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河南工業(yè)大學(xué)物理題
庫(kù)
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質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)
一.單選題
1一質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)方程為x=3t-5t3+6(SI),則該質(zhì)點(diǎn)做
A、勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度沿x軸正方向;
B、勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度沿X軸負(fù)方向;
C、變加速直線運(yùn)動(dòng),加速度沿x軸正方向;
D、變加速直線運(yùn)動(dòng),加速度沿x軸負(fù)方向.
答案:D
2一質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng),在某時(shí)刻的速度i'=2m/s,加速度4=-2也則is后質(zhì)點(diǎn)的速度A、等于零;
B、等于-2m/s;
C、等于2m/s;
D、不能確定
答案:D
3一質(zhì)點(diǎn)在平面上運(yùn)動(dòng),其位置矢量的表示式為產(chǎn)+2(其中a、b為常量),則該質(zhì)點(diǎn)做
A、勻速直線運(yùn)動(dòng);
B、變速直線運(yùn)動(dòng);
C、拋物線運(yùn)動(dòng);
D、一般曲線運(yùn)動(dòng).
答窠:B
4一運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在某時(shí)刻的矢徑為尸=3+?9,其速度大小為
小
dr
d7
8、
dr
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C、
答案:D
5某物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律為dy&=-心匕式中的k為常量.當(dāng)t=0時(shí),初速為V0,則速度丫與時(shí)間t
的函數(shù)關(guān)系是4、
k
v=7f2+%
B、
k2
v=~~r+%
D、
—
vo
答案:C
二,填空題
1一質(zhì)點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)方程為x=6t-t2(SI),則在t由0至4s的時(shí)間間隔內(nèi),質(zhì)點(diǎn)的位移大小為;
在t由0到4s的時(shí)間間隔內(nèi)質(zhì)點(diǎn)走過(guò)的路程為一.
答案:
第一空:8m
第二空:10m
2某質(zhì)點(diǎn)沿x軸做直線運(yùn)動(dòng),其坐標(biāo)x與時(shí)間t有如下關(guān)系:x=-Asinwt(SI)(A為常數(shù))
⑴任意時(shí)刻t,質(zhì)點(diǎn)的加速度a=—;
(2)質(zhì)點(diǎn)速度為零的時(shí)刻t=—.
答案:
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⑶出發(fā)后,8車相對(duì)公車速度為零的時(shí)刻是
答案:
第一空:A
第二空:1.19s
第三空:0.67s
三.計(jì)算題(共2題,14.2分)
1一質(zhì)點(diǎn)沿x軸做直線運(yùn)動(dòng),其加速度Q與位置坐標(biāo)x
的關(guān)系為"2+6*2⑸)
如果質(zhì)點(diǎn)在原點(diǎn)處的速度為零,試求其在任意位置處
的速度.
2有一質(zhì)點(diǎn)沿x軸做直線運(yùn)動(dòng),t時(shí)刻的坐標(biāo)為x=4.5
t2-2t3(SI).試求:
(1)第2秒內(nèi)的平均速度;
(2)第2秒末的速度;
(3)第2秒末的加速度.
答案:
靜電場(chǎng)
一.單選題
1半徑分別為R和r的兩個(gè)金屬球,相距很遠(yuǎn).用一根細(xì)長(zhǎng)導(dǎo)線將兩球連接在一起并使它們帶電.在忽略導(dǎo)線
的影響下,兩球表面的電荷面密度之比6/5為
A、R/r
B、R2/r2
C、r2/R2
D、r/R
答案:D
2選無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn),半徑為R的導(dǎo)體球帶電后,其電勢(shì)為Uo,則球外離球心距離為r處的場(chǎng)強(qiáng)的大小為
4b
5
B、R
RUQ
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答案:C
3—長(zhǎng)直導(dǎo)線橫截面半徑為a,導(dǎo)線外同軸地套一半徑為b的薄圓筒,兩者互相絕緣,并且外筒接地,如圖所示.
設(shè)導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的電荷為+入,并設(shè)地的電勢(shì)為零,則兩導(dǎo)體之間的P點(diǎn)OP=r的場(chǎng)強(qiáng)大小和電勢(shì)分別為
?r\r\p
答案:D
4一空心導(dǎo)體球殼,其內(nèi)、外半徑分別為Ri、R2,帶電荷q,如圖所示.當(dāng)球殼中心處再放一電荷為q的點(diǎn)電荷
時(shí),設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn),則導(dǎo)體球殼的電勢(shì)為
q
—
8、也£:火:
q
D、2取號(hào)
答案:D
5一個(gè)未帶電的空腔導(dǎo)體球殼,內(nèi)半徑為R.在腔內(nèi)離球心的距離為d處d<R,固定一點(diǎn)電荷+q,如圖所示用
導(dǎo)線把球殼接地后,再把地線撤去.選無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn),則球心0處的電勢(shì)為
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g
B、V
q
人及
C、4"V
D、
答案:D
6一“無(wú)限大〃均勻帶電平面A,其附近放一與它平行的有一定厚度的“無(wú)限大〃平面導(dǎo)體板B,如圖所示.已知A
上的電荷面密度為+。,則在導(dǎo)體板B的兩個(gè)表面1和2上的感應(yīng)電荷面密度為
:?:
6=-0,。2=+o
aa
B、0工=:,。2.二■
a_a
c,a1=.,a?=.
