如圖所示,半徑R=0.10m的導(dǎo)體球帶有電荷Q=1.0×10-8C,導(dǎo)體外有兩層均勻介質(zhì),一層介質(zhì)的εr=5.0,厚度d=0.10m,另一層介質(zhì)為空氣,充滿其余空間. 求: (1)離球心為r=5cm、15cm、25cm處的D和E; (2)離球心為r=5cm、15cm、25cm處的V; (3)極化電荷面密度σ′.
一片二氧化鈦晶片,其面積為1.0cm2,厚度為0.10mm.把平行平板電容器的兩極板緊貼在晶片兩側(cè). (1)求電容器的電容; (2)當(dāng)在電容器的兩極間加上12V電壓時(shí),極板上的電荷為多少?此時(shí)自由電荷和極化電荷的面密度各為多少?(3)求電容器內(nèi)的電場強(qiáng)度.
蓋革-米勒管可用來測量電離輻射.該管的基本結(jié)構(gòu)如圖所示,一半徑為R1 的長直導(dǎo)線作為一個(gè)電極,半徑為R2 的同軸圓柱筒為另一個(gè)電極.它們之間充以相對電容率εr ≈1 的氣體.當(dāng)電離粒子通過氣體時(shí),能使其電離.若兩極間有電勢差時(shí),極間有電流,從而可測出電離粒子的數(shù)量.如以E1 表示半徑為R1 的長直導(dǎo)線附近的電場強(qiáng)度. (1) 求兩極間電勢差的關(guān)系式; (2) 若E1 =2.0 ×106 V• m -1 ,R1 =0.30 mm,R2 =20.0 mm,兩極間的電勢差為多少?