四解答题
1、如图所示，一导体球半径为&，外罩一半径为冬的同心薄导体球壳，外球壳所带总电荷
为0,而内球的电势为匕，求导体球和球壳之间的电势差 ___________ （填写A、B. C或D.
从下而的选项中选取）°
答案：A解设导体球所带电荷为因静电平衡，电荷q 分布在导体球的外表面。这样一来，就可以把体系看成是两个半径分别为&和电荷分
别为q和Q的带电球壳。由电势叠加原理，导体球的电势为一^―+ — = %解出
4亦°7?] 4亦（）尺2
q = 4亦店岭）
因此 导体球和球壳之间的电势差为久，=%-仝0=（1-色||匕——0-
4码）忌 R?人 4亦。/?2丿
2、如图所示，在一半径为/?i=6.0cm的金属球A外而套有一个同心的金属球壳B。已知球 壳内，夕卜半径分别为/?2=8.0cnn /?3=10.0cnio设A球带有总电^QA=3x\0^C 9球壳B
带有总电量0〃=2xlO*C。（1）求球壳B内表而上带有的电量 ___________ 外表而上带有的
电屋 ________ 以及球A的电势 _______ 球壳B的电势 _______
A. 5xlO」C B. -3xlO^C C、5.6xlO3V
D、4.5xlO3V 答案：B, A, C, D
（2）将球壳B接地然后断开，再把球A接地。求球A带有的电
量 _______ 球壳B内表而上带有的
电量 ________ 外表面上带有的电量 ________ 以及球A的电势
和球壳B的电势 ______ o
1 / 21 A、
B、A —Q 1
C. Vo Q D、
岭Q
4矶R? < 4碣尼丿 A. -3xlO^C B、2.1xlO^C C、—2・lxlO*C
D、-0.9xl0^C E、8.1xlO2V F、0
答案：B, C, D, F, E
解（l）由高斯泄理可知，B球壳内表而带的电量等于金属球A带的电量Qi的负值，即
第六章 静电场中的导体和电介质
将一个带电物体移近一个导体壳，带电体单独在导体空腔内激发的电场是否等于零静电屏蔽的效应是如何体现的
答：带电体单独在导体空腔内激发的电场不为零。静电屏弊效应体现在带电体的存在使导体腔上的电荷重新分布（自由电子重新分布），从而使得导体空腔内的总电场为零。
将一个带正电的导体 A 移近一个接地的导体 B 时，导体 B是否维持零电势其上面是否带电
答：导体B维持零电势，其上带负电。
在同一条电场线上的任意两点 a、b，其场强大小分别为aE及bE，电势分别为aV和bV，则以下结论正确的是：
(1 ) baEE； (2 ) baEE； (3) baVV ； (4) baVV 。
答：同一条电场线上的两点，电场强度可以相同，也可以不同，但沿着电场线电势降低，所以选（4）。
电容器串、并联后的等值电容如何决定在什么情况下宜用串联什么情况下宜用并联
解：串：iicc11 并：iicc
当手头的电容器的电容值比所需要的电容值小，宜用并联。当手头的电容器的耐压值比所需要的大，宜采用电容器串联。
两根长度相同的铜导线和铝导线，它们两端加有相等的电压．问铜线中的场强与铝线中的场强之比是多少铜线中的电流密度与铝线中的电流密度之比是多少（已知m1082m,104487..铝铜）
答：电压V相同和导线长度l相同，则电场强度E相同；
由 EEj 得：11071044108278..铜铝铝铜铝铝铜铜jjjj 由于铜的电阻率大于铝的电阻率，所以铜线中的电流小于铝线中的电流。
电力线(电场线)与电位移线之间有何关系当电场中有好几种电介质时，电力线是否连续为什么
电场线和电位移线都是用来形象描述电场分布的，前者与电场强度E相对应，后者与电位移矢量D相对应，它们的关系通过介质的性质方程PED0相联系。当电场中有好几种电介质时，电力线是不连续的，这是由于介质极化将在介质的表面及两种介质的交界面出现面束缚电荷的原因。