0、6=?6。2=0
答案:B一
7三塊互相平行的導(dǎo)體板,相互之間的距離由和ch比板面積線度小得多,外面二板用導(dǎo)線連接.中間板上帶
電,設(shè)左右兩面上電荷面密度分別為6和。2,如圖所示則比值。1/。2為
A.山/cb
B、ch/di
C、1
D、本d:
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答案:B
8圖示一均勻帶電球體,總電荷為+Q,其外部同心地罩一內(nèi)、外半徑分別為小白的金屬球殼.設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)處為
電勢(shì)零點(diǎn),則在球殼內(nèi)、距球心為r的P點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)為
小
8、£=Ox曬賤颯
解二—
c、E=Oj蛔常
蚣
。、E=0-W峭必
答案:D
9在一個(gè)孤M的導(dǎo)體球殼內(nèi),若在偏離球中心處放一個(gè)點(diǎn)電荷,則在球殼內(nèi)、外表面上將出現(xiàn)感應(yīng)電荷,其電
荷分布將是
A、內(nèi)表面均勻,外表面也均勻
B、內(nèi)表面不均勻,外表面均勻
C、內(nèi)表面均勻,外表面不均勻
D、內(nèi)表面不均勻,外表面也不均勻
答案:B
10把A、B兩塊不帶電的導(dǎo)體放在一帶正電導(dǎo)體的電場(chǎng)中,如圖所示.設(shè)無(wú)限遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn),A的電勢(shì)為
UA,B的電勢(shì)為UB,則
A、UB>UAW0
B、UB>UA=0
C、UB=UA
D、UB<UA
答案:D
11如圖所示,一封閉的導(dǎo)體殼A內(nèi)有兩個(gè)導(dǎo)體B和C.A、C不帶電,B帶正電,則A,B,C三導(dǎo)體的電勢(shì)UA,UB,
Uc的大小關(guān)系是
4、";U」二Uc
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B、UR>UA=Uc
C、UB>UC>UA
D、UB>UA>Uc
答案:C
12面積為S的空氣平行板電容器,極板上分別帶電量士q,若不考慮邊緣效應(yīng),則兩極板間的相互作用力為
V
D、£?
答案:B
13充了電的平行板電容器兩極板(看作很大的平板)間的崢電作用力F與兩極板間的電壓U的關(guān)系是A、F
JU
B、F^l/U
C>2皿2
D、飛1|2
答案:D
14一電偶極子放在均勻電場(chǎng)中,當(dāng)電偶極矩的方向與場(chǎng)強(qiáng)方向不一致時(shí),其所受的合力戶和合力矩為
A.F=ofA7=o
B、戶=o,a7
c、F=o
D、FHQA7XO
答窠:B
25在一個(gè)帶有負(fù)電荷的均勻帶電球外,放置一電偶極子,其電矩萬(wàn)的方向如圖所示.當(dāng)電偶極子被莽放后,該
電偶極子將
4沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)直到電矩P沿徑向指向球面而停止;
8、沿逆時(shí)針方向旋加至p沿徑向指向球面,同時(shí)沿電場(chǎng)線方向向著球面移動(dòng);
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C、沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)至少沿徑向指向球向,同時(shí)逆電場(chǎng)線方向遠(yuǎn)離球面移動(dòng);
D、沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)至萬(wàn)沿徑向朝外,同時(shí)沿電場(chǎng)線方向向著球面移動(dòng).
答案:B
16?個(gè)平行板電容器,充電后與電源斷開,當(dāng)用絕緣手柄將電容器兩極板間距離拉大,則兩極板間的電勢(shì)差
5八場(chǎng)強(qiáng)的大小E、電場(chǎng)能量W將發(fā)生如下變化
4、U"減小,E減小,W減小
8、U”增大,E增大,W增大
C,U12增大,E不變,W增大
D、小,
E、不變,W不變
答案:C
17如果某帶電體的電荷體密度p增大為原來(lái)的2倍,則其電場(chǎng)的能量將變?yōu)樵瓉?lái)的
4、2倍
8、V2倍
C、
D、也倍
答案:C
18如圖所示,?球形導(dǎo)體,帶有電荷q,置于?任意形狀的空腔導(dǎo)體中.當(dāng)用導(dǎo)線將兩者連接后,則與未連接前
相比系統(tǒng)靜電場(chǎng)能量將
小型大
8、減小
C、不變
D、如何變化無(wú)法確定
答案:B
19真空中有“孤立的〃均勻帶電球體和一均勻帶電球面,如果它們的半徑和所帶的電荷都相等.則它們的靜電
能之間的關(guān)系是
4球體的靜電能等于球面的靜電能
8、球體的靜電能大于球面的靜電能
C、球體的靜電能小了球面的靜電能
D、球體內(nèi)的靜電能大于球面內(nèi)的靜電能,球體外的靜電非小于球面外的靜電能
答案:B
20一均勻帶電球面,電荷面密度為。,球面內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)處處為零,球面上面元帶有。擊的電荷,該電荷在球面內(nèi)各
點(diǎn)共生的場(chǎng)強(qiáng)
4處處為零;
8、不一定都為零;
C、處處不為零;
D、無(wú)法判定.
答案:C
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21下列幾個(gè)說(shuō)法中哪一個(gè)是正確的?
小電場(chǎng)中某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的方向,就是將點(diǎn)電荷放在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向;
8、在以點(diǎn)電荷為中心的球面上,由該點(diǎn)電荷所產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)處處相同;
C、場(chǎng)強(qiáng)可由,定出,其中q為試驗(yàn)電荷,q可正、可負(fù),為試驗(yàn)電荷所受的電場(chǎng)力;
D、以上說(shuō)法都不正確.
答案:C
22如圖所示,在坐標(biāo)(a,0)處放置一點(diǎn)電荷+q,在坐標(biāo)(-a,0)處放置另一點(diǎn)電荷-q.P點(diǎn)是y軸上的一點(diǎn),坐標(biāo)為
。。.當(dāng)y?a時(shí),該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小為:
>
尸(0.1)
?q
.aOX
小4長(zhǎng)尸;
q
8、2g
嬌
c、
的
0蘭菱&那\
答案:C
23將一個(gè)試驗(yàn)電荷qo(正電荷)放在帶有負(fù)電荷的大導(dǎo)體附近P點(diǎn)處(如圖),測(cè)得它所受的力為F.若電荷q。
不是足夠小,則
4F/1比P點(diǎn)處原先的場(chǎng)強(qiáng)數(shù)值大;
8、F/比比P點(diǎn)處原先的場(chǎng)強(qiáng)數(shù)值小;
C、F/q。等于P點(diǎn)處原先場(chǎng)強(qiáng)的數(shù)值;
D、F/qo^P點(diǎn)處原先場(chǎng)強(qiáng)的數(shù)值哪個(gè)人無(wú)法確定.
