大學(xué)物理C-06靜電場答案

專業(yè)班級(jí)：學(xué)號(hào)：姓名：成績：PAGEPAGE6練習(xí)六靜電場S一、填空題S1.點(diǎn)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(qiáng)度通量=____________，式中的是點(diǎn)電荷___q1、q2、q3、q4____在閉合曲面上任一點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)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(diǎn)電荷，則正方體頂角處的電場強(qiáng)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(shè)無窮遠(yuǎn)處為電勢零點(diǎn)，則圓環(huán)中心O點(diǎn)的電勢U＝_______________．4.一半徑為R的均勻帶電導(dǎo)體球殼，帶電荷為Q．球殼內(nèi)、外均為真空．設(shè)無限遠(yuǎn)處為電勢零點(diǎn)，則殼內(nèi)各點(diǎn)電勢U=______________．5.在點(diǎn)電荷q的電場中，把一個(gè)－1.0×10-9C的電荷，從無限遠(yuǎn)處(設(shè)無限遠(yuǎn)處電勢為零)移到離該點(diǎn)電荷距離0.1m處，克服電場力作功1.8×10-5J，則該點(diǎn)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(diǎn)電荷固定在空間某點(diǎn)上，將另一電荷為q的點(diǎn)電荷放在與Q相距r處．若設(shè)兩點(diǎn)電荷相距無限遠(yuǎn)時(shí)電勢能為零，則此時(shí)的電勢能We＝_________________．7.圖示BCD是以O(shè)點(diǎn)為圓心，以R為半徑的半圓弧，在A點(diǎn)有一電荷為+q的點(diǎn)電荷，O點(diǎn)有一電荷為－q的點(diǎn)電荷．線段BA=R．現(xiàn)將一單位正電荷從B點(diǎn)沿半圓弧軌道BCD移到D點(diǎn)，則電場力所作的_____________________。二、選擇題1.如圖所示，任一閉合曲面S內(nèi)有一點(diǎn)電荷q，O為S面上任一點(diǎn)，若將q由閉合曲面內(nèi)的P點(diǎn)移到T點(diǎn)，且OP=OT，那么（D）(A)穿過S面的電通量改變，O點(diǎn)的場強(qiáng)大小不變；(B)穿過S面的電通量改變，O點(diǎn)的場強(qiáng)大小改變；(C)穿過S面的電通量不變，O點(diǎn)的場強(qiáng)大小改變；(D)穿過S面的電通量不變，O點(diǎn)的場強(qiáng)大小不變。2.半徑為R的均勻帶電球體的靜電場中各點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小E與距球心的距離r的關(guān)系曲線為：（B）3.如圖所示，兩個(gè)同心的均勻帶電球面，內(nèi)球面半徑為R1、帶電荷Q1，外球面半徑為R2、帶有電荷Q2．設(shè)無窮遠(yuǎn)處為電勢零點(diǎn)，則在內(nèi)球面之內(nèi)、距離球心為r處的P點(diǎn)的電勢U為：(B)（A）；（B）;(C)0;(D)4.圖中實(shí)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(yīng)，則兩極板間的相互作用力為（B）(A);(B);(C);(D)6.一點(diǎn)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(qiáng)度通量發(fā)生變化：（B）(A)將另一點(diǎn)電荷放在高斯面外．(B)將另一點(diǎn)電荷放進(jìn)高斯面內(nèi)．(C)將球心處的點(diǎn)電荷移開，但仍在高斯面內(nèi)．(D)將高斯面半徑縮?。?.當(dāng)一個(gè)帶電導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡時(shí)：(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(dǎo)體內(nèi)部的電勢比導(dǎo)體表面的電勢高．(D)導(dǎo)體內(nèi)任一點(diǎn)與其表面上任一點(diǎn)的電勢差等于零．8.真空中有一點(diǎn)電荷Q，在與它相距為r的a點(diǎn)處有一試驗(yàn)電荷q．現(xiàn)使試驗(yàn)電荷q從a點(diǎn)沿半圓弧軌道運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，如圖所示．則電場力對(duì)q作功為（D）(A);(B);(C);(D)09.真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷M、N，相互間作用力為，當(dāng)另一點(diǎn)電荷Q移近這兩個(gè)點(diǎn)電荷時(shí)，M、N兩點(diǎn)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(dǎo)體球殼的球心處放一點(diǎn)電荷，并測量球殼內(nèi)外的場強(qiáng)分布．如果將此點(diǎn)電荷從球心移到球殼內(nèi)其它位置，重新測量球殼內(nèi)外的場強(qiáng)分布，則將發(fā)現(xiàn)：(B)(A)球殼內(nèi)、外場強(qiáng)分布均無變化．(B)球殼內(nèi)場強(qiáng)分布改變，球殼外不變．(C)球殼外場強(qiáng)分布改變，球殼內(nèi)不變．(D)球殼內(nèi)、外場強(qiáng)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(yuǎn)小于板的線度)，設(shè)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(shí)驗(yàn)和理論知道，靜電場中任一給定點(diǎn)上，場強(qiáng)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(shí)，電場線上任一點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的場強(qiáng)方向．如果在無電荷的空間里某一點(diǎn)上有幾條電場線相交的話，則過此交點(diǎn)對(duì)應(yīng)于每一條電場線都可作出一條切線，這意味著交點(diǎn)處的場強(qiáng)有好幾個(gè)方向，這與靜電場中任一給定點(diǎn)場強(qiáng)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(jì)算題1.在x軸上，有以點(diǎn)電荷,位于原點(diǎn)，另一點(diǎn)電荷，位于x=-10cm處。試求x軸上任一點(diǎn)的電場強(qiáng)度。解：點(diǎn)電荷和將x軸分為三個(gè)區(qū)域：在此區(qū)域，兩個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的方向都沿x軸方向，坐標(biāo)x處的場強(qiáng)為：：在此區(qū)域，兩個(gè)點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度方向相反，坐標(biāo)x處的場強(qiáng)為：：在此區(qū)域，兩個(gè)點(diǎn)電荷的場強(qiáng)方向相同，都沿x軸反方向，坐標(biāo)x處的場強(qiáng)為：2.在直角三角形ABC的A點(diǎn)，放置點(diǎn)電荷，在B點(diǎn)放置點(diǎn)電荷。已知BC=0.04m，AC=0.03m。試求直角頂點(diǎn)C處的場強(qiáng)。解：點(diǎn)電荷和在C處的電場強(qiáng)度和的方向C處的場強(qiáng)大小為的方向與BC邊的夾角3.電荷為＋q和－2q的兩個(gè)點(diǎn)電荷分別置于x＝1m和x＝－1m處．一試驗(yàn)電荷置于x軸上何處，它受到的合力等于零？解：設(shè)試驗(yàn)電荷置于x處所受合力為零，即該點(diǎn)場強(qiáng)為零．得,因點(diǎn)處于q、－2q兩點(diǎn)電荷之間，該處場強(qiáng)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(shè)無窮遠(yuǎn)處為電勢零點(diǎn)．計(jì)算圓盤中心O點(diǎn)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(diǎn)產(chǎn)生的電勢為總電勢ABCrrrd/2d/2ABCrrrd/2d/2q1