2022-2023年高中物理竞赛 有导体时的静电场课件
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2．1．1解答：第二章习题有导体时的静电场建立球坐标系,球表面上的小面元面积为面元所受电场力为以z=0平面为界,导体右半球的电荷为正,导体\n左半球的电荷为负.根据对称性,面元所受力垂直于z轴的分量将被抵消,因而,只需计算面元dS所受的电场力的z分量,即对右半球积分,注意积分上下限,得左半球所受的力为\n2．1．4解答：设各板表面的电荷密度为利用静电平衡条件列方程得解得：\n将B板接地2．2．1解答：距球心为r处的场强均表示为\n距球心为处电势为在导体球壳内场强和电势分别为球壳外的电势为场强大小E和电势V的分布如图所示.\n2．2．2解答：球形金属腔内壁感应电荷为-q,由于点电荷q位于偏心位置,所以腔内壁电荷分布不均匀,球形金属腔外壁的电荷量为腔外壁电荷均匀分布,由叠加原理,O点的电势为\n2．3．2解答：,则电场为设电荷面密度为（1）平行放置一厚度为t的中性金属板D后,在金属板上、下将出现等值异号的感应电荷,电场仅在电容器极板与金属板之间.A、B间电压为\nA、B间电容C为（2）金属板离极板的远近对电容C没有影响（3）设未放金属板时电容器的电容为放入金属板后,板间空气厚度为\n此时电容器的电容为由于A、B不与外电路连接,电荷量不变,此时A、B间电压为2．3．5解答：（1）按图中各电容器的电容值,知D、E间电容为\n其等效电路如图（a）所示.E、F间电容为其等效电路如图(b)所示.A、B间总电容为(2)A、B间的电势差为900V,等效上的电荷量为电容\n由图(b)知,与A、B相接的两个电容器的电荷量与相同,亦为（3）由图(b)可见,因3个电容器的电容值相等,故E、F间电压为由图（a）知,E、F间电压亦加在3个电容值相等的电容器上,所以\n2．3．7解答：方法一：各个电容器的标号如图所示,设则有在A、B、D、E4个连接点列出3个独立的电荷量方程：3个独立的电压方程：\n由（4）、（5）两式得由（7）、（8）式得由（1）、（3）两式得\n将（1）、（9）两式代入（5）式,得由电容定义,有方法二：因题中C1、C3、C4、C5均为据对称性C2上的电荷为零,所以C4与C3串联得\nC1与C5串联得2．5．1解答：串联时,两电容器的电荷量相同,电能之比为并联时,两电容器的电压相同,电能之比为
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