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文档简介
真空中的静电场,一、选择题,1. 如图所示,两个点电荷q 和3q,相距为d. 试问在它们的连线上电场强度 等于零的点的坐标是?,2. 点电荷Q被曲面S所包围,从无穷远处引入另一点电荷q至曲面外一点, 如图所示,则引入前后: (A)曲面S的电通量不变,曲面上各点场强不变。 (B)曲面S的电通量变化,曲面上各点场强不变。 (C)曲面S的电通量变化,曲面上各点场强变化。 (D)曲面S的电通量不变,曲面上各点场强变化。,(A),(B),(C),(D),【 A 】,【 D 】,一电场强度为 的均匀电场, 的方向与x轴正向平行,如图所示,则通过图中一半径为R的半球面的电场强度通量为,.,半径为r的均匀带电球面1, 带电量q, 其外有一同心的半径为R的均匀带电球面2,带电量为Q,则此两球面之间的电势差U1-U2为:,(A),(B),(C),(D),(A),(B),(C),(D),【 A或B 】,【 A 】,选A还是选B取决于 正方向的选取,真空中有一电量为Q的点电荷,在与它相距为r的a点处有一实验电荷q,现使实 验电荷q从a点沿半圆弧轨道运动到b点,如图所示则电场力作功为,6. 关于电场强度与电势之间的关系,下列说法中,哪一种是正确的 (A)在电场中,场强为零的点,电势必为零; (B)在电场中,电势为零的点,电场强度必为零 (C)在电势不变的空间,场强处处为零; (D)在场强不变的空间,电势处处为相等,(A),(B),(C),(D),0,【 D 】,【 C 】,二、填空题 7. 有一无限长均匀带电直线,单位长度上的电荷,即电荷线密度为+,有一带 电量为+Q的点电荷与无限长均匀带电直线的垂直距离为r, 则该点电荷所受到的 电场力等于_ 8. 真空中两个平行的“无限大”均匀带电平面,已知两平面上的电荷面密度分别 为+ 和-, 如图所示, 则A点的场强大小EA_, B点的场强大小EB_,9. 在静电场中,场强沿任意闭合路径的线积分,_(填大于零、等于零或小于零), 这表明静电场是 (填保守场或非保守场)。,10. (1194) 把一个均匀带有电荷+Q的球形肥皂泡由半径R1吹胀到R2,则半径为r(R1rR2)的球面上任一点的场强大小E由_变为_0_;电势U由 _变为_(选无穷远处为电势零点),Q/(40r2),Q/(40r),Q/(40R2),0,等于零,保守场,11. 均匀带电球壳内半径6cm,外半径10cm,电荷体密度为210-5Cm-3 求距球心5cm,8cm ,12cm 各点的场强,三、计算题,解: 根据高斯定理,当r=12cm时,当r=5cm时,,当r=8cm时,,方向沿半径向外,方向沿半径向外,半径为R1和R2(R2 R1)的两无限长同轴圆柱面,单位长度 上分别带有电量+和-,试求:(1)rR1;(2) R1rR2; (3) rR2处各点的场强,解: 根据高斯定理,取同轴圆柱形高斯面,侧面积S=2rh,当: (1)rR1 ,,当:(2) R1rR2 ,,方向 沿径向向外,当:(3) rR2 ,,13. 如图所示,有一直角三角形OAB放置在电场中,直角边OA的长度为a, AOB等于电场强度的E 方向垂直于OAB所在平面, x轴以O为原点沿OA方向, 求通过三角形OAB所围成的平面的电通量,(1) 电场分布均匀, 电场强度为 ;,(2) 处于非均匀的电场中, 电场强度为,解 (1),(2),14 如图所示的绝缘细线上均匀分布着线密度为的正电荷,两直导线的长度和半圆环的半径都等于R试求环中心O点处的场强和电势,解:(1)由于电荷均匀分布与对称性,AB和CD段 电荷在O点产生的场强互相抵消,取dl=Rd 则dq=Rd产生O点dE如图,由于对称性, O点场强沿y轴负方向,(2) AB电荷在O点产生电势,以U=0,同理CD产生,半圆环产生,15. 正电荷q均匀分布在半径为R的细圆环上.求: (1) 环轴线上距环心为x处的点P的电势; (2) 根据场强E与电势U的关系,求点P的场强:,解:,它在场点的电势为,(1) 在圆环上取一电荷元,(2)总电量q,半径为R的均匀带电圆 环轴上一点电势,16.如图所示,有一高为h 的直角形光滑斜面, 斜面倾角为在直角顶点A处有一电荷为q 的点
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