高三物理輔導(dǎo)排名榜的有:
段北昀物理
博大教育
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物理輔導(dǎo)老師
趙亮物理
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精華導(dǎo)讀
高中物理輔導(dǎo)班
以上排名不分先后,僅供參考。請(qǐng)根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的輔導(dǎo)機(jī)構(gòu)。
題目:一個(gè)平行板電容器,電容為C,充電后斷開電源,在兩板間插入一介質(zhì)板,其相對(duì)電容率為εr,厚度為d。求該系統(tǒng)電容、介電常數(shù)、極化電荷密度以及電場強(qiáng)度。
解析:
1. 未插入介質(zhì)板時(shí),平行板電容器可以等效為兩塊平行板之間的空氣,其電容C?為:
C? = εS/4πkd
其中,S為兩板面積,k為靜電力常數(shù)。
2. 插入介質(zhì)板后,需要考慮介質(zhì)板對(duì)電場的影響。介質(zhì)板可以看做一塊相對(duì)電容率為εr的平板,其電容C′為:
C′ = εrS/d
其中,εr為介電常數(shù)。
3. 插入介質(zhì)板后,整個(gè)系統(tǒng)可以看做由兩塊平板和一塊介電板組成的電容器,其總電容C為:
C = C?C′/(C?+C′) = εS(1+εr)/4πkd(1+εr)
4. 插入介質(zhì)板后,由于電荷守恒定律,介電常數(shù)ε、極化電荷密度ρp以及電場強(qiáng)度E之間的關(guān)系為:ε = εr - ρp/εS
其中,ρp為極化電荷密度。
5. 電場強(qiáng)度E可以通過高斯定理求解。在介質(zhì)板中選取一個(gè)高斯球體,其半徑為r,高為h。根據(jù)高斯定理,可以求得介質(zhì)板上的電場強(qiáng)度E:
E = ρp/ε0εrS(r^2-h^2)^(1/2)
其中,ρp為極化電荷密度,ε0為真空介電常數(shù)。
答案:
1. 該系統(tǒng)電容C = εS(1+εr)/4πkd(1+εr)。
2. 介電常數(shù)ε = εr - ρp/εS。
3. 極化電荷密度ρp = ε0εrS(εr-1)E。
4. 電場強(qiáng)度E = ρp/ε0εrS(r^2-h^2)^(1/2)。
通過這個(gè)例題,學(xué)生們可以更好地理解電學(xué)知識(shí)中的概念和公式,并學(xué)會(huì)如何運(yùn)用高斯定理求解電場強(qiáng)度。同時(shí),這個(gè)例題也涉及到了一些物理量的單位換算和計(jì)算,可以幫助學(xué)生們鞏固相關(guān)知識(shí)。