2022-2023年高中物理競(jìng)賽 靜電場(chǎng)中的電介質(zhì)課件

1、第三章習(xí)題 靜電場(chǎng)中的電介質(zhì)341解答： 圓板被均勻極化,故只在介質(zhì)圓板邊緣上有極化面電荷,弧長(zhǎng)為厚度為的面元面積為處的極化面電荷密度為 據(jù)對(duì)稱性,極化電荷在圓板中心產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度只存在y分量. 位于處的極化電荷在圓板中心產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的y分量為 全部極化面電荷在圓板中心產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為將電場(chǎng)強(qiáng)度寫為矢量 345解答：（1）據(jù)電容的定義并代入數(shù)據(jù),得 （2）金屬板內(nèi)壁的自由電荷（絕對(duì)值）為 （3）放入電介質(zhì)后,電壓降至?xí)rC為（4）兩板間的原電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 （5）放入電介質(zhì)后的電場(chǎng)強(qiáng)度大小 （6）電介質(zhì)與金屬板交界面上極化電荷的絕對(duì)值為,因極化電荷與自由電荷反號(hào),有 （7）電介質(zhì)的相對(duì)介電常

2、數(shù)為346解答： 球面上的極化電荷面密度為 緊貼球形空腔表面介質(zhì)上的極化電荷面密度是不均勻的,極化電荷面密度左側(cè)為正,右側(cè)為負(fù) .球面上坐標(biāo)為處的面元面積為 該面元上的極化電荷量為 帶電面元在球心處激發(fā)的電場(chǎng)強(qiáng)度 極化電荷在球心的場(chǎng)強(qiáng)的方向沿z軸方向 351解答： 因?qū)w板上內(nèi)表面均勻分布自由電荷,取上導(dǎo)體板的法線方向指向下方,即有在介質(zhì)1板中,有在介質(zhì)2板中,有貼近上導(dǎo)體板處的極化電荷面密度為 貼近下導(dǎo)體板處的極化電荷面密度為兩介質(zhì)板間的極化電荷面密度為或 353解答： （1）介質(zhì)板用“2”標(biāo)記,其余空氣空間用“1”標(biāo)方向?yàn)橛筛唠妱?shì)指向低電勢(shì),兩極板間電勢(shì)差（絕對(duì)值）為 記,單位矢無論在空間1還是在2,電位移矢量相等,故有 寫成矢量 （2）因,故極板上自由電荷的電荷量（絕對(duì)值）為（3）極板和介質(zhì)間隙中（空氣中）的場(chǎng)強(qiáng)（4）電容為359解答： （1）以半徑,長(zhǎng)度為一個(gè)單位,作一與導(dǎo)線同軸的圓柱體,圓柱體的表面作為高斯面,求得介質(zhì)中的電位移矢量為 為電場(chǎng)強(qiáng)度為 極化強(qiáng)度矢量為（2）兩極的電勢(shì)差U為 （3）在半徑與處,介表面表的極化電荷面密度分別為371解答：有玻璃板時(shí),電容器電容為將玻璃板移開后,電容器電容為（1）電容器一直與直流電源相接時(shí),電壓U不變. 未抽出玻璃板時(shí)電容器的能量為抽出玻璃板后電容器的能量為 （2）用直流電源給電容器充電后,先斷開電源再抽出玻璃板