靜電場作業(yè)含答案

靜電場作業(yè)含答案靜電場作業(yè)含答案靜電場作業(yè)含答案靜電場作業(yè)含答案編制僅供參考審核批準(zhǔn)生效日期地址：電話：傳真:郵編:班級(jí)姓名學(xué)號(hào)靜電場作業(yè)一、填空題1.一均勻帶正電的空心橡皮球，在維持球狀吹大的過程中，球內(nèi)任意點(diǎn)的場強(qiáng)不變。球內(nèi)任意點(diǎn)的電勢變小。始終在球外任意點(diǎn)的電勢不變。（填寫變大、變小或不變）（r＞（r＞R球外）均勻帶電球面 均勻帶電球面（r＜（r＜R球內(nèi)）2.真空中有一半徑為R，帶電量為+Q的均勻帶電球面。今在球面上挖掉很小一塊面積△S，則球心處的電場強(qiáng)度E=。解：電荷面密度q1q1q2q3q4S3.點(diǎn)電荷q1、q2、q3和q4在真空中的分布如圖所示。S為閉合曲面，則通過該閉合曲面的電通量為。解：高斯定理 ；其中 為S閉合面內(nèi)所包圍的所有電荷的代數(shù)和++q+q+q+q+q+qO4.邊長為a的正六邊形每個(gè)頂點(diǎn)處有一個(gè)點(diǎn)電荷+q，取無限遠(yuǎn)處作為電勢零點(diǎn)，則正六邊形中心O點(diǎn)電勢為V。解：O點(diǎn)電勢為6個(gè)點(diǎn)電荷電勢之和。每個(gè)q產(chǎn)生的電勢為5.兩點(diǎn)電荷等量異號(hào)，相距為a，電量為q，兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)O處的電場強(qiáng)度大小E=。解：6.電量為－×10－9C的試驗(yàn)電荷放在電場中某點(diǎn)時(shí)，受到×10－9大小為4N/C。解：由電場強(qiáng)度定義知，7.一半徑為R的帶有一缺口的細(xì)圓環(huán)，缺口長度為d（d<<R），環(huán)上均勻帶正電，總電量為q，如圖所示，則圓心O處的場強(qiáng)大小E＝____________。dOR解：根據(jù)圓環(huán)中心E=0可知，相當(dāng)于缺口處對應(yīng)電荷在O點(diǎn)處產(chǎn)生dOR電荷線密度為 ； 缺口處電荷O∞+q-q-q+q-QO∞+q-q-q+q-Q∞OO處，沿任意路徑移到無窮遠(yuǎn)處，則電場力對它作功為0J。解：根據(jù)電場力做功與電勢差之間的關(guān)系可求其中二、選擇題1．關(guān)于靜電場的高斯定理，下列說法正確的是（B）（A）閉合曲面上各點(diǎn)的電場強(qiáng)度都為零時(shí)，曲面內(nèi)一定沒有電荷；（B）閉合曲面上各點(diǎn)的電場強(qiáng)度都為零時(shí)，曲面內(nèi)電荷的代數(shù)和必定為零；(C）閉合曲面的電通量為零時(shí)，曲面上各點(diǎn)的電場強(qiáng)度必定為零；(D）閉合曲面的電通量不為零時(shí)，曲面上任意一點(diǎn)的電場強(qiáng)度都不可能為零。2．電量為q的三個(gè)點(diǎn)電荷，分別放在正三角形的三個(gè)頂點(diǎn)。在三角形中心處有另一個(gè)點(diǎn)電荷Q，欲使作用在每個(gè)點(diǎn)電荷上的合力為零，則Q的電量為：（C）（A）－2q；（B）2q；（C）；（D）。CqCqAaaQFF1F2F′o由由F=F′解得：3．在勻強(qiáng)電場中，將一負(fù)電荷從A移至B，如圖所示，則（D）AEAEB（B）電場力作正功，負(fù)電荷的電勢能增加；（C）電場力作負(fù)功，負(fù)電荷的電勢能減少；（D）電場力作負(fù)功，負(fù)電荷的電勢能增加。