大学物理学习指导1-44

C、通过S面的电场强度通量为?q/?0,S面上场强的大小为E??q4π?0r2

D、通过S面的电场强度通量为q/?0,但S面上的场强不能直接由高斯定理求出 15.电场的环流定理

?E?dl?0,说明了静电场的性质有( )

(1)静电场的电力线不是闭合曲线 (2)静电力是保守力 (3)静电场是有源场 (4)静电场是保守场

A、(1)(4) B、(2)(3) C、(1)(3) (D (2)(4)

16.将点电荷?Q从无限远处移到相距为2l的点电荷?q与?q的中点处,那么电势能的增量为( ) A、 0 B、

qQqQqQ C、 D、?

2π?0l4π?0l2π?0l17.下列关于静电场中某点电势值的正负的说法中正确的是( )

A、电势值的正负取决于置于该点的试验电荷的正负 B、电势值的正负取决于电场力对试验电荷作功的正负 C、电势值的正负取决于电势零点的选取 D、电势值的正负取决于产生电场的电荷的正负

18.真空中两块互相平行的无限大均匀带电平板,其中一块的面电荷密度为??,另一块的面电荷密度为?2?,两板间的距离为d,两板间的电势差为 ( ) A、 0 B、

3???d C、d D、d 2?0?02?019.如图5-7所示的等边三角形的三个顶点上放置着均为正的点电荷q、2q、3q。三角形的边长为a,若将正点荷Q从无穷远处移至三角形的中心O处,所需做的功为( ) A、23qQ4π?0a B、 43qQ4π?0a C、63qQ4π?0a D、83qQ4π?0a

图5-7

20.两块“无限大”均匀带电的平行平板的电荷面密度分别为??和??,放在与平面相垂

直的x轴上的?a和?a位置上,如图5-8所示.设坐标原点O处电势为零,则在?a?x??a区域的电势分布曲线为 ( )

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x

?aO ?a

图5-8

? ?a?a0 ? ? ?a0 ?a?? A

x ?a0 ?ax B C

x

?a0 ?a?? x

?? D

21.有一半径为b的圆环状带电导线,在环平面的轴线上有两点P1和P2,它们到环心的距离

P1和 P2的电势分别为 V1和 V2,如图5-9所示,设无限远处电势为零,则 V1V2为( )

A、3 B、

55 C、2 D、

22z Py

Ox

图5-9 图5-10

22.如图5-10所示,有N个电量均为q的点电荷,以两种方式分布在相同半径的圆周上:一种是无规则地分布,另一种是均匀分布.比较这两种情况下在过圆心O并垂直于圆平面

的z轴上任一点P的场强与电势,则有 ( )

A、场强相等,电势相等 B、场强不等,电势不等

C、场强分量EZ相等,电势相等 D、场强分量EZ相等,电势不等 23.如图5-11所示,在边长为l的正方形的四个顶点上各放有等量的点电荷。若正方形中心O处的场强值和电势值都等于零,则( )

A、顶点a,b,c,d处都是正电荷 B、顶点a,b处是正电荷,c,d处是负电荷 C、顶点a,c处是正电荷,b,d处是负电荷 D、顶点a,b,c,d处都是负电荷

图5-11

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24.下列说法正确的是( )

A、 场强大的地方,电势一定高 B、场强等于零的地方电势一定为零

C、等位面上各点的场强的大小一定相等 D、场强大小相等的地方,电势梯度一定相等 25.根据场强与电势的关系式El??dV,下列叙述中正确的是( ) dlA、场强为0处,电势一定为0 B、电势为0处,场强一定为0

