第五章:静电场 1.理解描述电场的物理量一一电场强度和电势的含义: E DUW∞_rC(或无穷) 2.会用点电荷电场强度公式④叠加原理的方法求E 函数 理解电通量含义和高斯定理,并会用高斯定理求 E函数 3.已知电荷分布、会计算电势函数;已知或先解得 E函数会计算电势函数和电势差。 4.弄清静电平衡条件及静电平衡下导体的性质 5.了解电介质极化机理,及描述极化的物理量一电极 化强度P,会用介质中的高斯定理,求对称或分 区均匀问题中的D,E,P及界面处的束缚电荷面 密度O 6.会按电容的定义式计算电容,掌握电场能量密度并 知道如何计算电场中储存的电能
第五章：静电场 1.理解描述电场的物理量---电场强度和电势的含义： 0 F E q = 0 0 ( a a a U W C V E dl q q = = = 或无穷) a 2. 会用点电荷电场强度公式 叠加原理的方法求 E 函数 理解电通量含义和高斯定理，并会用高斯定理求 E 函数 ３． 已知电荷分布、会计算电势函数；已知或先解得 E 函数会计算电势函数和电势差。 4. 弄清静电平衡条件及静电平衡下导体的性质 5. 了解电介质极化机理，及描述极化的物理量—电极 化强度 P , 会用介质中的高斯定理，求对称或分 区均匀问题中的 D E P , , 及界面处的束缚电荷面 密度 ’。 6. 会按电容的定义式计算电容，掌握电场能量密度并 知道如何计算电场中储存的电能
第五章自测题 一、选择题(每题3分) 1.下列说法正确的是: (A)电场强度不变的空间,电势必为零 (B)电势不变的空间,电场强度必为零 (C)电场强度为零的地方,电势必为零 (D)电势为零,电场强度必为零 2.下列关于高斯定理理解的说法中,正确的是: (A)当高斯面内电荷代数和为零时,高斯面上任意 点的电场强度都等于零 (B)高斯面上电场强处处为零,则高斯面内的电荷 代数和必为零。 (C)如果高斯面上电场强度处处都不为零,则高斯 面内电荷代数和一定不为零 3.当空气平行板电容器充电后切断电源,然后使两 极板距离缩小,则 (A)电容器电容减少 (B)两极板间电场强度减小 (C)两极板间电势差减少 (D)两极板间电场能量密度将减少
第五章 自测题 一、选择题（每题 3 分） １．下列说法正确的是： （Ａ）电场强度不变的空间，电势必为零 （Ｂ）电势不变的空间，电场强度必为零 （Ｃ）电场强度为零的地方，电势必为零 （Ｄ）电势为零，电场强度必为零 ［ ］ ２．下列关于高斯定理理解的说法中， 正确的是： （Ａ）当高斯面内电荷代数和为零时，高斯面上任意 点的电场强度都等于零 （Ｂ）高斯面上电场强处处为零，则高斯面内的电荷 代数和必为零。 （Ｃ）如果高斯面上电场强度处处都不为零，则高斯 面内电荷代数和一定不为零 ［ ］ ３．当空气平行板电容器充电后切断电源，然后使两 极板距离缩小，则： （Ａ）电容器电容减少 （Ｂ）两极板间电场强度减小 （Ｃ）两极板间电势差减少 （Ｄ）两极板间电场能量密度将减少
4.真空中两平行带电板相距为d,面积为S,且 d2(S,带电量分别为+q与-,则两板间作用力大 小为 (A)F 4兀Ed (B)F=2 (C)F=2g2 (D)F E 28 s 5.如图所示,在带电体A A 旁,有不带电的导体空腔 B,C为导体空腔内一点, 则: (A)带电体A在C产生 的电场强度为零 (B)带电体A与导体壳 B外表感应电荷在C 产生的合场强为零 (C)带电体A与导体壳 B内表面感应电荷在
［ ］ ４． 真空中两平行带电板相距为 d, 面积为Ｓ，且 2 d S ,带电量分别为+q 与-q，则两板间作用力大 小为： （Ａ） 2 2 0 4 q F d = （Ｂ） 2 0 q F S = （Ｃ） 2 0 2q F S = （Ｄ） 2 0 2 q F S = ［ ］ ５． 如图所示，在带电体Ａ 旁，有不带电的导体空腔 Ｂ,Ｃ为导体空腔内一点， 则： （Ａ）带电体Ａ在Ｃ产生 的电场强度为零 （Ｂ）带电体Ａ与导体壳 Ｂ外表感应电荷在Ｃ 产生的合场强为零 （Ｃ）带电体Ａ与导体壳 Ｂ内表面感应电荷在
