東華理工大學(xué)物理練習(xí)試卷答案真空中的靜電場

東華理工大學(xué)物理練習(xí)試卷答案真空中的靜電場一電場強度為的均勻電場，的方向與x軸正向平行，如圖所示，則通過圖中一半徑為R的半球面的電場強度通量為.半徑為r的均勻帶電球面1，帶電量q，其外有一同心的半徑為R的均勻帶電球面2，帶電量為Q，則此兩球面之間的電勢差U1-U2為：（A）（B）

（C）（D)（A)（B)（C)（D)【A或B】【A】選A還是選B取決于正方向的選取真空中有一電量為Q的點電荷,在與它相距為r的a點處有一實驗電荷q，現(xiàn)使實驗電荷q從a點沿半圓弧軌道運動到b點，如圖所示則電場力作功為6.關(guān)于電場強度與電勢之間的關(guān)系，下列說法中，哪一種是正確的

（A）在電場中，場強為零的點，電勢必為零；（B）在電場中，電勢為零的點，電場強度必為零（C）在電勢不變的空間，場強處處為零；（D）在場強不變的空間，電勢處處為相等（A)（B)（C)（D)0【D】【C】二、填空題7.有一無限長均勻帶電直線，單位長度上的電荷，即電荷線密度為+，有一帶電量為+Q的點電荷與無限長均勻帶電直線的垂直距離為r,則該點電荷所受到的電場力等于______________8.真空中兩個平行的“無限大”均勻帶電平面，已知兩平面上的電荷面密度分別為+σ和-σ,如圖所示,則A點的場強大小EA＝__________,B點的場強大小EB＝__________9.在靜電場中，場強沿任意閉合路徑的線積分________________(填大于零、等于零或小于零)，這表明靜電場是＿＿＿＿＿(填保守場或非保守場)。10.（1194）把一個均勻帶有電荷+Q的球形肥皂泡由半徑R1吹脹到R2，則半徑為r(R1＜r＜R2)的球面上任一點的場強大小E由______________變?yōu)開_____0________；電勢U由__________________________變?yōu)開_______________(選無窮遠(yuǎn)處為電勢零點)．Q/(4πε0r2)Q/(4πε0r)Q/(4πε0R2)0等于零保守場11.均勻帶電球殼內(nèi)半徑6cm，外半徑10cm，電荷體密度為2×10-5C·m-3求距球心5cm，8cm,12cm各點的場強．三、計算題解:根據(jù)高斯定理

當(dāng)r=12cm時,當(dāng)r=5cm時，當(dāng)r=8cm時，方向沿半徑向外．

方向沿半徑向外．

半徑為R1和R2(R2

＞R1)的兩無限長同軸圓柱面，單位長度上分別帶有電量+λ和-λ,試求:(1)r＜R1；(2)R1＜r＜R2；

(3)r＞R2處各點的場強．解:根據(jù)高斯定理

取同軸圓柱形高斯面，側(cè)面積S=2πrh當(dāng):(1)r＜R1

，當(dāng)：(2)R1＜r＜R2

，方向沿徑向向外

當(dāng)：(3)r>R2

，13.如圖所示，有一直角三角形?OAB放置在電場中,直角邊OA的長度為a,∠AOB等于θ．電場強度的E方向垂直于?OAB所在平面,x軸以O(shè)為原點沿OA方向,求通過三角形?OAB所圍成的平面的電通量．(1)電場分布均勻,電場強度為；

(2)處于非均勻的電場中,電場強度為

解（1）（2）14如圖所示的絕緣細(xì)線上均勻分布著線密度為λ的正電荷,兩直導(dǎo)線的長度和半圓環(huán)的半徑都等于R．試求環(huán)中心O點處的場強和電勢．解:(1)由于電荷均勻分布與對稱性，AB和CD段電荷在O點產(chǎn)生的場強互相抵消，取dl=Rdθ則dq=λRdθ產(chǎn)生O點dE如圖，由于對稱性，O點場強沿y軸負(fù)方向(2)AB電荷在O點產(chǎn)生電勢，以U∞=0同理CD產(chǎn)生

半圓環(huán)產(chǎn)生

15.正電荷q均勻分布在半徑為R的細(xì)圓環(huán)上.求:

(1)環(huán)軸線上距環(huán)心為x處的點P的電勢;

(2)根據(jù)場強E與電勢U的關(guān)系，求點P的場強：解:它在場點的電勢為(1)在圓環(huán)上取一電荷元(2)總電量q，半徑為R的均勻帶電圓環(huán)軸上一點電勢16.如圖所示，有一高為h的直角形光滑斜面,斜面傾角為α．在直角頂點A處有一電荷為－q的點電荷．另有一質(zhì)量為m、電荷＋