C、场强处处为0的区域,电势一定处处相等 D、电势处处相等的区域,场强一定处处为0 二、填空题

1.正方形的两对角上,各置电荷Q,在其余两对角上各置电荷q,若Q所受合力为零,则Q与q的大小关系为____________。

2.在坐标(a,0)处放置一点电荷?q,在坐标(?a,0)处放置另一点电荷?q。P点是x轴上的一点,坐标为(x,0)。如图5-12所示,当x>>a时,该点场强的大小为_____________。

y

?q

?a

?q

a

P(x,0) x

x

图5-12 图5-13

3.如图5-13所示,一沿x轴放置的“无限长”分段均匀带电直线,电荷线密度分别为

??(x?0)和??(x?0),则Oxy坐标平面上点(0,a)处的场强E?_______________。

4. 如图5-14所示,一均匀带正电细圆环,半径为R,总电量为q,环上有一极小的缺口,

缺口长度为b(b<

b???2?qRO ABC

图5-14 图5-15

5.如图5-15所示,两个平行的“无限大”均匀带电平面,其电荷面密度分别为??和?2?EA=____________,EB=___________,EC则A、B、C三个区域的电场强度大小分别为:

=__________(设方向向右为正)。

6.如图5-16所示,两个无限长的、半径分别为R1和R2的共轴圆柱面均匀带电,沿轴线方

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向单位长度上的带电量分别为?1和?2,则在两圆柱面里面、距离轴线为r处的P点的电场强度大小E为__________________。

?E R2 R1 O ?1 ?2 P r O R ?S 图5-16 图5-17

7.在空间有一非均匀电场,其电场线分布如图5-17所示。在电场中作一半径为R的闭合球面S,已知通过球面上某一面元?S的电场强度通量为ΔΦe,则通过该球面其余部分的电场强度通量为 ______________。

8.边长为 0.3m的正三角形abc,在顶点a处有一电量为10C的正点电荷,顶点b处有一电量为10C的负点电荷,则顶点c处的电场强度的大小为_______________;电势V为______________ 。

?99.如图5-18所示,一点电荷带电量q?10C,A﹑B﹑C三点分别距离点电荷10cm﹑

?8?820cm﹑30cm。若选B点的电势为零,则A点的电势为 ,C点的

电势为 。

q A B C

图5-18

10.如图5-19所示,真空中一半径为R的球面均匀带电Q,在球心O处有一带电量为q的点电荷。设无穷远处为电势零点,则在球内离球心O距离为r的P点处的电势为 _______________。

P r OqR Q

图5-19 图5-20

11.如图5-20所示,两个同心的均匀带电球面,内球面半径为R1、带电量Q1,外球面半径为R2、带电量Q2。设无穷远处为电势零点,则在两个球面之间、距离球心为r处的P点的电势V为__________________。

12.两个半径分别为R和2R的同心均匀带电球面,内球面带电?q,外球面带电Q,选无穷远处为电势零点,则内球面电势为V? ;欲使内球电势为零,则外球面上的电量Q=______ 。

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13.如图5-21所示,CDEF为一矩形,边长分别为l和2l。在DC延长线上CA?l处的A点有点电荷?q,在CF的中点B点有点电荷?q,若使单位正电荷从C点沿CDEF路径运动到F点,则电场力所作的功等于______________。 ?q ?3q Q R 2R 图5-21 图5-22

14.如图5-22所示,在真空中半径分别为R和2R的两个同心球面,其上分别均匀地带有电量?q和?3q。今将一电量为?Q的带电粒子从内球面处由静止释放,则该粒子到达外球面时的动能为_______________。 三、计算题

1.如图5-23所示,一无限大均匀带电平面,电荷面密度为??,其上挖去一半径为R的圆孔。通过圆孔中心O,并垂直于平面的x轴上有一点P,OP?x。求P点处的场强。

ROPxORx?? 图5-23 图5-24

2.如图5-24所示,一半径为R的半球面,其上均匀地带有正电荷,电荷面密度为?,求球心处的电场强度。

3.如图5-25所示,一半径为R的无限长半圆柱薄筒,其上均匀带电,单位长度上的带电量为?。求半圆柱面轴线上一点O的电场强度E的大小。

?OR1aR2O?? O 图5-25 图5-26

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