高二物理竞赛静电场习题课课件.pptx

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1、静电场习题课件问当电容器两极板板间加多大电压时， 下极板才能保持平衡(忽略边缘效应)?例1 一空气平行板电容器，上极板A固定，下级板悬空。极板面积为S，板间距为d，极板B质量为m解：电容器极板B受重力mg作用，方向向下； 受两极板之间的静电作用力F，方向向上。 当两力相等时，下极板B保持平衡。AeQEF 而平行板电容器所带的电量而平行板电容器所带的电量 VdSCVQ0dVSCVSQEA2222000202022VdSdVVdSQEFAemgVdSFe2022由此得到两极板加的电压为由此得到两极板加的电压为02SmgdV rSdt例2 一平行板电容器两极板相距为d，面积为S，其中放有一层厚为t的

2、电介质，相对介电常数为u，设两极板间的电势差为V，略去边缘效应。求：极板上的电量Q。rSdt0EEQQVD间隙中的场强间隙中的场强 介质中的场强介质中的场强 000DErrDE00两板的电势差为两板的电势差为ttdEttdEVr000)()(rSdt0EEQQVttdVr00)(极板上的电荷面密度和极板上的电量为极板上的电荷面密度和极板上的电量为 )1 (0rrrtdV)1 (0rrrtdVSSQ2RqxPORQ由于静电感应，由于静电感应，使球面上的电荷重新分布使球面上的电荷重新分布电荷分布的规律是电荷分布的规律是保证球内处处场强为零。保证球内处处场强为零。 2RqxPOR)(/qQ /q20

3、20/)2/(4)2/(40RxqRxqEP2RqxPOR)(/qQ /qxqRQxqRqRqRQUO0000/0/04444442RqxPOR)(/qQ /qxqRQUUOP00442RqxPOR)(/qQ /q)2/(444)2/(40000/RxqxqRQRxqUUPP1C0V解：解：两电容器并联，两电容器并联，组合电容器的电容组合电容器的电容1C2C21CCC例3 使电容器C1充电到电势差V0，然后移去电源，再将此电容器与未充电的电容器C2并联，求组合电容器的电容；组合电容器的电势差；组合前后电容器系统的能量各为多少？1C0Q0V0W1C1qVW2C2qVCVCVC21010211VCCCV1C0Q0V0W1C1qVW2C2q组合前电容器储存的能量组合前电容器储存的能量组合后电容器系统储存的能量组合后电容器系统储存的能量201021VCW 22212121VCVCW20212121VCCC0211VCCCV