东华理工大学物理练习试卷答案真空中的静电场.ppt

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(R2R1)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的点电荷