答案:A
24圖中所示為一沿x軸放置的“無(wú)限長(zhǎng)〃分段均勻帶電直線,電荷線密度分別為十&x<0)和
—4x>0),則xOy坐標(biāo)平面上點(diǎn)(0,a)處的場(chǎng)強(qiáng)為
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)a
■
-X
B、
圾.'-V.**v
-----熊+即
D、與噂/二
答案:B
25下面列出的真空中靜電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)公式,其中哪個(gè)是正確的?
4點(diǎn)電荷q的電場(chǎng)二''聯(lián)吟吊為點(diǎn)電荷到場(chǎng)點(diǎn)的距離)
熹二一W
B“無(wú)限長(zhǎng)〃均勻帶電直線(電荷線密度I)的電場(chǎng)二與喀*為由帶電直線到場(chǎng)點(diǎn)且垂
直于帶電直線的矢量)
£=—
c、〃無(wú)限大〃均勻帶電平面(電荷面密度s)的電場(chǎng):3;
D、半彳仝為R的均勻帶電球而(電荷面密度s)外的電場(chǎng):獴1“_[為球心到場(chǎng)點(diǎn)的矢量).
答案:D
26半徑為R的均勻帶電球面,若其電荷面密度為s,則在距離球面R處的場(chǎng)強(qiáng)大小為:
a
4%;
B、工:;
c、之
a
D、監(jiān):二
答案:C
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27一場(chǎng)強(qiáng)為的均勻電場(chǎng),的方向沿x軸正向,如圖所示.則通過(guò)圖中一半徑為R的半球面的場(chǎng)強(qiáng)通量為
d二
8、泳生生
C2TTR百
答案:D
28有兩個(gè)電荷都是+q的點(diǎn)電荷,.相距為2a.今以左邊的點(diǎn)電荷所在處為球心,以a為半徑作一球形高斯面.
在球面上取兩塊相等的小面積Si和S2,其位置如圖所示.設(shè)通過(guò)S1和S2的場(chǎng)強(qiáng)通量分別為01和,通過(guò)整個(gè)
球面的場(chǎng)強(qiáng)通量為。,,則
4%>。4;
B、%<七1
C、%=%;
D、01<\二
答案:D
29如圖所示,一個(gè)電荷為q的點(diǎn)電荷位于立方體的A角上,則通過(guò)側(cè)面abed的場(chǎng)強(qiáng)通量等于:
q
8、1二£:;
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D、二泡
答案:C
30有一邊長(zhǎng)為a的正方形平面,在其中垂線上距中心0點(diǎn)a/2處,有一電荷為q的正點(diǎn)電荷,如圖所示.則通
過(guò)該平面的場(chǎng)強(qiáng)通量為口
g
A、;
q
8、
q
c、河
g
答案:D
以高斯定理帶心“0d%:
A、適用于任何靜電場(chǎng);
B、只適用于真空中的靜電場(chǎng);
C、只適用于具有球?qū)ΨQ性、軸對(duì)稱性和平面對(duì)稱性的靜電場(chǎng);
D、只適用于雖然不具有(C)中所述的對(duì)稱性、但可以找到合適的高斯面的靜電場(chǎng).
答案:A
32關(guān)于高斯定理的理解有下面幾種說(shuō)法,其中正確的是:
A、如果高斯面上場(chǎng)強(qiáng)處處為零,則該面內(nèi)必?zé)o電荷;
B、如果高斯面內(nèi)無(wú)電荷,則高斯面上場(chǎng)強(qiáng)處處為零;
C、如果高斯面上場(chǎng)強(qiáng)處處不為零,則高斯面內(nèi)必有電荷;
D、如果高斯面內(nèi)有凈電荷,則通過(guò)高斯面的場(chǎng)強(qiáng)通量必不為零.
答案:D
33在一點(diǎn)電荷q產(chǎn)牛.的靜電場(chǎng)中,一塊電介質(zhì)如圖放置,以點(diǎn)電荷所在處為球心作一球形閉合面S,則對(duì)此
球形閉合面:
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4、高斯定理成立,且可用它求出閉合而上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng);
8、高斯定理成立,但不能用它求出閉合面上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng);
C、由于電介質(zhì)不對(duì)稱分布,高斯定理不成立;
D、即使電介質(zhì)對(duì)稱分布,高斯定理也不成立.
答案:B
34根據(jù)高斯定理的數(shù)學(xué)表達(dá)式=工’*可知下述說(shuō)法中,正確的是:
4、閉合面內(nèi)的電荷代數(shù)和為零時(shí),閉合面上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)一定為零;
8、閉合面內(nèi)的電荷代數(shù)和不為零時(shí),閉合面上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)一定處處不為零;
C.閉合面內(nèi)的電荷代數(shù)和為零時(shí),閉合面上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)不?定處處為零;
D、閉合面上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)均為零時(shí),閉合面內(nèi)一定處處無(wú)電荷.
答案:C
35點(diǎn)電荷Q被曲面S所包圍,從無(wú)窮遠(yuǎn)處引入另一點(diǎn)電荷q至由面外一點(diǎn),如圖所示,則引入前后:
4曲而寫的場(chǎng)強(qiáng)通量不變,曲而上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)不變;
B、曲面S的場(chǎng)強(qiáng)通量變化,曲面上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)不變;
C、曲面S的場(chǎng)強(qiáng)通量變化,曲面上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)變化;
D、曲面S的場(chǎng)強(qiáng)通量不變,曲面上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)變化.
