两个金属球的电场能量接触的内电场的大小以及电场范围有没有办法

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例:一平板电容器面积为S间距d,用电源充电

后两极板分别带电为+q和-q,断开电源再把 两极板拉至2d ,试求:?外力克服电力所做的功 ?两极板间的相互作用力? q ?q 解? :根据功能原理可知 外力的功等于系统能量的增量 电容器两个状态下所存贮的 能量差等于外力的功。

若把电容器极板拉开一倍的距离 所需外仂的功等于电容器原来具 有的能量。

2) 极板带电不变场强不变,作用力恒定

典例5:图示为一空气平行板电容器上极板 固定,下极板悬空极板面积为S,板间距为 d 极板质量为 m 。问当电容器两极板间加多 大电压时下极板才能保持平衡?(忽略边 缘效应)

1. C1 和 C2 两空气电容器并聯起来接上电源充电.然后 将电源断开再把一电介质插入 C1 中,则 (A) C1 和 C2 极板上电量都不 变. (B) C1极板上电量增大C2 极板上的电量不变. (C) C1极板上电量增大,C2 极板上的电量减少. (D) C1极板上的电量减少,C2 极板上电量增大.

断电后总电量守恒两电容器电压相等 C

2. C1 和 C2 两空气电容器串联起来接上电源充 电,保持電源联接,再把一电介质板插入 C1 中, 则 (A) C1上电势差减小,C2上电量增大; (B) C1上电势差减小,C2上电量不变; (C) C1上电势差增大,C2上电量减小; (D) C1上电势差增大,C2上电量鈈变。

4. C1 和 C2 两个电容器其上分别表明200pF(电 容量)、500v(耐压值)和300pF 、900v把它们串 联起来在两端加上1000V电压,则

C1被击穿,C2不被击穿; C2被击穿, C1不被击穿; 两者都被击穿; 两者都不被击穿

5. 一球形导体,带电量 q ,置于一任意形状的空 腔导体中,当用导线将两者连接后,则与末连接 前相比系统静电能能将

不变; 增大; 减小; 如何变化无法确定。

6.真空中有一均匀带电球体和一均匀带电球面, 如果它们的半径和所带的电量都相等,则它们 的静電能之间的关系是: (A)球体的静电能等于球面的静电能; (B)球体的静电能大于球面的静电能; (C)球体的静电能小于球面的静电能; (D)无法比较

7. 同心导体球与导体球壳周围电场的电力线分布如 图所示,由电力线分布情况可知球壳上所带总电量 为:

8.金属球的电场能量球A与同心球壳B组成电容器球A上带电荷 q,壳B上带电荷Q测得球与壳间电势差为UAB,可 知该电容器的电容值为:

10.一平行板电容器充电后與电源断开,然后 再充满相对介电常数为 ? r 的各向同性均匀电介 质则其电容C、两板间电势差U12及电场能量We 与充介质前比较将发生如下变化: (A)C↑ U12↓ We↑ (B) C↑ U12↓ We↓ (C) C↑ U12↑ We↓

11. 半径分别为R和r的两个金属球的电场能量球,相距很远用 一根细长导线将两球连接在一起并使它们带电,在 忽畧导线的影响下两球表面的电荷面密度之比 ? R / ? r 为: (A)


(B) (C) (D)

9. 半径为R的金属球的电场能量球,接电源充电后断开电源 这时它储存嘚电场能量为5×10-5J。今将该球与 远处一个半径也是R的导体球B用细导线连接则 1.25×10 A球储存的电场能量变为___.-5J 电量守恒: Q Q/2 W/4

3.两个相同的空气电嫆器并联后,加上电压 Uab=U .断开电源后在其中一个电容器的两 极板间充满介电常数为ε的均匀介质,如 图.求此时的Uab. ?

7.平行板电容器,极板面积为S板间距为 ? r1 d。相对介电常数分别为 ?的 两种电介 r2 质各充满板间的一半问 (1)此电容器带电后,两介质所对的极板 上自由电荷面密喥是否相等 ? (2)此时介质内的 D 是否相等? (3)此电容器的电容多大 S

图示一球形电容器,在外球壳的半径b及内外 导体间的电势差U维持恒萣的条件下内球半 径a为多大时才能使内球表面附近的电场强度 最小?求这个最小电场强度的大小.

球形电容器内外半径分别为R1和R2 充有電 量Q。(1)求电容器内电场的总能量;(2) 证明此结果与按算得的电容器所储电能值相等

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