大學物理C-06靜電場答案

專業(yè)班級：學號：姓名：成績：PAGEPAGE6練習六靜電場S一、填空題S1.點電荷q1、q2、q3和q4在真空中的分布如圖所示．圖中S為閉合曲面，則通過該閉合曲面的電場強度通量=____________，式中的是點電荷___q1、q2、q3、q4____在閉合曲面上任一點產生的場強的矢量和．2.在邊長為a的正方體中心處放置一電荷為Q的點電荷，則正方體頂角處的電場強度的大小為_____________3.一半徑為R的均勻帶電圓環(huán)，電荷線密度為．設無窮遠處為電勢零點，則圓環(huán)中心O點的電勢U＝_______________．4.一半徑為R的均勻帶電導體球殼，帶電荷為Q．球殼內、外均為真空．設無限遠處為電勢零點，則殼內各點電勢U=______________．5.在點電荷q的電場中，把一個－1.0×10-9C的電荷，從無限遠處(設無限遠處電勢為零)移到離該點電荷距離0.1m處，克服電場力作功1.8×10-5J，則該點電荷q＝_____-2×10___________．(真空介電常量0＝8.85×10-12C2·N-1·m-26.一電荷為Q的點電荷固定在空間某點上，將另一電荷為q的點電荷放在與Q相距r處．若設兩點電荷相距無限遠時電勢能為零，則此時的電勢能We＝_________________．7.圖示BCD是以O點為圓心，以R為半徑的半圓弧，在A點有一電荷為+q的點電荷，O點有一電荷為－q的點電荷．線段BA=R．現將一單位正電荷從B點沿半圓弧軌道BCD移到D點，則電場力所作的_____________________。二、選擇題1.如圖所示，任一閉合曲面S內有一點電荷q，O為S面上任一點，若將q由閉合曲面內的P點移到T點，且OP=OT，那么（D）(A)穿過S面的電通量改變，O點的場強大小不變；(B)穿過S面的電通量改變，O點的場強大小改變；(C)穿過S面的電通量不變，O點的場強大小改變；(D)穿過S面的電通量不變，O點的場強大小不變。2.半徑為R的均勻帶電球體的靜電場中各點的電場強度的大小E與距球心的距離r的關系曲線為：（B）3.如圖所示，兩個同心的均勻帶電球面，內球面半徑為R1、帶電荷Q1，外球面半徑為R2、帶有電荷Q2．設無窮遠處為電勢零點，則在內球面之內、距離球心為r處的P點的電勢U為：(B)（A）；（B）;(C)0;(D)4.圖中實線為某電場中的電場線，虛線表示等勢（位）面，由圖可看出：(D)(A)EA＞EB＞EC，UA＞UB＞UC．(B)EA＜EB＜EC，UA＜UB＜UC．(C)EA＞EB＞EC，UA＜UB＜UC．(D)EA＜EB＜EC，UA＞UB＞UC．5.面積為S的空氣平行板電容器，極板上分別帶電量±q，若不考慮邊緣效應，則兩極板間的相互作用力為（B）(A);(B);(C);(D)6.一點電荷，放在球形高斯面的中心處．下列哪一種情況，通過高斯面的電場強度通量發(fā)生變化：（B）(A)將另一點電荷放在高斯面外．(B)將另一點電荷放進高斯面內．(C)將球心處的點電荷移開，但仍在高斯面內．(D)將高斯面半徑縮?。?.當一個帶電導體達到靜電平衡時：(D)(A)表面上電荷密度較大處電勢較高．(B)表面曲率較大處電勢較高．(C)導體內部的電勢比導體表面的電勢高．(D)導體內任一點與其表面上任一點的電勢差等于零．8.真空中有一點電荷Q，在與它相距為r的a點處有一試驗電荷q．現使試驗電荷q從a點沿半圓弧軌道運動到b點，如圖所示．則電場力對q作功為（D）(A);(B);(C);(D)09.真空中有兩個點電荷M、N，相互間作用力為，當另一點電荷Q移近這兩個點電荷時，M、N兩點電荷之間的作用力(C)(A)大小不變，方向改變．(B)大小改變，方向不變．(C)大小和方向都不變．(D)大小和方向都改．10.在一不帶電荷的導體球殼的球心處放一點電荷，并測量球殼內外的場強分布．如果將此點電荷從球心移到球殼內其它位置，重新測量球殼內外的場強分布，則將發(fā)現：(B)(A)球殼內、外場強分布均無變化．(B)球殼內場強分布改變，球殼外不變．(C)球殼外場強分布改變，球殼內不變．(D)球殼內、外場強分布均改變．11.兩塊面積均為S的金屬平板A和B彼此平行放置，板間距離為d(d遠小于板的線度)，設A板帶有電荷q1，B板帶有電荷q2，則AB兩板間的電勢差UAB為（C）(A)(B)(C)．(D)三、簡答題為什么在無電荷的空間里電場線不能相交？答：由實驗和理論知道，靜電場中任一給定點上，場強是唯一確定的，即其大小和方向都是確定的．用電場線形象描述靜電場的空間分布時，電場線上任一點的切線方向表示該點的場強方向．如果在無電荷的空間里某一點上有幾條電場線相交的話，則過此交點對應于每一條電場線都可作出一條切線，這意味著交點處的場強有好幾個方向，這與靜電場中任一給定點場強具有唯一確定方向相矛盾，故無電荷的空間里電場線不能相交。四、計算題1.在x軸上，有以點電荷,位于原點，另一點電荷，位于x=-10cm處。試求x軸上任一點的電場強度。解：點電荷和將x軸分為三個區(qū)域：在此區(qū)域，兩個點電荷產生的電場強度的方向都沿x軸方向，坐標x處的場強為：：在此區(qū)域，兩個點電荷的電場強度方向相反，坐標x處的場強為：：在此區(qū)域，兩個點電荷的場強方向相同，都沿x軸反方向，坐標x處的場強為：2.在直角三角形ABC的A點，放置點電荷，在B點放置點電荷。已知BC=0.04m，AC=0.03m。試求直角頂點C處的場強。解：點電荷和在C處的電場強度和的方向C處的場強大小為的方向與BC邊的夾角3.電荷為＋q和－2q的兩個點電荷分別置于x＝1m和x＝－1m處．一試驗電荷置于x軸上何處，它受到的合力等于零？解：設試驗電荷置于x處所受合力為零，即該點場強為零．得,因點處于q、－2q兩點電荷之間，該處場強不可能為零．故舍去．得4.一半徑為R的均勻帶電圓盤，電荷面密度為σ．設無窮遠處為電勢零點．計算圓盤中心O點電勢．解：在圓盤上取一半徑為r→r＋dr范圍的同心圓環(huán)．其面積為其上電荷為它在O點產生的電勢為總電勢ABCrrrd/2d/2ABCrrrd/2d/2q1