習(xí)題課后作業(yè)(靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體和電介質(zhì))

1、習(xí)題課后作業(yè)(靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體和電介質(zhì))1、一個(gè)平行板、一個(gè)平行板電容器的容器的電容值C＝100Pf，面，面積S＝100cm2，兩板兩板間充以相充以相對(duì)電對(duì)電容率容率為εr＝6的云母片，當(dāng)把它接到的云母片，當(dāng)把它接到50V的電源上源上時(shí)，云母中，云母中電場(chǎng)強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)度大小度大小E＝9.42103vm，金屬板上的自由，金屬板上的自由電荷量荷量q＝5.00109C。(=)CUq??DE????Sqr0??2、一空氣平行板、一空氣平行板電容器，容

2、器，電容為C，兩極板，兩極板間距離距離為d，充，充電后，兩極板后，兩極板間相互作用力相互作用力為F，則兩極板兩極板間的電勢(shì)電勢(shì)差為，CFd2極板上的極板上的電荷量大小荷量大小為。FCd23、一平行板、一平行板電容器，兩極板容器，兩極板間電壓為間電壓為U12，其，其間充滿相對(duì)電對(duì)電容率為εr的各向同性均勻的各向同性均勻電介質(zhì)，電介質(zhì)厚度厚度為d，則電則電介質(zhì)中的中的電場(chǎng)能量密度能量密度為()221202dUwr???dUE12?220Ew

3、r???4、如、如圖，在與，在與電源連接的平行板接的平行板電容器中，填入兩種不同的均勻的器中，填入兩種不同的均勻的電介質(zhì)，則兩種電介質(zhì)中的中的場(chǎng)強(qiáng)場(chǎng)強(qiáng)相等相等電位移位移不相等不相等。(填相等或不相等填相等或不相等)dUEE??211011EDr???2022EDr???12rr????21DD??5、平行板、平行板電容器在接入容器在接入電源后源后把兩板把兩板間距拉大距拉大則電則電容器容器(D)1r?2r?(2)在內(nèi)表面上任取一面元在內(nèi)表

4、面上任取一面元其電量為dq在O點(diǎn)產(chǎn)生的生的電勢(shì)為電勢(shì)為:adqdUo??411?q1在O點(diǎn)產(chǎn)生的生的電勢(shì)電勢(shì)aqaqadqdUUooo??????4441111???????內(nèi)內(nèi)(3)同理同理外球面上的外球面上的電荷q2在O點(diǎn)產(chǎn)生的生的電勢(shì)電勢(shì)bqQbqUoo????4422???點(diǎn)電荷q在O點(diǎn)產(chǎn)生的生的電勢(shì)電勢(shì)rqUoq??4?∴O點(diǎn)的點(diǎn)的總點(diǎn)勢(shì)()oqUUUU??41210????bqQaqrq???7、一平行板、一平行板電容器，兩

5、極板容器，兩極板間的距離的距離d＝5.00mm板面板面積100cm2，以，以300V電源使之充源使之充電。(1)兩板兩板間設(shè)為間設(shè)為真空，求此真空，求此電容器的容器的電容板上容板上電荷面密度及兩荷面密度及兩板間場(chǎng)強(qiáng)間場(chǎng)強(qiáng)。(2)該電該電容器充容器充電后，從后，從電源拆下，保持其源拆下，保持其電量不量不變，今在兩板，今在兩板間插入厚插入厚5.00mm的玻璃片的玻璃片(相對(duì)電對(duì)電容率容率為5.00)。求。求電容以及兩板容以及兩板間場(chǎng)強(qiáng)間場(chǎng)強(qiáng)

6、與兩板與兩板間電勢(shì)間電勢(shì)差。差。(3)該電該電容器充容器充電后，仍與后，仍與電源相接，保持其源相接，保持其電壓電壓不變，今在兩，今在兩板間插入上述玻璃片。求插入上述玻璃片。求電容以及兩板容以及兩板間場(chǎng)強(qiáng)間場(chǎng)強(qiáng)與兩板上的與兩板上的電荷。荷。解:(1)E0=U0d=300(5103)=6104(Vm)σ=D0=ε0E0=5.31107(Cm2)(2)C=εrC0=εrε0Sd=8.851011(F)E=E0εr=(6104)5=1.2104