静电：
静电是一种处于静止状态的电荷。在干燥和多风的秋天，在日常生活中，人们常常会碰到这种现象：晚上脱衣服睡觉时，黑暗中常听到噼啪的声响，而且伴有蓝光。
静电场：
静电场，指的是观察者与电荷量不随时间发生变化的电荷相对静止时所观察到的电场。它是电荷周围空间存在的一种特殊形态的物质，其基本特征是对置于其中的静止电荷有力的作用。库仑定律描述了这个力。
定义：
由静止电荷(相对于观察者静止的电荷)激发的电场。
性质：
根据静电场的高斯定理：
静电场的电场线起于正电荷或无穷远,终止于负电荷或无穷远，故静电场是有源场．
从安培环路定理来说它是一个无旋场．
根据环量定理，静电场中环量恒等于零,表明静电场中沿任意闭合路径移动电荷，电场力所做的功都为零，因此静电场是保守场．
根据库仑定律，两个点电荷之间的作用力跟它们的电荷量的乘积成正比，和它们距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上，即F=（k·q1q2）/r2;,其中q1、q2为两电荷的电荷量（不计正负性）、k为静电力常量，约为9.0e+09（牛顿·米2）/（库伦2;），r为两电
荷中心点连线的距离。注意，点电荷是不考虑其尺寸、形状和电荷分布情况的带电体。是实际带电体的理想化模型。当带电体的距离比它们的大小大得多时，带电体的形状和大小可以忽略不计的点电荷。
静电感应：
一个带电的物体靠近另一个导体时，两个导体的电荷分布发生明显的变化，物理学中把这种现象叫做静电感应。
如果电场中存在导体，在电场力的作用下出现静电感应现象,使原来中和的正、负电荷分离,出现在导体表面上。这些电荷称为感应电荷。总的电场是感应电荷与自由电荷共同作用结果。达到平衡时，导体内部的场强处处为零,导体是一个等势体，导体表面是等势面，感应电荷都分布在导体外表面，导体表面的电场方向处处与导体表面垂直。静电感应现象有一些应用，但也可能造成危害。
谈谈“导体中的电场”
雷鸣电闪时，强大的电流使天空发出耀眼的闪光，但它只能存在于一瞬间，而手电筒中的小灯泡却能持续发光。这是为什么？这还要从导体中的电场谈起。
当有带电体存在时，其周围就伴随有一个电场，电场的基本性质是对放入其中的电荷产生力的作用，因此物理学上把放入电场中某点的电荷所受的静电力f跟它的电量q的比值叫做该点的电场强度e；而电场中某点正电荷所受静电力方向规定为该点的电场强度方向，按照这个规定，负电荷在电场中某点所受的静电力方向跟该点的电场强度方向相反。
如果场源电荷不只是一个点电荷，电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和，即电场强度的叠加。例如，图1中p点的电场强度等与+q1在该点产生的电场强度e1与-q2在该点产生的电场强度e2的矢量和。
一、静电场
静止电荷产生的电场，称为静电场。静电场的性质为：（1）引入静电场中的任何带电体都要受到电场所施加的力的作用，库仑力实际上就是这种电场力；（2）当引入静电场中的带电体在电场中移动时，电场力就对它做功。
常见的静电场有：
二、静电平衡的导体
1.静电平衡的基本原理
如图3所示，导体刚放入电场中的瞬间，导体中的自由电荷受电场力f=eq的作用，产生定向运动，向导体两端积累，同时在导体中产生一个附加电场e′，这个电场的场强e′与外电场的场强e0方向相反。导体内部各点的总场强应是e′和e0的叠加。
起初，e′
民主经过极短暂的时间，当e′增大到与e0相等时，导体内各点的总场强e=0，这时导体内自由电子所受电场力亦为零，定向移动停止，导体两侧的正、负感应电荷也不再增加，于是静电感应的过程就此结束。我们把导体上没有电荷做定向运动的状态，称为静电平衡状态。
2.静电平衡状态的特性
