大学物理静电学题库及问题详解72794.doc
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1、word1 / 29一、选择题:每题 3 分1、在坐标原点放一正电荷 Q,它在 P 点(x=+1,y=0)产生的电场强度为现在,另外有一个负电荷-2Q,试问E应将它放在什么位置才能使 P 点的电场强度等于零?(A) x 轴上 x1(B) x 轴上 0 x1(C) x 轴上 x0 (E) y 轴上 y0 )的点电荷放在 P 点,如下列图,测得它所受的电场力为 F假如电荷量 q0不是足够小,如此 (A) F/ q0比 P 点处场强的数值大 (B) F/ q0比 P 点处场强的数值小 (C) F/ q0与 P 点处场强的数值相等 (D) F/ q0与 P 点处场强的数值哪个大无法确定 58、关于高斯
2、定理,如下说法中哪一个是正确的? (A) 高斯面不包围自由电荷,如此面上各点电位移矢量为零D(B) 高斯面上处处为零,如此面必不存在自由电荷D(C)高斯面的通量仅与面自由电荷有关D(D) 以上说法都不正确 word11 / 2959、关于静电场中的电位移线,如下说法中,哪一个是正确的? (A) 起自正电荷,止于负电荷,不形成闭合线,不中断(B) 任何两条电位移线互相平行 (C) 起自正自由电荷,止于负自由电荷,任何两条电位移线在无自由电荷的空间不相交 (D) 电位移线只出现在有电介质的空间 60、两个半径一样的金属球,一为空心,一为实心,把两者各自孤立时的电容值加以比拟,如此(A) 空心球电容
3、值大(B) 实心球电容值大(C)两球电容值相等 (D) 大小关系无法确定 二、填空题每题 4 分61、静电场中某点的电场强度,其大小和方向与_ _一样62、电荷为510-9C 的试验电荷放在电场中某点时,受到 2010-9 N 的向下的力,如此该点的电场强度大小为_,方向_63、静电场场强的叠加原理的容是:_ _64、在静电场中,任意作一闭合曲面,通过该闭合曲面的电场强度通量的值SEd仅取决于,而与无关.65、半径为 R 的半球面置于场强为的均匀电场中,其对E称轴与场强方向一致,如下列图如此通过该半球面的电场强度通量为_66、电荷分别为 q1和 q2的两个点电荷单独在空间各点产生的静电场强分别
4、为和,空间1E2E各点总场强为现在作一封闭曲面 S,如下列图,如此以下两式分别给出通过E1E2ES 的电场强度通量_, SEd1 R E word12 / 29_SEd67、一面积为 S 的平面,放在场强为的均匀电场中,与平面间的夹角为EE(/2),如此通过该平面的电场强度通量的数值e_68、如图,点电荷 q 和q 被包围在高斯面 S,如此通过该高斯面的电场强度通量_,式中为SSEdE_处的场强69、一半径为 R 的均匀带电球面,其电荷面密度为该球面、外的场强分布为(表示从球r心引出的矢径):_(rR) rE70、一半径为 R 的“无限长均匀带电圆柱面,其电荷面密度为该圆柱面、外场强分布为(表
5、示在垂直于圆柱面的平面上,从轴线处引出的矢径):r_(rR) rE71、在点电荷q 和q 的静电场中,作出如下列图的三个闭合面 S1、S2、S3,如此通过这些闭合面的电场强度通量分别是:1_,2_,3_72、在静电场中,任意作一闭合曲面,通过该闭合曲面的电场强度通量的值SEd仅取决于,而与无关.73、一闭合面包围着一个电偶极子,如此通过此闭合面的电场强度通量e_74、图中曲线表示一种球对称性静电场的电势分布,r表示离对称中心的距离这是_ _的电场75、一半径为 R 的均匀带电球面,其电荷面密度为假如规定无穷远处为电势零 S1 S2 S3 +q -q OUrU/1 r Rword13 / 29点
6、,如此该球面上的电势 U_76、电荷分别为 q1,q2,q3的三个点电荷分别位于同一圆周的三个点上,如下列图设无穷远处为电势零点,圆半径为 R,如此 b 点处的电势 U_ 77、描述静电场性质的两个根本物理量是_;它们的定义式是_和_78、静电场中某点的电势,其数值等于_ 或_79、一点电荷 q10-9C,A、B、C 三点分别距离该点电荷 10 cm、20 cm、30 cm假如选 B 点的电势为零,如此 A 点的电势为_,C 点的电势为_ (真空介电常量010-12C2N-1m-2) 80、电荷为Q 的点电荷,置于圆心 O 处,b、c、d 为同一圆周上的不同点,如下列图现将试验电荷q0从图中
