東華理工大學(xué)物理練習(xí)試卷答案真空中的靜電場.pptVIP

真空中的靜電場,一、選擇題,1. 如圖所示，兩個點電荷q 和3q，相距為d. 試問在它們的連線上電場強度 等于零的點的坐標(biāo)是？,2. 點電荷Q被曲面S所包圍，從無窮遠(yuǎn)處引入另一點電荷q至曲面外一點， 如圖所示，則引入前后： （A）曲面S的電通量不變，曲面上各點場強不變。 （B）曲面S的電通量變化，曲面上各點場強不變。 （C）曲面S的電通量變化，曲面上各點場強變化。 （D）曲面S的電通量不變，曲面上各點場強變化。,（A）,（B）,（C）,（D),【 A 】,【 D 】,一電場強度為 的均勻電場， 的方向與x軸正向平行，如圖所示，則通過圖中一半徑為R的半球面的電場強度通量為,.,半徑為r的均勻帶電球面1， 帶電量q， 其外有一同心的半徑為R的均勻帶電球面2，帶電量為Q，則此兩球面之間的電勢差U1-U2為：,（A）,（B）,（C）,（D),（A),（B),（C),（D),【 A或B 】,【 A 】,選A還是選B取決于 正方向的選取,真空中有一電量為Q的點電荷,在與它相距為r的a點處有一實驗電荷q，現(xiàn)使實 驗電荷q從a點沿半圓弧軌道運動到b點，如圖所示則電場力作功為,6. 關(guān)于電場強度與電勢之間的關(guān)系，下列說法中，哪一種是正確的 （A）在電場中，場強為零的點，電勢必為零； （B）在電場中，電勢為零的點，電場強度必為零 （C）在電勢不變的空間，場強處處為零； （D）在場強不變的空間，電勢處處為相等,（A),（B),（C),（D),0,【 D 】,【 C 】,二、填空題 7. 有一無限長均勻帶電直線，單位長度上的電荷，即電荷線密度為+，有一帶 電量為+Q的點電荷與無限長均勻帶電直線的垂直距離為r, 則該點電荷所受到的 電場力等于_ 8. 真空中兩個平行的“無限大”均勻帶電平面，已知兩平面上的電荷面密度分別 為+ 和-, 如圖所示, 則A點的場強大小EA_, B點的場強大小EB_,9. 在靜電場中，場強沿任意閉合路徑的線積分,_(填大于零、等于零或小于零)， 這表明靜電場是 (填保守場或非保守場)。,10. （1194） 把一個均勻帶有電荷+Q的球形肥皂泡由半徑R1吹脹到R2，則半徑為r(R1rR2)的球面上任一點的場強大小E由_變?yōu)開0_；電勢U由 _變?yōu)開(選無窮遠(yuǎn)處為電勢零點),Q/(40r2),Q/(40r),Q/(40R2),0,等于零,保守場,11. 均勻帶電球殼內(nèi)半徑6cm，外半徑10cm，電荷體密度為210-5Cm-3 求距球心5cm，8cm ,12cm 各點的場強,三、計算題,解: 根據(jù)高斯定理,當(dāng)r=12cm時,當(dāng)r=5cm時，,當(dāng)r=8cm時，,方向沿半徑向外,方向沿半徑向外,半徑為R1和R2(R2 R1)的兩無限長同軸圓柱面，單位長度 上分別帶有電量+和-,試求:(1)rR1；(2) R1rR2； (3) rR2處各點的場強,解: 根據(jù)高斯定理,取同軸圓柱形高斯面，側(cè)面積S=2rh,當(dāng): (1)rR1 ，,當(dāng)：(2) R1rR2 ，,方向 沿徑向向外,當(dāng)：(3) rR2 ，,13. 如圖所示，有一直角三角形OAB放置在電場中,直角邊OA的長度為a, AOB等于電場強度的E 方向垂直于OAB所在平面, x軸以O(shè)為原點沿OA方向, 求通過三角形OAB所圍成的平面的電通量,(1) 電場分布均勻, 電場強度為 ；,(2) 處于非均勻的電場中, 電場強度為,解 （1）,（2）,14 如圖所示的絕緣細(xì)線上均勻分布著線密度為的正電荷,兩直導(dǎo)線的長度和半圓環(huán)的半徑都等于R試求環(huán)中心O點處的場強和電勢,解:(1)由于電荷均勻分布與對稱性，AB和CD段 電荷在O點產(chǎn)生的場強互相抵消，取dl=Rd 則dq=Rd產(chǎn)生O點dE如圖，由于對稱性， O點場強沿y軸負(fù)方向,(2) AB電荷在O點產(chǎn)生電勢，以U=0,同理CD產(chǎn)生,半圓環(huán)產(chǎn)生,15. 正電荷q均勻分布在半徑為R的細(xì)圓環(huán)上.求: (1) 環(huán)軸線上距環(huán)心為x處的點P的電勢; (2) 根據(jù)場強E與電勢U的關(guān)系，求點P的場強：,解:,它在場點的電勢為,(1) 在圓環(huán)上取一電荷元,(2)總電量q，半徑為R的均勻帶電圓 環(huán)軸上一點電勢,16.如圖所示，有一高為h 的直角形光滑斜面, 斜面傾角為在直角頂點A處有一電荷為q 的點