- 单选题在一个圆柱形电容器中,置有两层同轴的圆柱体,其内导体的半径为2cm,外导体的内半径为8cm,内外两绝缘层的厚度分别为2cm和4cm,内外导体间的电压为150V(以外导体为电位参考点)。设有一根薄的金属圆柱片放在两层绝缘体之间,为了使两层绝缘体内的最大场强相等,金属圆柱片的电位应为()。
- A 、100V
- B 、250V
- C 、667V
- D 、360V

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【正确答案:A】
方法一:设内层介质介电常数为,外层介质介电常数为
,圆柱体的单位长度电荷量为τ。由高斯公式可得,内外层绝缘体的电场强度分别为:
,
。内层介质最大场强出现在
处,外层介质最大场强出现在
处,要使两层介质最大场强相等,则有:
,由此可知:
,
。假设无穷远处点位为0,则内外导体之间的电压为:
,所以金属圆柱的电位:
。
方法二:如图1-6-2所示,设金属圆柱片的电位为φ(电位参考点取在外导体上),则有:
。

由于内导体与金属圆柱片间的电压为:
,由题知内外导体间的电压为150V,则有
,即:
。联立式以上方程可得:
,
。





由于
,
,所示最大电场强度出现在r=a时,有:
;当r=b时,有:
。欲使
,则:
。






由以上计算结果可得:
,所以:
,可得金属圆柱片的电位为:φ=100V。




- 1 【单选题】在一个圆往形电容器中,罝有两层同轴的圆往体,其内导体的半径为2cm ,外导体的内半径为8cm ,内外两绝缘层的厚度分别为2cm和4cm ,内外导体间的电压为150V (以外导体为电位参考点)。设有一根薄的金属圆柱片放在两层绝缘体之间,为了使两层绝缘体内的最大场强相等,金属圆柱片的电位应为( )。
- A 、100V
- B 、250V
- C 、667V
- D 、360V
- 2 【单选题】一高压同轴圆柱电缆,内导体的半径为a ,外导体的内半径为b ,若b固定,要使内导体表面上场强最大,b与a的比值应该是下列何值( )。
- A 、e
- B 、2
- C 、4
- D 、3
- 3 【单选题】一圆柱形电容器,外导体的内半径为2cm,其间介质的击穿场强为200kV/cm ,若其内导体的半径可以自由选择,则电容器能承受的最大电压为( )。
- A 、284kV
- B 、159kV
- C 、252kV
- D 、147kV
- 4 【单选题】—高压同轴圆柱电线,内导体的半径为a ,外导体的内半径为b ,若b固定,要使内导体表面上场强最强,a与b的比值应该为( )。
- A 、1/e
- B 、1/2
- C 、1/4
- D 、1/8
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- A 、
- B 、
- C 、
- D 、
- 6 【单选题】—圆柱形电容器,外导体的内半径为2cm,其间介质的击穿场强为200kV/cm。若其内导体的半径可以自由选择,则电容器能承受的扱大电压为()。
- A 、284kV
- B 、159kV
- C 、252kV
- D 、147kV
- 7 【单选题】均质圆柱体重P,直径为D圆柱体的质量为m,半径为r,置于两光滑的斜面上。设有图示方向力F作用,当圆柱不移动时,接触面2处的约束力大小为()。
- A 、
- B 、
- C 、
- D 、
- 8 【单选题】一高压同轴圆柱电缆,内导体的半径为a,外导体的内半径为b,若b固定,要使内导体表面上场强最小,a与b的比值应该是()。
- A 、1/e
- B 、1/2
- C 、1/4
- D 、1/8
- 9 【单选题】在一个圆柱形电容器中,置有两层同轴的绝缘体,其内导体的半径为3cm,外导体的内半径为12cm,内、外两绝缘层的厚度分别为3cm和6cm,内、外导体间的电压为270V(以外导体为电位参考点)。设有一很薄的金属圆柱片放在两层绝缘体之间,为了使两绝缘体内的最大场强相等,金属圆柱片的电位为()。
- A 、60V
- B 、90V
- C 、150V
- D 、180V
- 10 【单选题】一高压同轴圆柱电缆,内导体的半径为a,外导体的内半径为b,若b固定,要使内导体表面上场强最小,b与a的比值应该是下列何值()。
- A 、e
- B 、2
- C 、4
- D 、3
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