静电场练习题.doc

静电场练习题一、选择题1、图中所示为一沿x轴放置的“无限长”分段均匀带电直线，电荷线密度分别为l(x0)和l (x0)，则Oxy坐标平面上点(0，a)处的场强为 (A) 0 (B) (C) (D) 2、下列几个说法中哪一个是正确的？ (A) 电场中某点场强的方向，就是将点电荷放在该点所受电场力的方向(B) 在以点电荷为中心的球面上， 由该点电荷所产生的场强处处相同(C) 场强可由定出，其中q为试探电荷，q可正、可负，为试探电荷所受的电场力 (D) 以上说法都不正确 3、 有一边长为a的正方形平面，在其中垂线上距中心O点a/2处，有一电荷为q的正点电荷，如图所示，则通过该平面的电场强度通量为 (A) (B) (C) (D) 4、 如图所示，半径为R的均匀带电球面，总电荷为Q，设无穷远处的电势为零，则球内距离球心为r的P点处的电场强度的大小和电势为： (A) E=0， (B) E=0， (C) ， (D) ， 5、如图所示，两个同心的均匀带电球面，内球面半径为R1、带电荷Q1，外球面半径为R2、带电荷Q2 .设无穷远处为电势零点，则在外球面之外距离球心为r处的P点的电势U为：(A) (B) (C) (D) 6、若匀强电场的场强为，其方向平行于半径为R的半球面的轴，如图所示则通过此半球面的电场强度通量Fe为 (A) (B) (C) (D) (E) 7、在点电荷+q的电场中，若取图中P点处为电势零点 ， 则M点的电势为 (A) (B) (C) (D) 8、有一带正电荷的大导体，欲测其附近P点处的场强，将一电荷量为q0 (q0 0 )的点电荷放在P点，如图所示，测得它所受的电场力为F若电荷量q0不是足够小，则 (A) F/ q0比P点处场强的数值大 (B) F/ q0比P点处场强的数值小 (C) F/ q0与P点处场强的数值相等 (D) F/ q0与P点处场强的数值哪个大无法确定 9、将一空气平行板电容器接到电源上充电到一定电压后，在保持与电源连接的情况下，把一块与极板面积相同的各向同性均匀电介质板平行地插入两极板之间，如图所示介质板的插入及其所处位置的不同，对电容器储存电能的影响为： (A) 储能减少，但与介质板相对极板的位置无关 (B) 储能减少，且与介质板相对极板的位置有关 (C) 储能增加，但与介质板相对极板的位置无关 (D) 储能增加，且与介质板相对极板的位置有关 10、半径为R的均匀带电球面的静电场中各点的电场强度的大小E与距球心的距离r之间的关系曲线为： 11、如图所示，两个同心的均匀带电球面，内球面带电荷Q1，外球面带电荷Q2，则在两球面之间、距离球心为r处的P点的场强大小E为：(A) (B) (C) (D) 12、如图所示，直线MN长为2l，弧OCD是以N点为中心，l为半径的半圆弧，N点有正电荷q，M点有负电荷-q今将一试验电荷q0从O点出发沿路径OCDP移到无穷远处，设无穷远处电势为零，则电场力作功 (A) A0 , 且为有限常量 (B) A0 ,且为有限常量 (C) A (D) A0 13、在一个带有负电荷的均匀带电球外，放置一电偶极子，其电矩的方向如图所示当电偶极子被释放后，该电偶极子将 (A) 沿逆时针方向旋转直到电矩沿径向指向球面而停止 (B) 沿逆时针方向旋转至沿径向指向球面，同时沿电场线方向向着球面移动(C) 沿逆时针方向旋转至沿径向指向球面，同时逆电场线方向远离球面移动 (D) 沿顺时针方向旋转至沿径向朝外，同时沿电场线方向向着球面移动 14、在一点电荷q产生的静电场中，一块电介质如图放置，以点电荷所在处为球心作一球形闭合面S，则对此球形闭合面： (A) 高斯定理成立，且可用它求出闭合面上各点的场强 (B) 高斯定理成立，但不能用它求出闭合面上各点的场强 (C) 由于电介质不对称分布，高斯定理不成立 (D) 即使电介质对称分布，高斯定理也不成立 15、用力F把电容器中的电介质板拉出，在图(a)和图(b)的两种情况下，电容器中储存的静电能量将 (A) 都增加 (B) 都减少 (C) (a)增加，(b)减少 (D) (a)减少，(b)增加 16、图中所示曲线表示球对称或轴对称静电场的某一物理量随径向距离r变化的关系，请指出该曲线可描述下列哪方面内容(E为电场强度的大小，U为电势）： (A) 半径为R的无限长均匀带电圆柱体电场的Er关系 (B) 半径为R的无限长均匀带电圆柱面电场的Er关系 (C) 半径为R的均匀带正电球体电场的Ur关系 (D) 半径为R的均匀带正电球面电场的U r关系 17、充了电的平行板电容器两极板(看作很大的平板)间的静电作用力F与两极板间的电压U的关系是： (A) FU (B) F1/U (C) F1/U 2 (D) FU 2 18、 一“无限大”均匀带电平面A，其附近放一与它平行的有一定厚度的“无限大”平面导体板B，如图所示已知A上的电荷面密度为+s ，则在导体板B的两个表面1和2上的感生电荷面密度为： (A) s 1 = - s， s 2 = + s (B) s 1 = ， s 2 = (C) s 1 = ， s 1 = (D) s 1 = - s， s 2 = 0 19、C1和C2两空气电容器并联起来接上电源充电然后将电源断开，再把一电介质板插入C1中，如图所示, 则 (A) C1和C2极板上电荷都不变 (B) C1极板上电荷增大，C2极板上电荷不变 (C) C1极板上电荷增大，C2极板上电荷减少 (D) C1极板上电荷减少，C2极板上电荷增大 20、一个未带电的空腔导体球壳,如图6所示,内半径为。