电势,场强),要有详细说明过程尤其是第一个问!三块平行金属板A,B,C构成平行导体组(见附图),以S代表各板面积,x及d分别代表A,B之间及B,C之间的距离,设d小到各板可视为无限大平板,令B,C板接

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/04 18:54:29
电势,场强),要有详细说明过程尤其是第一个问!三块平行金属板A,B,C构成平行导体组(见附图),以S代表各板面积,x及d分别代表A,B之间及B,C之间的距离,设d小到各板可视为无限大平板,令B,C板接

电势,场强),要有详细说明过程尤其是第一个问!三块平行金属板A,B,C构成平行导体组(见附图),以S代表各板面积,x及d分别代表A,B之间及B,C之间的距离,设d小到各板可视为无限大平板,令B,C板接
电势,场强),要有详细说明过程尤其是第一个问!
三块平行金属板A,B,C构成平行导体组(见附图),以S代表各板面积,x及d分别代表A,B之间及B,C之间的距离,设d小到各板可视为无限大平板,令B,C板接地,A板电荷为Q,略去A板的厚度,求:
(1)B,C板上的感应电荷;
(2)空间的场强及电势分布.
请回答详细一点,式子写的清楚一些,有些字母怎么出来的,不明不白的!为什么要看成是两个并联的电容呢?如果从场强和电势方面做,答案显然就不一样,既然三个板都是无限大,那么中间板附近的场强根据高斯定律就可以求出来,远近都是一样大,只和电荷面密度成正比关系,按照这个算法,两边的板上的电荷应该一样的! 
我把模型想错了,对电势概念还是有些抽象的模糊!

电势,场强),要有详细说明过程尤其是第一个问!三块平行金属板A,B,C构成平行导体组(见附图),以S代表各板面积,x及d分别代表A,B之间及B,C之间的距离,设d小到各板可视为无限大平板,令B,C板接
从场强和电势方面做,结果是和“ 金太阳团队 ”完全一样的!
(1)B,C板上的感应电荷:
无限大平板间的电场是均匀分布的.
设空间Ⅱ和空间Ⅲ的场强分别为E1、E2.A板的电势为V.
B、C板的电势都为0.
V=E1x
V=E2(d-x)
因此,E1x=E2(d-x)→E1:E2=(d-x):x
在A板的左右两面分别作闭合空间.如图所示.
根据高斯定律,场强和电荷面密度成正比关系.因此E1:E2=σ1:σ2.
A板的左右表面面积均为S,所以σ1:σ2=Q1:Q2.
E1:E2=Q1:Q2=(d-x):x
Q1+Q2=Q
Q1=Q(d-x)/d
Q2=Qx/d
B板的感应电荷Qb与Q1等值反号:
Qb=-Q(d-x)/d
同理,Qc=-Qx/d
(2)空间的场强及电势分布:
Ⅰ空间的场强为0;
Ⅱ空间的场强为E1=4πk(d-x)Q/dS,方向从A板指向B板;
Ⅲ空间的场强为E2=4πkxQ/dS,方向从A板指向C板;
Ⅳ空间的场强为0.
电势分布:
Ⅰ空间的电势处处为0;
Ⅱ空间的等电势面与B板平行.设等势面与B板距离为δ,该等势面的电势V=E1δ1=(4πk(d-x)Q/dS)δ1=4πk(d-x)Q/dSδ1;
Ⅲ空间的等电势面与C板平行.设等势面与C板距离为δ,该等势面的电势V=E2δ=(4πkxQ/dS)δ=4πkxQ/dSδ;;
Ⅳ空间的电势处处为0.
需要说明的是:你认为“两边的板上的电荷应该一样的”根本是一种无根据的认定.此题应当从“A板处处电势相等”来做.

(1)可以视为II和III两个电容器的并联,则其电容C = C2 + C3
C2 = S/4πkx,C3 = S/4πk(d – x),
得C = dS/4πkx(d – x),
U = Q/C = 4πkx(d – x)Q/dS
B板上的感应电荷QB = – C2U = – (d – x)Q/d
C板上的感应电荷QC = – C3U = –xQ/d

全部展开

(1)可以视为II和III两个电容器的并联,则其电容C = C2 + C3
C2 = S/4πkx,C3 = S/4πk(d – x),
得C = dS/4πkx(d – x),
U = Q/C = 4πkx(d – x)Q/dS
B板上的感应电荷QB = – C2U = – (d – x)Q/d
C板上的感应电荷QC = – C3U = –xQ/d
(2)II空间的场强为U/x = 4πk(d – x)Q/dS
III空间的场强为U/(d – x) = 4πkxQ/dS
其他空间的场强和电势均为零
II空间的电势分布情况是越靠近B板,电势越低
III空间的电势分布情况是越靠近C板,电势越低
A板的电势为U = 4πkx(d – x)Q/dS

收起

不需要那么复杂,可以把A当成2块板,左边Q1,右边Q2,则B的感应电荷为-Q1,同理C板,又Q1+Q2=Q,且Q1/C1=Q2/C2,C1,C2为AB,AC 的电容C1/C2=(d-x)/x,答案就很清楚了