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大学物理:复习课习题.ppt

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大学物理:复习课习题.ppt

上传人:窝窝爱蛋蛋 2021/9/23 文件大小:527 KB

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大学物理:复习课习题.ppt

文档介绍

文档介绍:半径为R的带电细圆环,其电荷线密度为= 0cos,式中0为一常数,
 为半径R与x轴所成的夹角,如图所示.试求环心O处的电场强度.
解:在任意角 处取微小电量dq =dl,它在O点产生的场强为:
y
R
x
f
O
f
它沿x、y轴上的二个分量为:
dEx=-dEcos , dEy=-dEsin
对各分量分别求和
故O点的场强为:
一“无限长”圆柱面,其电荷面密度为: , 式中 为半径R与x轴所夹的角,试求圆柱轴线上一点的场强.
解:将柱面分成许多与轴线平行的细长条,每条可视为“无限长”均匀带电直线,其电荷线密度为
它在O点产生的场强为:
dEx=-dEcosf =
dEy=-dEsinf =
半径为R的球体, 电荷成球对称分布. =k/r (k为比例常数) r为
  球心到该点的距离. 求球内外各点的场强
解: 用高斯定理求解:
当   时,
对吗?

与 r无关
与r2成反比
R
r
dr’
r’
高斯面
场强方向均沿径向
一个不带电金属球(半径为R)旁距球心为 r 处有一点电荷+q
求:(1)金属球上感应电荷在球心处产生的场强;
(2)球心的电势; 
(3)若将金属球接地,球上的净电荷为多少?
解: (1) 感应电荷+q,,-q,分布于球表面
r
+q
R
(2)
(3) 将金属壳接地,
解得
O
U球=0,
设球上有净电荷q1,
mm的薄金属板A、B构成的空气平板电容器被屏蔽在一金属盒K内,金属盒上、下两壁与A、 mm,金属板面积为30mm40mm。求:(1)被屏蔽后电容器的电容变为原来的几倍;(2)若电容器的一个引脚不慎与金属屏蔽盒相碰,问此时的电容又为原来的几倍。
分析:薄金属板A、B与金属盒一起构成三个电容器其等效电路图如图 (b)所示,由于两导体间距离较小。电容器可视为平板电容器,通过分析等效电路图可求得A、B间的电容。
解:(1)由等效电路图(b)可知
由于电容器可视作平板电容器,且d1=2d2=2d3
因此A、B间的总电容
(2)若电容器的一个引脚与屏蔽盒相碰,相当于C2(或者C3)极板短接,其电容为零,则总电容
平板电容器 (s , d)充电后断开电源, 如图充电介质(r),介质面积为S1
问: (1) E1是否等于E2? (2) D1是否等于D2?
(3) 两部分所对应极板上自由电荷面密度是否相等?
(4) 此电容器的电容.
解: (1)
(3)
(2) D1=0 rE1
0
r
II
I
极板为等势体
V=E1d=E2d
E1=E2
D2=0E2
(4)两电容器并联
如图所示,将两极板间距离为d的平行板电容器垂直地插入到密度为 、相对介电常量为 的液体电介质中.如维持两极板之间的电势差U不变,试求液体上升的高度h.
电源作功
液体上升后增加的电能
解:设极板宽度为L,液体未上升时的电容为

液体上升到h高度时的电容为
液体上升后增加的重力势能
因 A = DW1+DW2,可解出

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