大學物理第13章靜電場中的導體與電介質(zhì)-在線瀏覽
2025-03-02 19:39本頁面
【正文】 、外半徑分別為 R2 = cm， R3 = cm。 （ l）求球殼 B內(nèi)、外表面上所帶的電荷以及球 A和球殼 B的電勢； （ 2） 將球殼 B接地然后斷開，再把金屬球 A接地 ， 求球 A和球殼 B內(nèi)、外表面上所帶的電荷以及球 A和球殼 B的電勢。 由電勢的疊加 ， 球A和球殼 B的電勢分別為 VRRQRQU BAAAA 3302022 ??????? ??????VRU BAB 330 ???? ??外表面帶電荷 QA+ QB，電荷在導體表面均勻分布 （ 圖 (a)） ，由帶電球面電勢的疊加可求得球 A和球殼 B的電勢。 導體接地，表明導體與大地等電勢（大地電勢通常取為零）。 再將球 A接地， 球殼內(nèi)表面帶電 QA？ AQ?1R3R 2R)(bAAQB斷開球殼 B的接地后，再將球 A接地，此時球 A的電勢為零。此時球 A的電勢可表示為 AA Qq ?Aq?1R3R 2R)(cAAqB302022 444 RQqRqRqU AAAAA ???????????由 UA= 0 可解出球 A所帶的電荷 qA，再由帶電球面電勢的疊加，可求出球 A和球殼 B的電勢。 2???BU導體的接地使各導體的電勢分布發(fā)生變化，打破了原有的靜電平衡，導體表面的電荷將重新分布， 以建立新的靜電平衡。 ?′， 則極化電荷在電容器中產(chǎn)生的電場強度的大小為： (A) ． (B) ． (C) ． (D) ． [ ] 0???r???0?02???r???(A) 參考解答：本題可做類比法處理 ???? 0E????????? 0E?????（空氣）平板電容器 極板上自由電荷 面密度 ?. 0E?E??電 介質(zhì)極化后 邊緣出現(xiàn) 極化電荷面分布，在本例中為 均勻面分布，設極化電荷面密度為 ?′，其產(chǎn)生的電場可由類比法得到。 12 ?0=?105C?m2。此時電介質(zhì)中的 D、 E和 P各為多少？ 解： 介質(zhì)中的電位移矢量的大小 介質(zhì)中的電場強度和極化強度的大小分別為 D、 P、 E方向相同，均由正極板指向負極板（圖中垂直向下）。m1 ，如果用它來作平板電容器的電介質(zhì)，要制作電容為 ?F，而耐壓為 kV的電容器，它的極板面積至少要多大。 14 6. 如圖所示 ， 一圓柱形電容器 ， 內(nèi)筒半徑為 R1， 外筒半徑為 R2 (R2＜ 2 R1)， 其間充有相對介電常量分別為 ?r1和 ?r2＝ ?r1/2的兩層各向同性均勻電介質(zhì) ， 其界面半徑為 R． 若兩種介質(zhì)的擊穿電場強度 EM相同 ， 問： (1) 當電壓升高時，哪層介質(zhì)先擊穿？ (2) 該電容器能承受多高的電壓？ O R1 R2 R ?r2 ?r1 解： (1) 設內(nèi)、外筒單位長度
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