E?4?R2?92e?0
E?2.4?1021V?m?1
30、在氢原子中,正常状态下电子到质子的距离为5.29×10-11m,已知氢原子核和电子带电各为?e,把氢原子中的电子从正常态下离核的距离拉到无穷远处所需的能量称为氢原子的电离能。求此电离能是多少焦耳?多少电子伏特? 解:E电离?e(
31、有一块大金属版,面积为S,带有总电量Q,今在其近旁平行地放置第二块大金属版,此板原来不带电,求静电平衡时金属板上的电荷分布及周围空间的电场分布。忽略金属板的边缘效应。
32、求均匀带电细圆环轴线上的电势和场强分布。设圆环半径为R,带电量为Q。
e4??0r?0)=4.35?10?18J?27.2eV
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33、利用电偶极子电势公式U =
14??0pcos?,求其场强分布。 r234、求电偶极子(p=ql)在均匀外电场中(见图)的电势能。 解:正负电荷的电势能分别为W??q??,W???q??
pθ- ql qEW?W??W??q(?????)??qlEcos???pEcos?
式中E是均匀外电场的场强。
题5-34图
35、一个半径为的金属球A,它的外面套一个内、外半径分别为R2和R3的同心金属球壳B,二者带电后电势分别为UA和UB。求此系统的电荷及电场分布。如果用导线将球和壳连接起来,结果又将如何?
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36、半径为R的导体球带有电荷q,球外有一均匀电介质3同心球壳,球壳的内外半径分别为a和b,相对介电常数为εr,求空间电位移矢量、电场强度和电势分布。
37、在两板相距为d的平行板电容器中,插入一块厚d/2的金属大平板(此板与两极板平行),其电容变为原来的多少倍?如果插入的是相对介电常数为εr的大平板,则又如何?
解:原电容器的电容为C0,当插入一块厚d/2的金属大平板时,电容器两极板之间的距离变为d/2,因此,其电容为
C??0Sd/2?2?0Sd?2C0当插入的是相对介电常数为εr的大平板时,电容器变为两个间距都为d/2的分电容器的串联,总电容为
38、在内极板半径为a,外极板半径为b的圆柱形电容器内,装入一层相对介电常数为εr的同心圆柱形壳体(内半径为r2、外半径为r2),其电容变为原来的多少倍?
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(??1)d11111?????rCC1C2?0S?0?rS2?r?0Sd/2d/22?r?0S2?rC??C0(?r?1)d(?r?1)
39、一个半径为R、带正电的q的金属球浸在相对介电常数为εr的油中,求球外的电场分布以及贴近金属球表面的油面上的束缚电荷q。
40、一平行电容器极板面积为S,间距为d,点电荷为?q,现将极板之间的距离拉开一倍。(1)静电能改变了多少?(2)求外力对极板做的功。
,Q2解:平行板电容器的电容C?,电容器原来的静电能W?,所以距离拉开一倍后
2Cd?0Sq2dq2d,外力对极板做的功W?? ?W?2?0S2?0S
41、一平行板电容器的两极板间有两层均匀电介质,一层电介质εr=4.0,厚度d1=2.0mm;另一层
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