳,壳内充满介电常数为e 的各向同性均匀电介质,壳外是真空,则此球壳的电势U= .
er
,、(1)为,(2)为.
由高斯定理有,D=s
电位移线
电力线
由D=e0erE有:
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,串联以后接上电动势恒定的电源充电,在电源保持联接的情况下,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1极板上的电量.
增大
增大
er
U
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三、计算题
1. 两导体球A、B的半径分别为R1=,R2 = m,中间以导线连接,两球外分别包以内半径为R= m的同心导体球壳(与导线绝缘)并接地,导体间的介质均为空气,:空气的击穿场强为3×106 V/m,今使A、B两球所带电荷逐渐增加,计算:
(1) 此系统何处首先被击穿?这里场强为何值?
(2) 击穿时两球所带的总电荷Q为多少?
解:
不考虑相互作用时,由高斯定理可得空气中的场强
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因有导线相连,两球为等势体,故
故B球表面处的场强最大,这里先达到击穿场强而击穿。
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