解：沿電場線方向電勢降低顯然負(fù)電荷所受電場力方向向左，阻礙電荷運(yùn)動(dòng)，故做負(fù)功。保守力做功等于勢能增量的負(fù)值4．靜電場的環(huán)路定理說明靜電場的性質(zhì)是（D）(A)電場線是閉合曲線；（B）靜電場力是非保守力；(C)靜電場是有源場；（D）靜電場是保守場.5．下列說法正確的是（D）（A）電場強(qiáng)度為零的點(diǎn)，電勢也一定為零；（B）電場強(qiáng)度不為零的點(diǎn)，電勢也一定不為零；(C）電勢為零的點(diǎn)，電場強(qiáng)度也一定為零；(D）電勢在某一區(qū)域內(nèi)為常數(shù)，則電場強(qiáng)度在該區(qū)域內(nèi)必定為零。解：電勢是相對概念，與電勢零點(diǎn)選擇有關(guān)，而電勢零點(diǎn)選擇是任意的6．下面幾種說法中正確的是(C)（A）電場中某點(diǎn)場強(qiáng)的方向，就是將點(diǎn)電荷放在該點(diǎn)所受電場力的方向；（B）在以點(diǎn)電荷為球心的球面上，由該點(diǎn)電荷產(chǎn)生的場強(qiáng)處處相同；（C）場強(qiáng)方向可由E=F/q定出，其中q為試探電荷的電量，q可正可負(fù)，F(xiàn)為電場力；（D）均勻電場中各點(diǎn)場強(qiáng)大小一定相等，場強(qiáng)方向不一定相同。+qBCAABC7．在點(diǎn)電荷+q+qBCAABC那么相鄰兩等勢面的電勢差（A）（A）UA－UB＞UB－UC；（B）UA－UB＜UB－UC；（C）UA－UB=UB－UC；（D）難以判斷。8．電量都為+Q的兩個(gè)點(diǎn)電荷相距為l，連線的中點(diǎn)為O，另有一點(diǎn)電荷-q，－q+Q+Q靜止地放在連線的中垂線上距O－q+Q+Q（A）保持靜止不動(dòng)；（B）作均加速直線運(yùn)動(dòng)；（C）作均速直線運(yùn)動(dòng)；（D）作周期性振動(dòng)。9．靜電場的電場線方向，就是（B）（A）電勢能減小的方向；（B）電勢減小的方向；（C）正電荷在場中的運(yùn)動(dòng)方向；（D）負(fù)電荷在場中的運(yùn)動(dòng)方向。三、計(jì)算題1、兩個(gè)帶有等量異號(hào)電荷的無限長同軸圓柱面，半徑分別為R1和R2（R1＜R2），單位長度上的電量為λ。求離軸線為r處的電場強(qiáng)度；（r＜R1、R1＜r＜R2、r＞R2）；rlrl…（1′）R1R2R1R2解：（1）作半徑為r、長為l的同軸的閉合圓柱面為高斯面，如圖所示，根據(jù)高斯定理有r＜R1E1=0R1＜r＜R2r＞R2E3=02、兩平行無限大均勻帶電平面上的面電荷密度分別為+б和-2б,如圖所示,求:(1)圖中三個(gè)區(qū)域的場強(qiáng)，，的表達(dá)式；（2）若б=×10-6C·m-2，那么，，，各多大？

解：（1）無限大均勻帶電平板周圍一點(diǎn)的場強(qiáng)大小為在Ⅰ區(qū)域Ⅱ區(qū)域Ⅲ區(qū)域（2）若則4、如圖所示，在半徑為和的兩個(gè)同心球面上，分別均勻地分布著電荷和，試求：（1）各區(qū)域內(nèi)的場強(qiáng)分布；（2）各區(qū)域內(nèi)的電勢分布；R1R1R2Q1Q2解：（1）利用高斯定理求出空間的電場強(qiáng)度：作同心球面為高斯面，則有當(dāng)時(shí)，當(dāng)時(shí)，當(dāng)時(shí)，（2）則空間電勢的分布：當(dāng)時(shí)，=當(dāng)時(shí)，=當(dāng)時(shí)，