答案:D
36一點(diǎn)電荷,放在球形高斯面的中心處.下列哪-一種情況,通過(guò)高斯面的場(chǎng)強(qiáng)通量發(fā)生變化:
4將另一點(diǎn)電荷放在高斯面外;
8、將另?點(diǎn)電荷放進(jìn)高斯面內(nèi);
C、將球心處的點(diǎn)電荷移開,但仍在高斯面內(nèi);
D、將高斯面半徑縮小.
答案:B
37半徑為R的均勻帶電球體的靜電場(chǎng)中各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的大小E與距球心的距離r的關(guān)系曲線為:八、
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c.
答案:B
38半徑為R的“無(wú)限長(zhǎng)〃均勻帶電圓柱體的靜電場(chǎng)中各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的大小E與距軸線的距離r的關(guān)系曲線為:
A.
B、R
c、R
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4
E8Vl.
答案:B
39兩個(gè)同心均勺帶電球面,半徑分別為t和Rb(Rdb),所帶電荷分別為Q和設(shè)某點(diǎn)與球心相距r,當(dāng)R,b
1。乎
時(shí),該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的大小為:八、4":
¥線您.
。、.現(xiàn)中,
答案:D
40一導(dǎo)體球外充滿相對(duì)介電常量為,的均勻電介質(zhì),若測(cè)得導(dǎo)體表面附近場(chǎng)強(qiáng)為E,則導(dǎo)體球面上的自由電
荷面密度s為[]4、0E;
8、。與
C、。絲
。、(£0--死)4
答案:B
41如圖所示,兩個(gè)“無(wú)限長(zhǎng)”的、土徑分別為R1和R2的共軸圓柱面均勻帶電,沿軸線方向單位長(zhǎng)度上所帶電
荷分別為I]和12,則在內(nèi)圓柱面里面、距離軸線為r處的P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小E為:
4
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%毋當(dāng)
-L
8、
)々
??
2HV.R?wteAa.
c.
4
2-£:R.;
。、2
答案:D
42電荷面密度為+o和-。的兩塊“無(wú)限大"均勻帶電的平行平板,放在與平面相垂直的x軸上的+a和-a位置
上,如圖所示.設(shè)坐標(biāo)原點(diǎn)0處電勢(shì)為零,則在-a<x<a區(qū)域的甩勢(shì)分布曲線為
4、
B、
C、
D、
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答案:c
43有N個(gè)電荷均為q的點(diǎn)電荷,以兩種方式分布在相同半徑的圓周上:一種是無(wú)規(guī)則地分布,另一種是均勻
分布.比較這兩種情況下在過(guò)圓心。并垂直于圓平面的z軸上任一點(diǎn)P(如圖所示)的場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì),則有
4、場(chǎng)強(qiáng)相等,電勢(shì)相等;
8、場(chǎng)強(qiáng)不等,電勢(shì)不等;
C、場(chǎng)強(qiáng)分量EZ相等,電勢(shì)相笠;
D、場(chǎng)強(qiáng)分量EZ相等,電勢(shì)不等.
答案:C
44靜電場(chǎng)中某點(diǎn)電勢(shì)的數(shù)值等于
A.試驗(yàn)電荷qO置于該點(diǎn)時(shí)具有的電勢(shì)能;
B、單位試驗(yàn)電荷置于該點(diǎn)時(shí)具有的電勢(shì)能;
C、單位正電荷置于該點(diǎn)時(shí)具有的電勢(shì)能;
D、把單位正電荷從該點(diǎn)移到電勢(shì)零點(diǎn)外力所做的功.
答案:C
45關(guān)于靜電場(chǎng)中某點(diǎn)電勢(shì)值的正負(fù),下列說(shuō)法中正確的是:
小電勢(shì)值的正負(fù)取決于置丁?該點(diǎn)的試驗(yàn)電荷的正負(fù);
8、電勢(shì)值的正負(fù)取決于電場(chǎng)力對(duì)試驗(yàn)電荷做功的正負(fù);
C、電勢(shì)值的正負(fù)取決于電勢(shì)零點(diǎn)的選取;
D、電勢(shì)值的正負(fù)取決于產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷的正負(fù).
答案:C
46如圖所示,在點(diǎn)電荷q的電場(chǎng)也選取以q為中心、R為半徑的球面上一點(diǎn)P處作電勢(shì)零點(diǎn),則與點(diǎn)電荷q
距離為r的,點(diǎn)的電勢(shì)為
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答案:B
47如圖所示,兩個(gè)同心的均勻帶電球面,內(nèi)球面半徑為R1、帶電荷Q】,外球面半徑為Rz、帶電荷Q.設(shè)無(wú)窮
遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn),則在兩個(gè)球面之間、距離球心為r處的P點(diǎn)的電勢(shì)U為:
熱■:■奧
小粘W;
Q.
B、41£區(qū)4工£/:.
Lc、4MV尸4?!??及A.2.
江+旦
0、4":舄4波了
答案:C
48如圖所示,邊長(zhǎng)為I的正方形,在其四個(gè)頂點(diǎn)上各放有等量的點(diǎn)電荷.若正方形中心0處的場(chǎng)強(qiáng)值和電勢(shì)
值都等于零,則:
4頂點(diǎn)a、b、c、d處都是正電荷;
B、頂點(diǎn)a、b處是正電荷,c、d處是負(fù)電荷;
C、頂點(diǎn)a、c處是正電荷,b、d處是負(fù)電荷;
D、頂點(diǎn)a、b、c、d處都是負(fù)電荷.
