电磁学试题库电磁学第三章试题(含答案)

一、填 空 题

1、电介质的极化分为 ，和 。 答案内容：位移极化，取向极化。

2、如图，有一均匀极化的介质球，半径为R ，极化强度为P ，则极化电荷在球心处产生的场强是 。 答案内容：

3ε-P ；

3、0C C r ε=成立的条件是 。

答案内容：介质为均匀介质；

4、通常电介质的极化分为两类，其中无极分子的极化称为 有极分子的极化称为 。

答案内容：位移极化；取向极化；

5、如图所示，水平放置的平行电容器，极板长为L ，二极板间距为d ，电容器两极板间加有电压，据板右端L 处放置一个荧光屏S 。有一个质量为m ，电量为q 的粒子，从电容器左端的中央以速度0v 水平射入电场，粒子穿过电容器后

（两板间距离d 的大小能满足粒子穿过电容器），要求以水平速度打在荧光屏S 上，则加在电容器两极板间电压的大小应为 。 答案内容：2mgd/q ；

6、如图所示，平行板电容器的极板面积为S ，间距为d ，对此电容器充电之后，拆去电源，再插入相对介电常数为r ε，厚度为/2d 的均匀电介质板，设为插入介质前，两极板间的电场为0E ，插入介质后，介质内外的电场分

别为1E 和2E ，则：10/__________E E =，20/__________E E = 。 答案内容： 1/r ε；1.

7、有一平板电容器，用电池将其充电，这时电容器中储存能量为W 0，在不断开电池的情况下，将相对介电常数为r ε的电介质充满整个电容器，这时电容器内存储能量W= W 。

答案内容：r ε ；

P

z

R

8、在平行板电容器之间放入一电介质板，如图所示，则电容器电容将为 ，设未放介质时电容为C 0 。 答案内容：021r r

C εε+ ；

单选择题 1

1、如果电容器两极间的电势差保持不变，这个电容器在电介质存在时所储存的自由电荷与没有电介质（即真空）时所储存的电荷相比：（ ）

(A)增多； （B ）减少； （C ）相同； （D ）不能比较。 答案内容：A ；

2、内外半径为21R R 和的驻极体球壳被均匀极化，极化强度为P

P ；的方向平行于球壳直

径，壳内空腔中任一点的电场强度是： ( C )

（A ）

3ε=

P E ； (B)0=E

；

(C)

3ε-

=P E

；

(D)

32ε=

P E 。

3、一个介质球其内半径为R ，外半径为R+a ，在球心有一电量为0q 的点电荷，对于R

（A ）200

4r q r επε (B)2

00

4r q πε (C)2

4r q π (D)

2

41r

q r r πε-ε）（

答案内容： A ；

4、在平行板电容器中充满两种不同的介质，如图所示，1r ε＞2r ε ，则在介质1和2中分别有（ ）：

A D 1=D 2 E 1＜E 2 ；

B D 1=D 2 E 1＞E 2 ；

C

D 1＞D 2

E 1=E 2 ； D D 1＜D 2 E 1=E 2 。 答案内容： A ；

判 断 题

1、电位移仅与自由电荷有关. 答案内容：不正确 。

1r ε 2

r ε

2、有极分子在外场作用下除了发生取向极化外，还要发生位移极化。 答案内容：正确 。

3、有极分子的极化主要是取向极化，而无极分子的极化是位移极化。 答案内容：正确 。

4、有极分子的极化主要是位移极化，而无极分子的极化是取向极化。 答案内容：不正确 。

5、电介质中自由电荷的电场0E 与极化电荷的电场'E

的方向总是相反，因此电介质内部

的合场强通常要比0E

弱。 答案内容：正确 。

6、电介质中自由电荷的电场0E 与极化电荷的电场'E

的方向总是相同，因此电介质内部的合场强通常要比0E

强。 答案内容：不正确 。

7、对于各向同性的电介质，D

、E

、P

三矢量的方向都相同。

答案内容：正确 。

8、对于所有电介质，D

、E

、P

三矢量的方向都相同。

答案内容：不正确 。

四、计 算 题

1、在半径为R 1的金属球之外有一层半径为R 2的均匀介质层，设介质的相对介电常数为

r ε，金属球带电量为+Q 0 。求：介质层内外的P

E D

,,。

解：应用高斯定理，选半径为r 的同心球面为高斯面，-------1分 1） 1R r 时，因是导体内部， ∴ 0

=D

0=E

0=P

-----3分

2） 21R r R Q S d D S

=∙⎰⎰

-----2分

∴ Q r

D =∙2

4π r

r Q

D

2

4π=

-----1分

∴ r

r

Q D

E r 2

04επεε

==

-------1分

r r

Q E P r r r

2

04)1()1(πεεεε-=-= ------1分

3） ∝ r R 1 r

r

Q E

2

04πε=

r

r

Q D

2

4π=

0=P

------2分