大学物理(下)练习题
第八章 真空中的静电场
1. 如图所示,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Y轴上的一点,坐标为(0,y),当y>>a时,该点场强的大小为: (A)Y P (0,y) qq (B)4??0y22??0y2qaqa (D)332??0y4??0y-q -a . Y q a . X
(C)2.一个细玻璃棒被弯成半径为R的半圆形,沿其上半部均匀分布有电量+Q, 沿其下半部均匀分布有电量-Q,如图所示,试求圆心O处的电场强度.
3.带电圆环半径为R,电荷线密度为试求环心O处的???0cos?,式中?0?0且为常数。电场强度。
+Q + + + + + R + -Q - - - - - - O X ??14.高斯定理?E?dS?s?0?v?dV的应用范围
是:
(A)任何静电场. (B)任何电场.
(C)具有球对称性、轴对称性和平面对称性的静电场.
(D)虽然不具有(C)中所述的对称性、但可以找到合适的高斯面的静电场. [ ]
5.关于高斯定理的理解有下面几种说法,其中正确的是︰
?(A)如果高斯面上E处处为零,则该面内必无电荷。 ?(B)如果高斯面内无电荷,则高斯面上E处处为零。 ?(C)如果高斯面上E处处不为零,则高斯面内必有电荷。
(D)如果高斯面内有净电荷,则通过高斯面的电通量必不为零。
(E)高斯定理仅适用于具有高度对称性的电场。
6.点电荷Q被曲面S所包围,从无穷远处引入另一点电荷q至曲面外一点,如图所示,则引入前后
(A)曲面S的电通量不变,曲面上各点场强不变。 Q· (B)曲面S的电通量变化,曲面上各点场强不变。 (C)曲面S的电通量变化,曲面上各点场强变化。 S (D)曲面S的电通量不变,曲面上各点场强变化。
·q
1
7.一个带电量为q的点电荷位于立方体的A角上,则通过与它不相邻的每个侧面的电场强度通量等于︰ (A)
q6?0 (B)
qqq (C) (D) 12?024?048?08.A、B为真空中两个平行的“无限大”均匀带电平面,A面上电荷面密度? A -8-2-8-2
= -17.7?10C·m ,B面上电荷面密度?B = 35.4?10C·m,试计算两平面之间和
?A
?B
A B
-12 2
2
两平面外的电场强度。[?0=8.85?10C/(N·m)]
9.一半径为R的带有一缺口的细圆环,缺口长度为d(d< 10.关于静电场中某点的电势值的正负,下列说法中正确的是: R (A)电势值的正负取决于置于该点的试验电荷的正负. d O (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. [ ] 11.关于电场强度与电势之间的关系,下列说法中,哪一种是正确的? (A)在电场中,场强为零的点,电势必为零。 (B) 在电场中,电势为零的点,电场强度必为零。 (C) 在电势不变的空间,场强处处为零。 (D) 在场强不变的空间,电势处处相等。 [ ] 12. 真空中一半径为R的球面均匀带电,在球心O处有一带电量为q的点电荷,如图所示。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 (A)1q (B)4??0r4??01q?Q (D)4??0r4??0?qQ???? ?rR??qQ?q???? [ ] R??r(C)13. 电荷以相同的面密度?分布在半径为r1=10cm和半径为r2=20cm的两个同心球面上, 设无限远处为电势零点,球心处的电势为U0=300V. (1) 求电荷面密度?。(2)若要使球心处的电势也为零,外球面上应放掉多少电荷? 14.电量q分布在长为2l的细杆上,求在杆外延长线上与杆端距离为a的P点的电势(设 2 无穷远处为电势零点)。 15.一半径为R的均匀带电圆盘,电荷面密度为?,设无穷远处为电势零点,则圆盘中心O点的电势UO= 。 16.在电量为q的点电荷的静电场中,若选取与点电荷距离为r0的一点为电势零点,则与点电荷距离为r处的电势U= 。 17.一半径为R的均匀带电球面,带电量为Q,若规定该球面上电势为零,则球面外距球心r处的P点的电势UP= 。 18. 某电场的电场线分布情况如图所示,一负电荷从M点移到N点.有人根据这个图作出下列几点结论,其中哪点是正确的? ?E (A)电场强度EM 第8章 参考答案 ? 1.(C) 2. E?????0?j 3.E??i 4. (B) 5. (D) 6. (D) 7. (C) 4?0R?2?0R2Q8. 两极间E=3?104N/C ,方向沿X轴负方向;两极外侧:左侧 E’=1?104N/C ,方向沿X轴负 方向,右侧 E”=1?104N/C ,方向沿X轴正方向. 9. qdqd,从O点指向缺口中心点。 ?4??0R2(2?R?d)8?2?0R310.(C) 11.(C) 12.(B) 13. (1)??8.85?10C/m (2)外球面上应放掉电荷q’=6.67?10-9C 14. UP??92q8??0lln(1?2l) a15.?R/(2?0) 16. q4??0?11?Q?? 17.??rr?4??00???11???? 18.(C) ?rR?第9章 导体和电介质中的静电场 1.将一负电荷从无穷远处移到一个不带电的导体附近,则导体内的电场强度 , _ 导体的电势值 (填增大、不变、减小) - 2.如图所示,把一块原来不带电的金属板B, 移近一块已带有正电荷Q的金属板A,平行放置. 设两板面积都是S,板间距离是d,忽略边缘效应. 当B板不接地时,两板间电势 ' - 差UAB= ; B板接地时,UAB= 3 A B σ1 σ2 S d S d1 d2 3.三块互相平行的导体板,相互之间的距离d1和 d2比板面积线度小得多,外面二板用导线连接,中间板 上带电,设左右两面上电荷面密度分别为σ1和σ2,如图所示,则比值σ1/σ2为 (A)d1/d2 ; (B)d2/d1 ; (C)l ; (D)d22/d12 . 4.一个未带电的空腔导体球壳,内半径为R,在腔内距球心的距离为d处(d (A)0 (B) q 4??0dR d ? +q (C)?qq11 (D)(?) 4??0dR4??0R 5.一长直导线横截面半径为a,导线外同轴地套一半径为b的薄圆筒,两者互相绝缘,并且外筒接地,如图所示. 设导线单位长度的带电量为+λ, 并设地的电势为零,则两导体之间的p点(Op=r)的场强大小和电势分别为: a b p ? ?(A)E?4??0r2(B) E?,?bU?ln 2??0a,U?o r ?4??0r2?bln 2??0r(C) E??2??0r?2??0r,U??aln 2??0r?bln 2??0r(D) E?,U? 6.一半径r1=5cm的金属球A,带电量为q1=+2.0×10-8C,另一个内半径为r2=10cm,外半径为r3=15cm的金属球壳B,带电量为q2=+4.0×10-8C,两球同心放置,如图所示,若以无穷远处为电势零点,则A球电势UA= ;B球电势 4 BAr1 o r3r2