7、a 点分别沿 ab、ac、ad 路径移到相应的 b、c、d 各点,设移动过程中电场力所作的功分别用 A1、A2、A3表示,如此三者的大小的关系是_(填,)81、如下列图,在一个点电荷的电场中分别作三个电势不同的等势面 A,B,CUAUBUC,且 UAUBUBUC,如此相邻两等势面之间的距离的关系是:RBRA_ RCRB (填,)82、一电荷为 Q 的点电荷固定在空间某点上,将另一电荷为 q 的点电荷放在与 Q 相距r 处假如设两点电荷相距无限远时电势能为零,如此此时的电势能 We_83、如下列图,在电荷为 q 的点电荷的静电场中,将一电荷为 q0的试验电荷从 a 点经任意路径移动到 b点,外力
8、所作的功 A_ q2 q1 b q3 O A B C q RCRBRAABC q ra rb a b q0 O b -Q a c d word14 / 2984、真空中电荷分别为 q1和 q2的两个点电荷,当它们相距为 r 时,该电荷系统的相互作用电势能 W_(设当两个点电荷相距无穷远时电势能为零)85、在静电场中,一质子(带电荷 e10-19C)沿四分之一的圆弧轨道从 A 点移到 B 点(如图),电场力作功10-15 J如此当质子沿四分之三的圆弧轨道从 B 点回到 A 点时,电场力作功 A_设 A 点电势为零,如此 B 点电势 U_86、静电力作功的特点是_ _,因而静电力属于_力87、静电
9、场的环路定理的数学表示式为:_该式的物理意义是:_ _该定理明确,静电场是_ _场88、一电荷为 Q 的点电荷固定在空间某点上,将另一电荷为 q 的点电荷放在与 Q 相距r 处假如设两点电荷相距无限远时电势能为零,如此此时的电势能 We_89、图示为某静电场的等势面图,在图中画出该电场的电场线90、图中所示以 O 为心的各圆弧为静电场的等势位线图,U1U2U3,在图上画出 a、b 两点的电场强度的方向,并比拟它们的大小Ea_ Eb(填、)BOAOU1U2U3 a b30V25V20V15Vword15 / 2991、一质量为 m,电荷为 q 的粒子,从电势为 UA的 A 点,在电场力作用下运动
10、到电势为 UB的 B 点假如粒子到达 B 点时的速率为 vB,如此它在 A 点时的速率 vA_92、一质量为 m、电荷为 q 的小球,在电场力作用下,从电势为 U 的 a 点,移动到电势为零的 b 点假如小球在 b 点的速率为 vb,如此小球在 a 点的速率 va= _93、一质子和一粒子进入到同一电场中,两者的加速度之比,apa_94、带有 N 个电子的一个油滴,其质量为 m,电子的电荷大小为 e在重力场中由静止开始下落(重力加速度为 g),下落中穿越一均匀电场区域,欲使油滴在该区域中匀速下落,如此电场的方向为_,大小为_95、在静电场中有一立方形均匀导体,边长为 a立方导体中心 O 处的电
11、势为 U0,如此立方体顶点A 的电势为_96、一孤立带电导体球,其外表处场强的方向_外表;当把另一带电体放在这个导体球附近时,该导体球外表处场强的方向_外表97、如下列图,将一负电荷从无穷远处移到一个不带电的导体附近,如此导体的电场强度_,导体的电势_(填增大、不变、减小) 98、一空气平行板电容器,两极板间距为 d,充电后板间电压为 U然后将电源断开,在两板间平行地插入一厚度为 d/3 的金属板,如此板间电压变成U =_ 99、一孤立带电导体球,其外表处场强的方向_外表;当把另一带电体放在这个导体球附近时,该导体球外表处场强的方向_外表100、A、B 两个导体球,相距甚远,因此均可看成是孤立
12、的其中 A 球原来带电,B 球不带电,现用一根细长导线将两球连接,如此球上分配的电荷与球半径成_比word16 / 29101、如下列图,两同心导体球壳,球壳带电荷+q,外球壳带电荷-2q静电平衡时,外球壳的电荷分布为:外表_ ;外外表_ 102、如下列图,将一负电荷从无穷远处移到一个不带电的导体附近,如此导体的电场强度_,导体的电势_(填增大、不变、减小) 103、一金属球壳的、外半径分别为 R1和 R2,带电荷为 Q在球心处有一电荷为 q 的点电荷,如此球壳外表上的电荷面密度 =_104、一半径为 R 的均匀带电导体球壳,带电荷为 Q球壳、外均为真空设无限远处为电势零点,如此壳各点电势 U