C产生的合场强为 零 二、填空题(每题3分) 1.半径为R,电荷面密度为O的均匀带电球面内部 任意点的电场强度等于 电势等于 (设无限远处电势为零)。 2.两个点电荷的电量都是q,相距为l。在这两个点 电荷连线的中垂面上到两者连线中点距离为a处 的电势为 3.一个电量为q的点电荷,位于立方体中心,则通 过该立方体的一个表面的电通量为 4.两个电容器的电容之比C1:C2=1:2,把它们串联 起来接电源充电,它们的电场能量之比 w: W2 ,如果是并联起来充电,则 它们的电场能量比W1:W2= 5.长为的均匀带电线,带电q在线的延长线上,离 端距离为a的一点的电场强度等于
Ｃ产生的合场 强为 零。 ［ ］ 二、填空题（每题 3 分） １．半径为Ｒ，电荷面密度为 的均匀带电球面内部 任意点的电场强度等于 _______ ，电势等于 ___________(设无限远处电势为零)。 ２．两个点电荷的电量都是 q，相距为 l。在这两个点 电荷连线的中垂面上到两者连线中点距离为 a 处 的电势为_________________。 ３．一个电量为 q 的点电荷，位于立方体中心，则通 过 该 立 方 体 的 一 个 表 面 的 电 通 量 为 ________________。 4．两个电容器的电容之比 1 2 C C: 1: 2 = ，把它们串联 起来接电源充电，它们的电场能量之比 1 2 W W: =__________，如果是并联起来充电，则 它们的电场能量比 1 2 W W: =___________。 5．长为 l 的均匀带电线，带电 q,在线的延长线上，离 一 端 距 离 为 a 的 一 点 的 电 场 强 度 等 于 ________________
三.计算题(每题10分) 1.有半径为的无限长均匀带电圆柱体,体电荷密 度为尸,求圆柱体内外任意点的电场强度。 2.在半径为R,相对介电常数为的均匀介质球的 球心放有电量为Q的点电荷,球外为真空,求介 质球内外的电势分布。 3.在两板相距为d的空气平行板电容器中,插入厚 度为t的金属平板,面积与平行板相同且平行 电容变为原来的多少倍?若换为相对介电常数为 Er的同样厚的平板,电容变为原来的多少倍? 4.半径为R,带电为q的孤立金属球,试求它产生 的电场储藏的电场能。 5.有半径为P的均匀带电圆盘,面电荷密度为O, 求过圆盘中心的轴上任意点的电势。若在轴上有 一静止点电荷-q处于处,求达处速度。设 电荷-4质量为m。 6.有半径分别为R1,R2的同心薄导体球壳,在其间于 内球壳外同心放置外半径长为0的介 质球壳层,介质的相对介电常数为S
三．计算题（每题 10 分） １．有半径为Ｒ的无限长均匀带电圆柱体，体电荷密 度为 ，求圆柱体内外任意点的电场强度。 ２．在半径为Ｒ，相对介电常数为 r 的均匀介质球的 球心放有电量为Ｑ的点电荷，球外为真空，求介 质球内外的电势分布。 ３．在两板相距为 d 的空气平行板电容器中，插入厚 度为 t 的金属平板，面积与平行板相同且平行， 电容变为原来的多少倍？若换为相对介电常数为 r 的同样厚的平板，电容变为原来的多少倍？ ４．半径为Ｒ，带电为 q 的孤立金属球，试求它产生 的电场储藏的电场能。 ５．有半径为Ｒ的均匀带电圆盘，面电荷密度为 ， 求过圆盘中心的轴上任意点的电势。若在轴上有 一静止点电荷- 0 q 处于 d x 处，求达 1 x 处速度。设 电荷 0 −q 质量为 m。 6．有半径分别为 1 2 R R, 的同心薄导体球壳，在其间于 内球壳外同心放置外半径长为 0 r 的介 质 球 壳 层 ， 介 质 的 相 对 介 电 常 数 为 r