静电场综合练习

1静电场综合练习1、有一个平行板电容器，当两极板间为空气时，其电容为C0=40皮法，把它连接到一个电动势为E=500伏的电源上。现将一块厚度等于极板间距离的石蜡块塞进两极板间，使它充满极板间空间的一半，如图。已知石蜡的介电常数ε=2。求：(1)塞入石蜡块后，电容器的静电能的变化。(2)在石蜡块塞入过程中，电源所提供的电能。2、半径为r的金属球远离其他物体，通过阻值为R的电阻接地。电子束从远处以v的速度落到球上，每秒钟有n个电子落到球上。求每秒钟球释放的热量及球上的电量。2PLS3、空气中有一肥皂泡，半径为r，使它带上电荷后半径增大到R，已知外界大气压为p，肥皂水表面张力为σ，求所带电量Q。4、有一均匀带电球体，半径为R，球心为P，单位体积内带电量为ρ，现在球体内挖一球形空腔，空腔的球心为S，半径为R/2，如图所示，今有一带电量为q，质量为m的质点自L点（LS⊥PS）由静止开始沿空腔内壁滑动，不计摩擦和质点的重力，求质点滑动中速度的最大值。35、在一个半径为R的导体球外，有一个半径为r的细圆环，圆环的圆心与导体球心的连线长为a(a＞R)，且与环面垂直，如图复13-4所示。已知环上均匀带电，总电量为q，试问：1、当导体球接地时，球上感应电荷总电量是多少？2、当导体球不接地而所带总电量为零时，它的电势如何？3、当导体球的电势为0V时，球上总电荷又是多少？4、情况3与情况1相比，圆环受导体球的作用力改变量的大小和方向如何？5、情况2与情况1相比，圆环受导体球的作用力改变量的大小和方向如何？〔注〕已知：装置不变时，不同的静电平衡带电状态可以叠加，叠加后仍为静电平衡状态。ROarO/图复13-446、如图所示，O为半径等于R的原来不带电的导体球的球心，O1、O2、O3为位于球内的三个半径皆为r的球形空腔的球心，它们与O共面，已知2321ROOOOOO．在OO1、OO2的连线上距O1、O2为2r的P1、P2点处分别放置带电量为q1和q2的线度很小的导体（视为点电荷），在O3处放置一带电量为q3的点电荷，设法使q1、q2和q3固定不动．在导体球外的P点放一个电量为Q的点电荷，P点与O1、O2、O3共面，位于OO3的延长线上，到O的距离ROP2．1．求q3的电势能．2．将带有电量q1、q2的小导体释放，当重新达到静电平衡时，各表面上的电荷分布有何变化？此时q3的电势能为多少？O1O2O3PP2P1ORRr