答案:C
49一〃無(wú)限大"帶負(fù)電荷的平面,若設(shè)平面所在處為電勢(shì)零點(diǎn),取x軸垂直電平面,原點(diǎn)在帶電平面處,則其周
圍空間各點(diǎn)電勢(shì)U隨距離平面的位置坐標(biāo)x變化的關(guān)系曲線為:A、¥
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答案:A
50設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零,則半徑為R的均勻帶電球體產(chǎn)生的電場(chǎng)的電勢(shì)分布規(guī)律為(圖中的Uc和b皆為常
B、
答案:C
51如圖所示,兩個(gè)同心球殼.內(nèi)球殼半徑為Ri,均勻帶有電荷Q;外球殼半徑為R2,殼的厚度忽略不計(jì),原先不
帶電,但與地相連接.設(shè)地為電勢(shì)零點(diǎn),則在兩球之間、距離球心為r的P點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小與電勢(shì)分別為:
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~——叱
身落”—
飛保洲二&r
癡還產(chǎn)z也£:rR..
D、2知版蚪,
答案:C
52如圖所示,一半徑為a的“無(wú)限長(zhǎng)〃圓柱面上均勻帶電,其電荷線密度為I.在它外面同軸地套一半徑為b的
薄金屬圓筒,圓筒原先不帶電,但與地連接?設(shè)地的電勢(shì)為零,則在內(nèi)圓柱面里面、距離軸線為r的P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)
u=------m-
2血a
吊產(chǎn)?卻
£=—■—暹=—■—貶.—
e氮,?z.b
息=------L=-------ta-
D、曝、」正04.
答案:B
53如圖所示,兩個(gè)同心的均勻帶電球面,內(nèi)球面半徑為R1、帶電荷6,外球面半徑為Rz、帶電荷Q.設(shè)無(wú)窮
遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn),則在外球面之外距離球心為r處的P點(diǎn)的電勢(shì)U為:
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/4?、5思耕.2
。1+。:
8、4K便:;
21t2:
C4"園也&凡.
C:
D、4"九
答案:A
54兩塊面積均為S的金屬平板A和B彼此平行放置,板間距離為d(d遠(yuǎn)小于板的線度),設(shè)A板帶有電荷
qi,B板帶有電荷q%則AB兩板間的電勢(shì)差UAB為:
里[三百.
4取,:
’32色/
8、$球“:
%加,,
C、典界二
乳一幽?
D、魁彥:
答案:C
55如圖所示,邊長(zhǎng)為a的等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上,分別放置著三個(gè)正的點(diǎn)電荷q、2q、3q.若將另一正點(diǎn)
電荷Q從無(wú)窮遠(yuǎn)處移到三角形的中心。處,外力所做的功為:
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乖臉
4、自際/加?
B、案徽
3七。
c2sa.
£、%珍
D、抵除.
答案:C
56點(diǎn)電荷-q位于圓心0處,A,B,C,D為同一圓周上的四點(diǎn),如圖所示.現(xiàn)將?試驗(yàn)電荷從A點(diǎn)分別移動(dòng)到B,
4從A到B,電場(chǎng)力做功最大;
8、從A至1JC,電場(chǎng)力做功鼓大;
C.從A到D,電場(chǎng)力做功最大;
D、從A到各點(diǎn),電場(chǎng)力做功相等.
答案:D
57如圖所示,CDEF為一矩形,邊長(zhǎng)分別為I和21.在DC延長(zhǎng)線上CA=I處的A點(diǎn)有點(diǎn)電荷+q,在CF的中點(diǎn)B
點(diǎn)有點(diǎn)電荷-q,若使單位正電荷從C點(diǎn)沿CDEF路徑運(yùn)動(dòng)到F點(diǎn),則電場(chǎng)力所做的功等于:
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窿6T
D、般嘮事.
答案:D
58如圖所示,在真空中半徑分別為R和2R的兩個(gè)同心球面,其上分別均勻地帶有電荷+q和-3q.今將一電荷
為+Q的帶電粒子從內(nèi)球面處由靜止釋放,則該粒子到達(dá)外球面時(shí)的動(dòng)能為:
A.
8、3"吃
°、自挪*通
答案:c
59圖中實(shí)線為某電場(chǎng)中的電場(chǎng)線,虛線表示等勢(shì)面,由圖可看出:
EA>EB>EC,UA>U.>UC;
B、
EA<EB<EC,UA<UB<UC;
C、
EA>EB>EC,UA〈UB<UC;
0、
EA〈EB<EC,UA>UB>U(;.
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答案:D
二.填空題
1電荷為-5x10-9。的試驗(yàn)電荷放在電場(chǎng)中某點(diǎn)時(shí),受到20X10-9N的向下的力,則該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為___方
向—.
答案:
第一空:4N/C
第二空:向上
2A、B為真空中兩個(gè)平行的“無(wú)限大〃均勻帶電平面,已知兩平面間的場(chǎng)強(qiáng)大小為Eo,兩平面外側(cè)場(chǎng)強(qiáng)大小
都為E°A方向如圖.則A、B兩平面上
的電荷面密度分別為SA=;SB=—.
答案:
第一空:一2皿33
第二空:4碼/3
3一半徑為R的帶有一缺口的細(xì)圓環(huán),缺口長(zhǎng)度為d(d?R),環(huán)上均勻帶正電電荷為q,如圖所示.則圓心0
處的場(chǎng)強(qiáng)大小E=,方向?yàn)?
答案:
qdqd
第一空:4兀與及2(2H-rf)
第二空:從0點(diǎn)指向缺口中心點(diǎn)
4真空中一半徑為R的均勻帶電球面帶有電荷Q(Q>0).今在球面上挖去非常小塊的面積(連同電荷),如圖
所示,假設(shè)不影響其它處原來(lái)的電荷分布,則挖去后球心處場(chǎng)強(qiáng)的大小E=,其方向?yàn)椤?電勢(shì)
U=—(設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零).
答窠:
第?空:0AS/Q6兀%八川)
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第二空:由圓心0指向AS
旦(1-當(dāng)
第三空:47r4小?
5半徑為R的半球面置于場(chǎng)強(qiáng)為巨的均勻電場(chǎng)中,其對(duì)稱軸與場(chǎng)強(qiáng)方向一致,如圖所示.則通過(guò)該半球面的場(chǎng)
強(qiáng)通量為.
