一平行板电容器有两层介质,εr1=4,εr2=2,厚度为d1=2.0mm,d2=3.0mm,极板面积为S=40cm2,两极板间电压为200V.计算:①每一层介质中的电场能量密度;②每层介质中的总能量;③用电容器的能量公式计算总能量.
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在真空中,将半径为R的金属球接地,在与球心O相距为r(r>R)处放置一点电荷q,不计接地导线上电荷的影响.求金属球表面上的感应电荷总量.
设有两个薄导体同心球壳A与B,它们的半径分别为R1=10cm与R3=20cm,并分别带有电荷-4.0×10-8C与1.0×10-7C.球壳间有两层介质,内层介质的εr1=4.0,外层介质的εr2=2.0,其分界面的半径为R2=15cm.球壳B外为空气.求:
(1)用高斯定理可以证明无限大均匀带电平板两侧的场强E=δ/2ε,这个公式对于靠近有限大小带电面的地方也适用.也就是说,根据这个结果,导体表面面元△S上的电荷在紧靠它的地方产生的场强也应是E=δ/2ε,但它比导体表面附近的场强E=δ/ε小一半,为什么?
(2)若一带电导体表面上某点附近电荷面密度为σ,则该点外表面附近的场强为E=δ/ε,如果将另一带电体移近,问该点的场强是否改变?公式E=δ/ε是否仍成立?
电介质的极化现象和导体的静电感应现象有什么区别?怎样从物理概念上来说明自由电荷与极化电荷的差别?