在腔内离球心距离为处，固定一电量为的点电荷。用导线把球壳接地后，再把导线撤去。选无穷远处为电势零点，则球心处的电势为（A）0 （B）（C） （D） 二、填空题21、静电场的环路定理的数学表示式为：_该式的物理意义是：_该定理表明，静电场是_场22、两个电容器1和2，串联以后接上电动势恒定的电源充电在电源保持联接的情况下，若把电介质充入电容器2中，则电容器1上的电势差_；电容器1极板上的电荷_(填增大、减小、不变) 23、两块“无限大”的均匀带电平行平板，其电荷面密度分别为s( s0)及2 s，如图所示试写出各区域的电场强度 区的大小_，方向_ 区的大小_，方向_ 区的大小_，方向_ 24、真空中均匀带电的球面和球体，如果两者的半径和总电荷都相等，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) 25、一半径为R的均匀带电圆盘，电荷面密度为s，设无穷远处为电势零点，则圆盘中心O点的电势U_ _26、一半径为R的均匀带电细圆环，带有电荷Q，水平放置在圆环轴线的上方离圆心R处，有一质量为m、带电荷为q的小球当小球从静止下落到圆心位置时，它的速度为v _ 27、一空气平行板电容器，两极板间距为d，充电后板间电压为U然后将电源断开，在两板间平行地插入一厚度为d/3的金属板，则板间电压变成U =_ 28、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介电常量为er的各向同性均匀电介质，这时两极板上的电荷是原来的_倍；电场强度是原来的 _倍；电场能量是原来的_倍 29、描述静电场性质的两个基本物理量是 和 ；它们的定义式是 和 30、一半径为R的带有一缺口的细圆环，缺口长度为d (dR)环上均匀带有正电，电荷为q，如图所示则圆心O处的场强大小E_ _，场强方向为_ 31、如图所示，两同心导体球壳，内球壳带电荷+q，外球壳带电荷-2q静电平衡时，外球壳的电荷分布为： 内表面_ ； 外表面_ 32、如图所示，将一负电荷从无穷远处移到一个不带电的导体附近，则导体内的电场强度_，导体的电势_(填增大、不变、减小) 33、两个点电荷在真空中相距为r1时的相互作用力等于它们在某一“无限大”各向同性均匀电介质中相距为r2时的相互作用力，则该电介质的相对介电常量er =_34、在“无限大”的均匀带电平板附近，有一点电荷q，沿电力线方向移动距离d时，电场力作的功为A，由此知平板上的电荷面密度s_35、一电荷为Q的点电荷固定在空间某点上，将另一电荷为q的点电荷放在与Q相距r处若设两点电荷相距无限远时电势能为零，则此时的电势能We_36、半径为R1和R2的两个同轴金属圆筒，其间充满着相对介电常量为er的均匀介质设两筒上单位长度带有的电荷分别为+l和-l，则介质中离轴线的距离为r处的电位移矢量的大小D =_，电场强度的大小 E =_三、计算题37、真空中两条平行的“无限长”均匀带电直线相距为a，其电荷线密度分别为l和l试求： (1) 在两直线构成的平面上，两线间任一点的电场强度(选Ox轴如图所示，两线的中点为原点) (2) 两带电直线上单位长度之间的相互吸引力 38、 电荷面密度分别为+s和s的两块“无限大”均匀带电平行平面，分别与x轴垂直相交于x1a，x2a 两点设坐标原点O处电势为零，试求空间的电势分布表示式并画出其曲线 39、一环形薄片由细绳悬吊着，环的外半径为R，内半径为R/2，并有电荷Q均匀分布在环面上细绳长3R，也有电荷Q均匀分布在绳上，如图所示,试求圆环中心O处的电场强度(圆环中心在细绳延长线上) 40、一电容器由两个很长的同轴薄圆筒组成，内、外圆筒半径分别为R1 = 2 cm，R2 = 5 cm，其间充满相对介电常量为er 的各向同性、均匀电介质电容器接在电压U = 32 V的电源上，(如图所示)，试求距离轴线R = 3.5 cm处的A点的电场强度和A点与外筒间的电势差 41、两个同心金属球壳，内球壳半径为R1，外球壳半径为R2，中间是空气，构成一个球形空气电容器设内外球壳上分别带有电荷+Q和-Q求： (1) 电容器的电容； (2) 电容器储存的能量 42、如图所示，真空中一长为L的均匀带电细直杆，总电荷为q，试求在直杆延长线上距杆的一端距离为d的P点的电场强度 43、一圆柱形电容器，外柱的直径为4cm，内柱的直径可以适当选择，若其间充满各向同性的均匀电介质，该介质的击穿电场强度的大小为E0= 200 KV/cm试求该电容