答案:
第一空:成兀
6在點(diǎn)電荷+q和-q的靜電場(chǎng)中,作出如圖所示的三個(gè)閉合面S】、$2、S3,則通過(guò)這些閉合面的場(chǎng)強(qiáng)通量分別
是;,=;4=.
答案:
第一空:。司
第二空:0
第三空:一〃4
7點(diǎn)電荷q】、q?、q3和q,在真空中的分布如圖所示.圖中S為閉合曲面,則通過(guò)該閉合曲面的場(chǎng)強(qiáng)通量
式中的后是點(diǎn)電荷—在閉合曲面上任一點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的矢量和.
第一空:(夕2+表)/%
第二空:01、92、。3、次
8
8如圖所示,兩同心帶電球面,內(nèi)球面半徑為ri=5cm,帶電荷qi=3xlQ-C;外球面半徑為r2=20cm,帶電荷q2=-
6xl0-8c.設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零,則空間另一電勢(shì)為零的球面半徑年.
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答窠:
第一空:10cm
9AC為一根長(zhǎng)為21的帶電細(xì)棒,左半部均勻帶有負(fù)電荷,右半部均勻帶有正電荷.電荷線密度分別為一/和
一乙如圖所示.P點(diǎn)在棒的垂直平分線上,到棒的垂直距離為I.以棒的中點(diǎn)B為電勢(shì)的零點(diǎn).則P點(diǎn)電勢(shì)
答案:
第一空:0
10真空中,有一均勻帶電細(xì)圓環(huán),電荷線密度為入,其圓心處的場(chǎng)強(qiáng)E°=,電勢(shì)U0=—.(選無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)
為零)
答案:
第一空:0
第二空:初2㈤
11把?個(gè)均勻帶有電荷+Q的球形肥皂泡由半徑ri吹脹到處則半徑為R(n2)的球面上任?點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小E
由變?yōu)開___;電勢(shì)U由變?yōu)?(選無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn))
答案:
第一空:小包演二I
第二空:0
第三空:0/(4兀硒
第四空:0/(4兀取2)
12已知空氣的擊穿場(chǎng)強(qiáng)為30kV/cm,空氣中一帶電球殼宜徑為1m,以無(wú)限遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn),則這球殼能達(dá)
到的最高電勢(shì)是—.
答案:
第一空:1.5xlO6V
13在靜電場(chǎng)中,一質(zhì)子(帶電荷e=1.6xlOT9Q沿四分之一的圓弧軌道從A點(diǎn)移到B點(diǎn)(如圖),電場(chǎng)力做功
8610-15J.則當(dāng)質(zhì)子沿四分之三的圓弧軌道從B點(diǎn)回到A點(diǎn)時(shí),電場(chǎng)力做功W=—.設(shè)A點(diǎn)電勢(shì)為零,則B
點(diǎn)電勢(shì)U=.
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答案:
第一空:-8.0xl0-15J
第二空:-5X10A
14兩個(gè)平行的“無(wú)限大”均勻帶電平面,其電荷面密度分別為+。和+25如圖所示,則48、C三個(gè)
區(qū)域的場(chǎng)強(qiáng)分別為:EA=;£0=;Ec=(設(shè)方向向右為正).
+P+為
II
ABC
答案:
第一空:一36(2囪)
第二空:P(2的
第三空:|30/(260)1
15一均勻靜電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)衛(wèi)=7。。:-6叫U/m,則點(diǎn)a(3,2)和點(diǎn)b(l,0)之間的電勢(shì)差Um=—.(點(diǎn)的坐標(biāo)x,y
以米計(jì))
答案:
第一空:-2xl03v
16真空中電荷分別為q1和q2的兩個(gè)點(diǎn)電荷,當(dāng)它們相距為r時(shí),該電荷系統(tǒng)的相互作用電勢(shì)能W=—.(設(shè)
當(dāng)兩個(gè)點(diǎn)電荷相距無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)電勢(shì)能為零)
答案:
一-
第一空:4兀%尸
17如圖所示,在電荷為q的點(diǎn)電荷的靜電場(chǎng)中,將一電荷為qo的試驗(yàn)電荷從a點(diǎn)經(jīng)任意路徑移動(dòng)到b點(diǎn),電
場(chǎng)力所做的功W=.
b
答案:
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q°q(1i)
第一空:4兀的七外
18如圖所示,在場(chǎng)強(qiáng)為巨的均勻電場(chǎng)中,A、B兩點(diǎn)間距離為d.AB連線方向與左方向一致.從A點(diǎn)經(jīng)任意路
fE?dT
徑到B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)線積分」心
答案:
第一空:Ed
19如圖,A點(diǎn)與B點(diǎn)間距離為2I,OCD是以B為中心,以I為半徑的半圓路徑.A、B兩處各放有一點(diǎn)電荷,電
荷分別為+q和-q.把另一電荷為Q(Q<0)的點(diǎn)電荷從D點(diǎn)沿路徑DCO移到0點(diǎn),則電場(chǎng)力所做的功為.
答案:
第一空:
20真空中有一半徑為R的半圓細(xì)環(huán),均勻帶電Q,如圖所示.設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn),則圓心0點(diǎn)處的電勢(shì)
U=,若將一帶電量為q的點(diǎn)電荷從無(wú)窮遠(yuǎn)處移到圓心。點(diǎn),則電場(chǎng)力做功W=—.
答案:
第一空:。/(4M0&
21一電子和一質(zhì)子相距2x10-1。f(兩者靜止),將此兩粒子分開到無(wú)窮遠(yuǎn)距離(兩者仍靜止)所需要的最小能
量是eV.
答案:
第一空:7.2
22一質(zhì)量為m、電荷為q的小球,在電場(chǎng)力作用下,從電勢(shì)為U的a點(diǎn),移動(dòng)到電勢(shì)為零的b點(diǎn).若已知小
球在b點(diǎn)的速率為—?jiǎng)t小球在a點(diǎn)的速率va=.
