大学物理 第十二章作业.pdf

A C B （B） A C B （D） A C B （C） （A） A C B No. 1 电场强度电场强度 高斯定理高斯定理 序号序号 学号学号 姓名姓名 班级班级 成绩成绩 提交提交 20160921 *开始本开始本次作业之前请复习并掌握以下指示要点次作业之前请复习并掌握以下指示要点* 1、 理解用场线描述矢量场的方法理解用场线描述矢量场的方法； 2、 从电场对电荷有力的作用方面理解电场强度的定义及物理意义，掌握点电荷电场强度计算从电场对电荷有力的作用方面理解电场强度的定义及物理意义，掌握点电荷电场强度计算公式公式 3、 根据叠加原理，计算点电荷系和连续分布电荷的电场强度分布根据叠加原理，计算点电荷系和连续分布电荷的电场强度分布 4、 理解通量的概念及计算理解通量的概念及计算 5、 理解高斯定理的物理内理解高斯定理的物理内容容 6、 掌握用高斯定理求解有对称性分布电场的方法掌握用高斯定理求解有对称性分布电场的方法 一一. . 选择题选择题 1. 一个点电荷 q 放在一个均匀带电 Q、半径为 2a 的球体附近，距球心距离为 a，点电荷与带电 球体之间的相互作用力为 （A） 2 0 4/aqQ。 （B） 2 0 2 0 12/4/aqQFaqQ。 （C） 2 0 2 0 36/20/aqQFaqQ。 （D） 2 0 36/aqQ。 2. 一均匀带电球面，电荷面密度为，球面内电场强度处处为零，球面上面元Ad的一个带电 量为Ad的电荷元，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。 3. 一带正电的质点，在电场力的作用下从A点出发，经C点运动到B，运动轨迹如图。已知 质点的运动速率是递减的，下面关于C点场强方向的四个图中有可能的情况是 4. 一个半径分别为 R 的球面球心 x=0 处置一点电荷+q，穿过球面的电场通量为 E 。若将另外 三个点电荷-3q、+5q 和+4q 分别置于 x= -R/2、x=R/2 和 x=3R/2 处，则穿过该球面的电场通量为 （A）2 E 。 （B）3 E 。 （C）6 E 。 （D）7 E 。 5. 如图所示，闭合面 S 内有一点电荷Q，P为 S 面上一点，在 S 面外A点有一点电荷Q，若 将电荷Q移至B点，则 （A） S 面的总通量改变，P点场强不变； （B） S 面的总通量不变，P点场强改变； （C） S 面的总通量和P点场强都不变； （D） S 面的总通量和P点场强都改变。 二二. . 简单练习题简单练习题 1. 如图所示，一个点电荷 q 位于一长度为 L、均匀带电 Q 的细杆一端，距离细杆端头 a，求细杆作用 在点电荷上的静电场力。 2. 一段半径为 a 的细圆弧，对圆心的张角为 0 ，其上均匀分布有正电荷 q，如图所示， （1）试以 a、 q、 0 表示出圆心 O 处的电场强度。 3. 一个边长为 1.4m 的立方体被置于如图所示的均匀电场中。求电场为下列各种情形时，穿过立方体 右阴影面 A 的电场通量。 （1） 电场强度为i 6E ； （2） 电场强度为j -2E ； （3） 电场强度为k 4i -3 E ； （采用国际单位制计算） q 0 a o 4. 如图所示，有一带电球壳，内、外半径分别为a、b，电荷体密度为rA，在球心处有一点电 荷Q。求： （1）在arb区域的电场强度； （2）当A取何值时，球壳区域内电场强度E 的大小与半径r 无关。 三三. . 综合练习与趣味问题综合练习与趣味问题 1. 如图所示，两个带相等电量 q 的点电荷，间距为 2a。一个试验电荷 q0被置于两个点电荷连线的垂 直平分面上。求试验电荷 q0所受电场力最大时，距离两个点电荷连线的距离 R。 2. （本题不需书面解答，请同学们互相讨论） 天气晴朗时， 地球大气中沿径向有正的体电荷密度)(r e 分布， 地球表面则有负的均匀面电荷密度 e ， 这 样 ， 在 大 气 中 便 有 径 向 电 场E(r) ， 从 而 形 成 径 向 电 流 。 若 大 气 电 导 率 21214 )(105 . 0100 . 3)( e Rrr ，其中 Re=6106m 为地球半径，设地球为导体，地球表面电场强 度为 E(Re)=-