13、 =_105、一平行板电容器,上极板带正电,下极板带负电,其间充满相对介电常量为r = 2 的各向同性均匀电介质,如下列图在图上大致画出电介质任一点 P 处自由电荷产生的场强,束缚电荷产生的场强和总场0EE强E106、两个点电荷在真空中相距 d1 = 7 cm 时的相互作用力与在煤油中相距 d2 = 5cm时的相互作用力相等,如此煤油的相对介电常量r=_107、如下列图,平行板电容器中充有各向同性均匀电介质图中画出两组带有箭头的线分别表示电场线、电位移线如此其中(1)为_线,(2)为_线108、一个半径为 R 的薄金属球壳,带有电荷 q,壳充满相对介电常量为r 的各向同性均匀电介质设无穷远处为
14、电势零点,如此球壳的电势U = _109、一平行板电容器,两板间充满各向同性均匀电介质,相对介电常量为Prword17 / 29r 假如极板上的自由电荷面密度为,如此介质中电位移的大小 D =_,电场强度的大小 E =_110、一个半径为 R 的薄金属球壳,带有电荷 q,壳真空,壳外是无限大的相对介电常量为r的各向同性均匀电介质设无穷远处为电势零点,如此球壳的电势U =_111、一平行板电容器,充电后切断电源,然后使两极板间充满相对介电常量为r 的各向同性均匀电介质此时两极板间的电场强度是原来的_倍;电场能量是原来的_ 倍112、一平行板电容器,充电后与电源保持联接,然后使两极板间充满相对介电
15、常量为r的各向同性均匀电介质,这时两极板上的电荷是原来的_倍;电场强度是原来的 _倍;电场能量是原来的_倍113、在相对介电常量为r的各向同性的电介质中,电位移矢量与场强之间的关系是_ 114、分子的正负电荷中心重合的电介质叫做_ 电介质在外电场作用下,分子的正负电荷中心发生相对位移,形成_115、一平行板电容器,两板间充满各向同性均匀电介质,相对介电常量为r 假如极板上的自由电荷面密度为,如此介质中电位移的大小 D =_,电场强度的大小 E =_116、一平行板电容器充电后切断电源,假如使二极板间距离增加,如此二极板间场强_,电容_ (填增大或减小或不变) 117、一个孤立导体,当它带有电荷
16、 q 而电势为 U 时,如此定义该导体的电容为C =_,它是表征导体的_的物理量118、一个孤立导体,当它带有电荷 q 而电势为 U 时,如此定义该导体的电容为word18 / 29C =_,它是表征导体的_的物理量119、两个空气电容器 1 和 2,并联后接在电压恒定的直流电源上,如下列图今有一块各向同性均匀电介质板缓慢地插入电容器 1 中,如此电容器组的总电荷将_,电容器组储存的电能将_(填增大,减小或不变) 120、真空中均匀带电的球面和球体,如果两者的半径和总电荷都相等,如此带电球面的电场能量 W1与带电球体的电场能量 W2相比,W1_ W2 (填)三、计算题:每题 10 分121、如
17、下列图,真空中一长为 L 的均匀带电细直杆,总电荷为 q,试求在直杆延长线上距杆的一端距离为 d 的 P点的电场强度122、用绝缘细线弯成的半圆环,半径为 R,其上均匀地带有正电荷 Q,试求圆心 O 点的电场强度123、如下列图,一长为 10 cm 的均匀带正电细杆,其电荷为10-8 C,试求在杆的延长线上距杆的端点 5 cm 处的 P 点的电场强度(9109 Nm2/C2 ) 041124、真空中一立方体形的高斯面,边长 a0.1 m,位于图中所示位置空间的场强分布为:Ex=bx, Ey=0 , Ez=0常量 b1000 N/(Cm)试求通过该高斯面的电通量125、真空中有一半径为 R 的圆
18、平面在通过圆心 O 与平面垂直的轴线上一点 P 处,有一电荷为 q 的点电荷O、P 间距离为 h,如下列图.试求通过该圆平面的电场强度通量、假如电荷以一样的面密度均匀分布在半径分别为 r110 cm 和 r220 cm 的两个同心球面上,设无穷远处电势为零,球心电势为 300 V,试求两球面的电荷面密度的值(010-12 L d q P O x z y a a a a O P R h q word19 / 2912C2 / Nm2 )127、如下列图,两个点电荷q 和3q,相距为 d. 试求:(1) 在它们的连线上电场强度的点与电荷为q 的点电荷相距多远?0E(2) 假如选无穷远处电势为零,两
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