答案:
第一空:尸
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23一電矩為「的電偶極子在場(chǎng)強(qiáng)為E的均勻電場(chǎng)中與3間的夾角為5則它所受的電場(chǎng)力尸=_,力
矩的大小M=.
答案:
第一空:0
第二空:PEsina
24在一個(gè)不帶電的導(dǎo)體球殼內(nèi),先放進(jìn)一電荷為+q的點(diǎn)電荷,點(diǎn)電荷不與球殼內(nèi)壁接觸.然后使該球殼與地
接觸一下,再將點(diǎn)電荷+q取走.此叱球殼的電荷為,電場(chǎng)分布的范圍是一.
答案:
第一空:-q
第二空:球殼外的整個(gè)空間
25如圖所示,兩同心導(dǎo)體球殼,內(nèi)球殼帶電荷+q,外球殼帶電荷-2q.靜電平衡時(shí),外球殼的電荷分布為:內(nèi)表面
帶電_;外表面帶電一.
第一空:-q
第二空:-q
26如圖所示,把一塊原來(lái)不帶電的金屬板B,移近一塊已帶有正電荷Q的金屬板A,平行放置.設(shè)兩板面積都
是S,板間距離是d,忽略邊緣效應(yīng).當(dāng)B板不接地時(shí),兩板間電勢(shì)差UAB=—;當(dāng)B板接地時(shí),兩板間電勢(shì)差
答案:
第一空:QJ(2/;0S)
第二空:Od/(£°S)
27如圖所示,兩塊很大的導(dǎo)體平板平行放置,面積都是S,有一定厚度,帶電荷分別為Q】和6.如不計(jì)邊緣效
應(yīng),則A、B、C、D四個(gè)表面上的電荷
面密度分別為—、—、—、一.
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第一空:(2+Q)/(25)
第二空:?0,閩
第三空:-(。「2)/(2用
第勿窮;Q+0M2S)
28如圖所示,將一負(fù)電荷從無(wú)窮遠(yuǎn)處移到一個(gè)不帶電的導(dǎo)體附近,則導(dǎo)體內(nèi)的場(chǎng)強(qiáng)—;導(dǎo)體的電勢(shì)—.(填
增大.不變,減小)
答案:
第一空:不變
第二空:減小
-8
29一半徑ri=5cm的金屬球A,帶電荷qi=+2.0xl0C,另一內(nèi)半徑為r2=10cm、外半徑為r3=15cm的金
屬球殼B,帶電荷q2-+4.0x10-8C,兩球同心放置,如圖所示.若以無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn),則A球電勢(shì)UA-
;B球電勢(shì)UB=.
答案:
第一空:5400V
第二空:3600V
30■金屬球殼的內(nèi)、外半徑分別為Ri、Rz,帶電荷為Q.在球心處有,電荷為q的點(diǎn)電荷,則球殼內(nèi)表面上
的電荷面密度c=—.
答案:
第一空:一。/(4聞?)
31一孤立帶電導(dǎo)體球,其表面處場(chǎng)強(qiáng)的方向—表面;當(dāng)把另一帶電體放在這個(gè)導(dǎo)體球附近時(shí),該導(dǎo)體球表
面處場(chǎng)強(qiáng)的方向—表面.
答案:
第一空:垂直
第二空:垂直
32一任意形狀的帶電導(dǎo)體,其電荷面密度分布為qx,y,z),則在導(dǎo)體表面外附近任意點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)的大小E(x,y,z)
=其方向.
答案:
第一空:?X,y,z)/E
第二空:垂直導(dǎo)體表面向外或垂直導(dǎo)體表面向里
33地球表面附近的場(chǎng)強(qiáng)約為100N/C,方向垂直地面向下,假設(shè)地球上的電荷都均勻分布在地表面上,則地
面帶電;電荷面密度.
答案:
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第一空:負(fù)
第二空:8.85xlO-l℃/nr
34半徑為8和R2的兩個(gè)同軸金屬圓筒,其間充滿著相對(duì)介電常量為a的均勻介質(zhì).設(shè)兩筒上單位長(zhǎng)度帶有
的電荷分別為+人和-入,則介質(zhì)中離軸線的距離為r處的電位移矢量的大小D=;場(chǎng)強(qiáng)的大小E=.
答案:
第一空:力(2口)
第二空:力(2兀⑨
35一平行板電容器,充電后與電源保持聯(lián)接,然后使兩極板間充滿相對(duì)介電常量為的各向同性均勻電介質(zhì),
這時(shí)兩極板上的電荷是原來(lái)的一倍;場(chǎng)強(qiáng)是原來(lái)的一倍;電場(chǎng)能量是原來(lái)的一倍.
答案:
第一空:er
第二空:1
第三空:Er
36一平行板電容器,兩板間充滿各向同性均勻電介質(zhì),已知相對(duì)介電常量為".若極板上的自由電荷面密度
為s,則介質(zhì)中電位移的大小D=—;場(chǎng)強(qiáng)的大小E=—.
答案:
第一空:。
第二空:o/(eOEr)
37兩個(gè)點(diǎn)電荷在真空中相距為n時(shí)的相互作用力等于它們?cè)谀骋弧盁o(wú)限大〃各向同性均勻電介質(zhì)中相距為
匕時(shí)的相互作用力,則該電介質(zhì)的相對(duì)介電常量3=—.
答案:
第一空:rX,r2
38如圖所示,平行板電容器中充有各向同性均勻電介質(zhì).圖中畫出兩組帶有箭頭的線分別表示電場(chǎng)線、電
位移線.則其中⑴為一線,(2)為一線.
答案:
第一變電位移;D
第二空:電場(chǎng);E
39設(shè)雷雨云位于地面以.卜.500m的高度,其面積為IO?m?,為了估算,把它與地面看作?個(gè)平行板電容器,此
雷雨云與地面間的場(chǎng)強(qiáng)為IO,V/m,若一次雷電即把雷雨云的電能全部釋放完,則此能量相當(dāng)于質(zhì)量為
—kg的物體從500m高空落到地面所釋放的能量.
