大学物理习题答案(9)

1练习题九参考答案一．选择题：1．C1和C2两空气电容器串联起来接上电源充电。然后将电源断开，再把一电介质板插入C1中，则[B](A)C1上电势差减小，C2上电势差增大。(B)C1上电势差减小，C2上电势差不变。(C)C1上电势差增大，C2上电势差减小。(D)C1上电势差增大，C2上电势差不变。解∶电源断开意味着电量不变。由于C1放入介质，C1电容增大，则电势差减小。2．两只电容器，FCFC2,821，分别把它们充电到1000V，然后将它们反接（如图所示），此时两极板间的电势差为：[C](A)0V(B)200V(C)600V(D)1000V解∶311108VCQ库，322102VCQ库。将它们反接321106QQQ库，60021CCQV伏。3．一个大平行板电容器水平放置，两极板间的一半空间充有各向同性均匀电介质，另一半为空气，如图。当两极板带上恒定的等量异号电荷时，有一个质量为m、带电量为+q的质点，平衡在极板间的空气区域中。此后，若把电介质抽去，则该质点[B](A)保持不动(B)向上运动(C)向下运动(D)是否运动不能确定解∶原来+q的质点平衡在极板间的空气区域中，qEmg后来把电介质抽去，电容减小。CQV故电势差增大，场强E增大。电场力大于重力。24．一球形导体，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，则与未连接前相比系统静电场能将[B](A)增大(B)减小(C)不变(D)如何变化无法确定.解∶任意形状的空腔导体中，球形导体带电量q不变未连接前腔内、腔外均有电场存在。只不过连接后电量q跑到空腔的外表面上，则腔外电场不变。但腔内电场则为零了。故与未连接前相比系统静电场能将减小。5．用力F把电容器中的电介质板拉出，在图(a)和图(b)的两种情况下，电容器中储存的静电能量将[D](A)都增加.（B）都减少.（C）(a)增加,(b)减少.（D）(a)减少,(b)增加.解∶图(a)中电势差不变，221CVWe抽去介质，则电容减小，故eW减小。图(b)中电量不变，CQWe22抽去介质，则电容减小，故eW增加。6．如图，在一带电量为Q的导体球外，同心地包有一各向同性均匀电介质球壳，相对介电常数为r，壳外是真空。则在介质球壳中的P点处（设rOP）的场强和电位移的大小分别为[C](A)).4/(),4/(22rQDrQEr解∶EDr0(B)).4/(),4/(202rQDrQEr(C)).4/(),4/(220rQDrQEr(D)).4/(),4/(2020rQDrQEr37．两个薄金属同心球壳，半径各为R1和R2(R2R1)，分别带有电荷q1和q2，二者电势分别为U1和U2(设无穷远处为电势零点)，现用导线将二球壳联起来，则它们的电势为(A)U1(B)U2(C)U1+U2(D)(U1+U2)/2［］解∶2202142UdrrqqUR二．填空题：1．如图所示，两同心导体球壳，内球壳带电量+q，外球壳带电量-2q。静电平衡时，外球壳的电荷分布为：内表面-q；外表面-q。2．分子的正负电荷中心重合的电介质叫做___无极分子_电介质．在外电场作用下，分子的正负电荷中心发生相对位移，形成__电偶极子_____。3．半径分别为R1和R2（12RR）的两个同心导体薄球壳，分别带电量Q1和Q2，今将内球壳用细导线与远处的半径为r的导体球相连，导体球原来不带电，则相连后导体球所带电量q为。解∶设相连后导体球所带电量q，导体球的电势rqU04内球壳的电势202101144RQRqQU两电势相等，则)()(122112rRRQRQRrq44．两根平行“无限长”均匀带电直导线，导线半径都是R（R《d）。两导线中心相距为d，导线上电荷线密度分别为和。则两导线间的电势差U＝；该导体组单位长度的电容C＝。解∶两导线间的任一点(X)处的场强：)(2200xdxE两导线之间的电势差：RRdRdRRRddxxdxURdRln)ln(ln2)11(2000所以单位长度的电容：RRdUCln0