导体与电介质小结与练习题.pptVIP

* 或电势：导体是等势体 表面是等势面 场强： E内 = 0 E表面 ? 表面 1. 导体的静电平衡条件 2. 静电平衡时导体上的电荷分布 静电场中的导体和电介质小结 一、静电场中的导体 当地表面紧邻 处的电场强度 (2)常见导体组: · 板状导体组 · 球状导体组 (1)分析方法: · 用电荷守恒 · 用静电平衡条件 · 用高斯定理 . 电势概念 4. 有导体存在时静电场的分析与计算 3. 静电屏蔽: 静电平衡时, 金属空壳的外表面上及壳外的电荷 在壳内的合场强总为零,因而对壳内无影响。 1. 电介质的极化：在外电场的作用下，电介质表面出现束缚电荷的现象（均匀电介质），叫做电介质的极化。 二、 静电场中的电介质 介质电极化率 2. 电极化强度：对各向同性电介质，在电场不太强的情况下 无极分子电介质的极化----位移极化 有极分子电介质的极化----转向极化 束缚电荷 3. 电介质表面束缚电荷密度： 束缚电荷的面密度: 在数值上就等于极化强度矢量 在介质表面法线方向的分量。 4. 电位移矢量 ： 的高斯定理：通过任意封闭曲面的电位移通量等于该封闭面包围的自由电荷的代数和。 5. 6. 静电场中有电介质时解题思路: 在电荷分布具有某种对称性的情下,首先由 的高斯定理出发求解 D高斯定理 ? 问题： 三、电容器的电容 1. 典型的电容器电容的计算 球形 柱形 设Q R1 R2 R1 R2 U 平行板 d 1. 串联： 2. 并联： 四、电容器的能量 电容器的贮能公式 电介质中 电场能量密度： 电容器组 静电场中的导体和电介质练习题 选择题： 1. 如图，若N接地时，导体N上 （A）正电荷消失； （B）负电荷消失； （C）正负电荷都消失； （D）正负电荷都不消失。 + + - N M 串联 U不变 2. 两个完全相同的电容器C1和C2，串联后与电源连接，现将一电介质板插入C1中，则 （A）电容器组总电容减小； （B）C1上的电量大于C2上的电量； （C）C1上电压高于C2上电压； （D）电容器组储存的总电能增大。 C1 C2 3. 一球形导体，带电量为q，置于一个任意形状的导体空腔中，当用导线将两者连接后，系统的电场能 （A）增大； （B）减少； （C）不变。 腔内电场消失，腔外电场不变。 填空题： 4. 将一负电荷从无限远处移到一个不带电的导体附近，则导体内的场强_______，导体的电势_______。 不变 减小 5. 一个平板电容器电容C=100pF，面积S=100cm2，两板间充以相对介电常数 的云母片，当把它接到50V的电源上时，云母片中的场强大小E=_______，极板上自由电荷的电量Q=_________。 不变 不变 7. 空气电容器，接电源充电后，储存能量W0，保持电源连接，充满 的各向同性电介质，则该电容器储存的能量为__________。 6. C1和C2两空气电容器连接电源充电后，在电源保持连接的情况下，在C1中插入一电介质板。 C1和C2极板上的电量如何变化__________。 C1 C2 8. 如图所示电容器，充电后，电介质中场强 与空气中场强 的关系是_________________________。 与 同向 9. 一空气平行板电容器，电容为C，两板间距离为d，充电后两板间相互作用力为F，则两板间电势差为______，极板上的电量为________。 10. 将一空气平行板电容器，接通电源充电到一定电压后即断电。再将一块与极板面积相同的金属板平行地插入两板间。由于插入金属后，电容器储能将________，与金属板的位置_______。 d d’ 插入金属板后Q不变。 C由 变为 ， ，用于吸入金属板做功。 减小 无关 12. 一平行板电容器，充电后切断电源，两板间充满相对介电常数为 的各向同性均匀电介质，此时两板间场强是原来的_______ 倍，能量是原来的_________倍。 11. 金属球壳内外半径分别为R1和R2，带电量为Q，在球壳内距球心O距离r处有一电量为q的点电荷，则球心处的电势为_____________。 O R1 R2 q r Q 解：设内球面半径为a 计算题 13. 球形电容器，外球面半径为b，内外球面电势差U保持不