答案:
第一空:452
40一空氣電容器充電后切斷電源,電容器儲(chǔ)能Wo,若此時(shí)在極板間灌入相對(duì)介電常量為,的煤油,則電容器
儲(chǔ)能變?yōu)閃o的一倍.如果灌煤油時(shí)電容器?直與電源相連接,則電容器儲(chǔ)能將是Wo的一倍.
答案:
第一空:Ver
第二空:Er
41帶有電荷外半徑為小的金屬球A,與一原先不帶電、內(nèi)外半徑分別為「小丘的金屬球殼8同心放置
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如圖.則圖中P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)無(wú)=.如果用導(dǎo)線將A、B連接起來(lái),則A球的電勢(shì)U
=.(設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零)
答案:
第一空:"(4跖尸)
第二空.Q,(4心心)
三.簡(jiǎn)答題
116一“無(wú)限大”平面,中部有一半徑為R的圓孔,設(shè)平面上均勻帶電,
孔中心.將用電平
電荷面密度為o,如圖所示.選0點(diǎn)的電勢(shì)為零,試求通過(guò)圓孔中心0
saw成無(wú)印&個(gè)
并與平面垂直的直線上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì).手檸不同的同心
回評(píng)雄成■一任取一
例環(huán)如陽(yáng)中應(yīng)接
所示.其用電
113
-7{圖中所示為一沿x軸放置的長(zhǎng)度為I的不均勻帶電細(xì)棒,其電荷線密度為
入=%(x-a),入。為一常量.取無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn),求坐標(biāo)原點(diǎn)0處的電勢(shì).
118圖示一個(gè)均勻帶電的球?qū)?其電荷體密度
為p,球?qū)觾?nèi)表面半徑為Ri,外表面半徑為R2.
設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn),求球?qū)又邪霃綖閞處
的電勢(shì).
119兩個(gè)帶等量異號(hào)電荷的均勻帶電同心球
面,半徑分別為Ri=0.03m和R2=0.10m.已知
兩者的電勢(shì)差為450V,求內(nèi)球面上所帶的電
荷.
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220如圖所示,三個(gè)“無(wú)限長(zhǎng)〃的同軸導(dǎo)體圓柱面A、B和C,半徑分別為《、Rh、圓柱面B上帶電荷,A和C
都接地.求B的內(nèi)表面上電荷線密度Ax和外表面上電荷線密度入2之比值入,入2.
121一電容器由兩個(gè)很長(zhǎng)的同軸薄圓筒組成,
內(nèi)、外圓筒半徑分別為Ri=2cm,R2=5cm,其間
充滿相對(duì)介電常量為0的各向同性,均勻電介
質(zhì),電容器接在電壓U=32V的電源上(如圖所示).
試求距離軸線R=3.5cm處的A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)和A
點(diǎn)與外筒間的電勢(shì)差.
阿懺一“內(nèi)場(chǎng)飆為
122在真空中一長(zhǎng)為1=10cm的細(xì)桿均勻帶電,A
嚴(yán)
其電荷線密度入=1.0x10-5C/m.在桿的延長(zhǎng)線上,制mMB同為瞰分給為斗凸』j
距桿的一端距離d=10cm的一點(diǎn)上,有一點(diǎn)電荷
qo=2.OxlO-sc,如圖所示.試求該點(diǎn)電荷所受的電a,,.的/怪,”的△假人小如
場(chǎng)力.
久1t
[vdI」
123兩根相同的均勻帶電細(xì)棒,長(zhǎng)為I,電荷線密度均為人,沿同一條直線放置.
兩細(xì)棒間最近距離也為I,如圖所示.假設(shè)棒上的電荷是不能自由移動(dòng)的,試求
兩棒間的靜電相互作用力.
101如圖所示,真空中K為L(zhǎng)的均勻帶電細(xì)直桿,總
電荷為q,試求在直桿延長(zhǎng)線上吃桿的一端距離為d
的P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng).
qp
H----L----?卜a
102用絕緣細(xì)線彎成的半圓環(huán),半徑為R,其上均勻地
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帶有正電荷Q,試求圓心。點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng).
103一個(gè)細(xì)玻璃棒被彎成半徑為
R的半圓形,沿其上半部分均勻分
布有電荷+Q,沿其下半部分均勻分
布有電荷-Q,如圖所示.試求圓心
0處的場(chǎng)強(qiáng).
104“無(wú)限長(zhǎng)〃均勻帶電的半圓柱
面,半徑為R,設(shè)半圓柱面沿軸線
0。單位長(zhǎng)度上的電荷為I,試求軸
線上一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng).
105半徑為R的帶電細(xì)圓環(huán),其電荷線密度為
入=々sinfl,式中為一常數(shù),8為當(dāng)徑R與x軸所成的夾角,如圖所示.試求環(huán)心o處的場(chǎng)強(qiáng).
106圖中所示,A、B為真空中兩個(gè)平行的“無(wú)限大〃均勻帶電平面,A面上電荷面密度叫?T77X:/c-m-
2,B面的電荷面密度C-m-2.
試計(jì)算兩平面之間和兩平面外的場(chǎng)強(qiáng).
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107如圖所示,一電荷面密度為s的"無(wú)限大〃平面,
在距離平面a處的一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小的一半是由平
?.H?tK****
面上的一個(gè)半徑為R的圓面積范圍內(nèi)的電荷所產(chǎn)Jtd"
?2fUr'?Hb"dV
生的.試求該圓半徑的大小.X帚噌dg.<rdS-2翼。*
.州均”.電公式?w,tAo戲戶4
M/UM大小為
4寅6?屬
I2望”‘必。一2E
4".R
方,內(nèi),0JT?正向?
■-----tin^d(sin^)
107.?>電荷.常度為,
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