大学物理电荷电势专题期中考试.ppt

1、一均匀带电球面,面电荷密度为，求面内电场强度处处为零，球面上面元dS带有的电荷，该电荷在球面内各点产生的电场强度 （A）处处为零； （B）不一定都为零； （C）处处不为零； （D）无法判定,(A)半径为R的均匀带电球面 (B)半径为R的均匀带电球体 (C)半径为R、电荷体密度=Ar（A为常数）的非均匀带电球体 (D)半径为R、电荷体密度=A/r（A为常数）的非均匀带电球体,2、图示为一具有球对称性分布的静电场E-r的关系曲线。请指出该静电场是由下列哪种带电体产生的,5 图中实线为某电场的电场线，虚线表示等势面，则:,(C) EAEBEC UAUBUC,(B) EAEBEC UAUBUC,(D) EAUBUC,C,B,A,(A) EAEBEC UAUBUC,6、充了电的平行板电容器的两极板（看作很大的平板）间的静电力F与两极板间的电压U的关系是： （A）F U （B）F 1/U （C）F 1/U2 （D）F U2,7、有两个大小不相同的金属球大球直径是小球直径的两倍，大球带电，小球不带电，两者相距很远。今用细长导线将两者相，在忽略导线的影响下，大球与小球的带电之比为： （A）2 （B）1 （C）1/2 （D）0,8 三块互相平行导体板，相互之间的间距d1和d2比板面极限度小很多，外面两板用导线相连。中间板带正电板，设左右两面上的电荷面密度分别为1和2，如图所示， 1/2为 (A) d1/d2 (B) d2/d1 (C) 1 (B) d22/d12,d2,d1,分析:由导体静电平衡性质及电荷守恒求解.,因B、C两板接地,解:(1)设A板的带电量为q,静电平衡时,B、C两板在相对A板一侧表面有感应电荷分布,分别设为 、 .,(2),A,A,B,C,联立(1)、(2)、(3),可解得,(2)因B、C两板接地,故,等效于两个电容器的并联.,A,A,B,C,9 一个为带电的空腔的导体球壳，内半径为R。在腔内离球心的距离为d处（ d R）,固定一点电荷+q ，如图，用导线把球壳接地后，再把地线拆掉，选无穷远处为电势零点，则球心O的电势为,10 如图4-B-9所示，若匀强电场的场强为E，其方向平行于半径为R的半球面的轴，则通过此半球面的电通量e为,（A）,12 一平行板电容器，充电后与电源保持联接，然后使两极板间充满相对电容率为r的各向同性均匀电介质，这时两极板上的电量是原来的_倍；电场强度是原来的_倍；电场能量是原来的_倍。,（A）,r,1,r,13 一个半径为R的薄金属球壳，带有电量q，壳内真空，壳外是无限大的相对电容率为r的各向同性均匀电介质。选无穷远处为电势零点，则球壳的电势U= 。,（A）,14 一空气平行板电容器，极板间距为d，电容为C。充电后，两极板间相互作用力为F,则两极板间的电势差为_ ，极板上的电荷为_,15、真空中均匀带电的球面和球体，如果两者的半径和电量都相等，则带电球面的电场能量W1与带电球体的电场能量W2相比,W1- W2. （填 、= 、 ）.,16、电容为C0的平行板电容器，接在电路中，如图所示。若将相对电容率为r的各向同性均匀电介质插入电容器中（充满空间），则此时电容器的电容为原理来的 倍，电场能量为原理来的 倍。,r,r,17、 电荷为q1=8.010-6C和q2=-16.010-6C的两个点电荷相距20cm，求离它们都是20cm处的电场强度。,q1,20cm,O,20cm,20cm,q2,P,18、实验表明，在靠近地面处有相当强的电场，电场强度垂直于地面向下，大小约为100N/C；在离地面1.5km高的地方，电场强度也是垂直地面向下的，大小约为25N/C. (1)假设地面个处的电场强度都是垂直地面向下的，试计算从地面到此高度大气中电荷的平均体密度； （2）假设地表面内电场强度为零，且地表面处的电场强度完全是由均匀分布在地表面上的电荷产生，求地面上的电荷面密度,19、如图所示为一沿x轴放置的长度为L的不均匀带电细棒，其电荷密度为 = 0(x a)，0为一常量，取无穷远处为电势零点，求坐标原点O处的电势；,解：在任意位置x处取长度元dx，其带电量 。它在O点 产生的电势 O点总电势,21 有两同心导体球壳，内球壳带电q、半径为a，外球壳带电Q 、半径为b ，两球壳之间充有r的介质。 求 空间任意点的电势,a,b,Q,r,解,a,b,Q,r,q,a,b,Q,r,a,b,Q,r,A,B,C,a,b,Q,r,A,B,C,21 两块“无限大” 的带电导体平板平行放置。试证明：静电平衡时,图4-A-34,A,B,C,D,相向两面电荷面密度总是大小相等，符号相反的； 相背两面电荷面密度总是大小相等，符号相同的。,A,B,C,D,解：设此时板表面的电荷面密度分别为A，B ， C ， D ，由电荷守恒定律有,设每一带电面产生的场强分别为,根据导体静电平衡的条件，两金属板内的任意一点总场强均为0,每一带电面产生的场强值为,解得,A,B,C,D,取水平向右为坐标轴正方向，对1板内一点有,对2板内一点有,解得,结论： 无限大导体板平行放置时，相向两面电荷面密度和为零，相背两面电荷面密度相等,普遍结论：n块无限大导体板平行放置时