大学物理下 考题1

注意：（注意：（1 1）试卷共三张。）试卷共三张。 （2 2）填空题空白处写上关键式子，可参考给分。计算题要列出）填空题空白处写上关键式子，可参考给分。计算题要列出 必要的方程和解题的关键步骤。必要的方程和解题的关键步骤。 （3 3）真空的介电常数）真空的介电常数。(4)(4)第四第四 2212 0 m/NC1085 . 8 张是草稿纸。张是草稿纸。 一、选择、填空题（共 53 分） 注意：（注意：（1 1）试卷共三张。）试卷共三张。 （2 2）填空题空白处写上关键式子，可参考给分。计算题要列出）填空题空白处写上关键式子，可参考给分。计算题要列出 必要的方程和解题的关键步骤。必要的方程和解题的关键步骤。 （3 3）第四张是草稿纸。）第四张是草稿纸。 一、填空题一、填空题 4、 （本题（本题 4 4 分）分）半径为的导体球，外套一个与其共心且不带电的导体球壳， 导体球壳内r 半径为，外半径为。当内部导体球带电量为时，以无限远处为电势零点，则内部 1 R 2 Rq 导体球的电势 为 。 9、 （本题（本题 8 8 分）分）设一半径为 R 的均匀带电的橡皮球面，带电量为 Q。若用外力把此均匀带 电的橡皮球面半径变为 2R，则此时均匀带电的橡皮球面的电势为： _，球面内的电场强度为：_，橡皮球面的静电 场能为：_。在上述过程中该外力和橡皮球面内的弹性力做的总功为： _。 （选无穷远点为电势零点） 上上 海海 交交 通通 大大 学学 试试 卷卷 班级号_ 学号_ 姓名 课程名称 大学物理 成绩 2 10、 （本题（本题 4 4 分）分）如图所示，假设导体板、间静电场的ABCD 电场线形状是以 O 点为中心的同心圆弧。则该静电场中一点的电 场强度的大小与该点到 O 点的距离 r 的关系为 _。 （填：成正比或成反比） 12、 （本题（本题 4 4 分）分）如图所示有三个点电荷 q1、q2和 q3，分别静止于 圆周上的三个点。设无穷远处为电势零点，则该电荷系统的静电相 互作用能为 _。 二、计算题二、计算题 3、 （本题（本题 1212 分）分）设半径为 R 的均匀介质球在外电场中发生均匀感应极化，已知单位体积 中介质分子数为 n，每个分子的感应电矩为，沿轴正方向。求介质球内的极化强度lq 0 l x 矢量、介质球面上的极化电荷面密度以及极化电荷在球心处的电场强度。P O x R O A B C D O R q1 q3 q2 3 4、 （本题（本题 1010 分）分）设一导体占有的半无限大空间，在导体右侧距离导体表面为 d 处有0x 一点电荷。求导体表面上距原点 O 为 r 的 P 点处的q 感应面电荷密度。)(r 144144 学时参考答案学时参考答案 一、填空题填空题 4、（B 卷：） ； 20100 444R q R q r q 10200 444R q R q r q 9、；0；。 R Q 0 8R Q 0 2 61R Q 0 2 16 12、， 323121 0 22 8 1 qqqqqq R 二、计算题计算题: 3、解：由极化强度的定义得： （4 分）分）lnq V p P i i 0 （4 分）分）coscos 0 lnqeP n 一个圆环上极化电荷产生场强 ， （2 dsin2 cos 4 cos d 3 0 RR R R E 分）分） q d O r x P 4 （2 分）分）（负号代表和 x 方向相反） 0 0 00 2 0 33 osdcos 2 lnq cE 4、解：在静电平衡时，导体内侧的电场强度为零；设在 P 点附近的导体表面的感应电荷 面密度为。在 P 点附近的导体表面取微元，在的内侧无限靠近的一点处，)(rSdSdSd 所产生的场在水平方向的分量大小为 （3 分）分）Sd 0 2 )( r 由电场叠加原理，在的内侧无