大学物理第7章电场题库答案含计算题答案

1、 第七章 电场填空题 （简单）1、两无限大平行平面的电荷面密度分别为和，则两无限大带电平面外的电场强度大小为 ，方向为 垂直于两带电平面并背离它们 。2、在静电场中，电场强度E沿任意闭合路径的线积分为 0 ，这叫做静电场的 环路定理 。3、静电场的环路定理的数学表达式为 ，该式可表述为 在静电场中，电场强度的环流恒等于零 。4、只要有运动电荷，其周围就有 磁场 产生；5、一平行板电容器，若增大两极板的带电量，则其电容值会 不变 ；若在两极板间充入均匀电介质，会使其两极板间的电势差 减少 。（填“增大”，“减小”或“不变”）6、在静电场中，若将电量为q=2108库仑的点电荷从电势VA=10伏的A

2、 点移到电势VB = -2伏特的B点，电场力对电荷所作的功Aab= 焦耳。 (一般) 7、当导体处于静电平衡时，导体内部任一点的场强 为零 。8、电荷在磁场中 不一定 （填一定或不一定）受磁场力的作用。9、如图所示，在电场强度为E的均匀磁场中，有一半径为R的半球面，E与半球面轴线的夹角为。则通过该半球面的电通量为 。10、真空中两带等量同号电荷的无限大平行平面的电荷面密度分别为和，则两无限大带电平面之间的电场强度大小为 0 ，两无限大带电平面外的电场强度大小为 。 11、在静电场中，电场力所做的功与 路径 无关，只与 起点 和 终点位置 有关。12、由高斯定理可以证明，处于静电平衡态的导体其内

3、部各处无 净电荷 ，电荷只能分布于导体 外表面 。因此，如果把任一物体放入空心导体的空腔内，该物体就不受任何外电场的影响，这就是 静电屏蔽 的原理。(一般)13、静电场的高斯定理表明静电场是 有源 场， (一般)14、带均匀正电荷的无限长直导线，电荷线密度为。它在空间任意一点（距离直导线的垂直距离为处）的电场强度大小为 ，方向为 垂直于带电直导线并背离它 。(一般)16、静电场中a、b两点的电势为,将正电荷从a点移到b点的过程中，电场力做 负 功，17题图电势能 增加 。(综合)17、（如图）点电荷q和-q被包围在高斯面内，则通过该高斯面的电通量 等于零 。18、带电体处于静电平衡状态时，它所

4、带的电荷只分布在 外表面 ，导体内部 无净 电荷，且越尖的表面处电场强度 越强 。(一般)19、在静电场中，导体处于静电平衡的条件是 导体内部 和 表面都没有电荷的作宏观定向运动 。 21、无极分子的极化属位移极化（填位移或取向）(综合)22、在静电场中作一球形高斯面，A、B分别为球面内的两点，把一个点电荷从A点移到B点时，高斯面上的电场强度的分布 改变 ，通过高斯面的电通量 不改变 。 (填改变或不改变)23、在静电场中各点的电场场强E等于该点电势梯度的 负值 ，其数学表达式为 。(综合)判断题 （简单）1、静电场高斯定理表明，闭合曲面上的电场强度只由曲面内的电荷决定。 （ ）2、安培环路定

5、理说明电场是保守力场。 （ ）3、感生电场和静电场是完全一样的电场。 （ ）4、均匀带电圆环中心的电势为零。 （ ）5、通过一闭合曲面的电通量为该曲面所包围的所有电荷的代数和除以真空电容率。（ ）6、在静电场中，电场强度大的点，电势一定高。 （ ）7、静电场力所作的功等于电势能的增量。 （ ）8、把平行板电容器内充满介质后，其内部场强将减小。 ( )9、通过任一闭合曲面的电场强度通量等于零。 （ ）10、匀强电场的电力线是等间距的互相平行的直线。（ ）11、描述导体内各点电荷流动情况的物理量为电流密度j，其大小为；（ ） （综合）12、有人认为：(1)如果高斯面上E处处为零，则高斯面内必无电荷

6、；(2)如果高斯面内无电荷，则高斯面上E处处为零。 （ ）单项选择题静电场的电场强度定义式为，所以可得： （ ）（A）静电场的场强的方向取决于所受力的方向；（B）静电场的场强的大小取决于受力点电荷的大小；（C）静电场的场强方向取决于场源电荷；（D）静电场的场强取决于场源电荷和受力点电荷。 1、（简单）两条无限长平行直导线相距为r，均匀带有等量同种电荷，电荷线密度为。两导线构成的平面上任意一点x处的电场强度为 （1）； （2）； （3）； （4）02、（简单）电量为Q的两等量同号点电荷相距为2d，当选择无穷远处的电势为零时,它们连线中点的电势为( ) （1） ； （2）0； （3）； （4）。3

7、、（一般综合）边长为a的正方体中心放置一个点电荷Q，则通过任一侧面的电通量为 （ ） （1） （2） （3） （4）4、（简单）若通过某一闭合曲面的电通量为零时，下列说法正确的是 （ ） （1）闭合曲面上的场强为零； （2）闭合面内的电荷代数和为零； （3）闭合曲面内的场强为零； （4）无法判断。5、（简单）在静电场中，若高斯面内净电荷为零（Q 1+Q2+Qn=0），下列说法正确的是： A、高斯面上各点的场强只能由高斯面外的电荷产生。 B、表达式仍成立。C、高斯面上各点的场强E处处为零。 D、以上说法都不正确。6、（简单）当一个带电导体达到静电平衡时： A、表面上电荷密度较大处电势较高。 B、

8、表面曲率较大处电势较高。C、导体内部电势比导体表面的电势高。D、导体内任一点与其表面上任一点的电势差等于零7、（简单）高斯面内的净电荷为零，则在高斯面上所有各处的电场强度E是： A、处处为零； B、处处不为零； C、不一定为零； D、以上说法都不对。 8、（简单）在静电场中，关于场强和电势的关系说法正确的是： A、场强E大的点，电势一定高；电势高的点，场强E也一定大。B、场强E为零的点，电势一定为零；电势为零的点，场强E也一定为零。C、场强E大的点，电势一定高；场强E小的点，电势却一定低。D、场强E为零的地方,电势不一定为零;电势为零的地方，场强E也不一定为零.9、（综合）对位移电流，下列说法

9、正确的是： （1）位移电流是由变化电场产生的； （2）位移电流的磁效应不服从安培环路定理； （3）位移电流的热效应服从焦耳-楞次定律；（4）位移电流是由变化磁场产生的； 10、（综合）电磁波的电场强度、磁场强度和传播速度的关系是： （1）三者互相垂直，而和相位相差；（2）三者互相垂直，而和和构成右手螺旋关系；（3）三者中和是同方向的，但都与垂直；（4）三者中和是任意方向的，但都必须与垂直；11、（一般综合）（如图所示）闭合曲面S内有点电荷q，P为S面上一点，在S面外A 点有点电荷，若将移至B点，则（）11题图(A)穿过S面的电通量改变、P点的电场强度不变；(B)穿过S面的电通量不变，P点的电场

10、强度改变；(C)穿过S面的电通量和P点的电场强度都不变；(D)穿过S面的电通量和P点的电场强度都改变。12、（综合）导体处于静电平衡状态时：（ ）（1）导体所带的电荷均匀的分布在导体内；（2）表面曲率较大处电势较高；（3）导体内部任何一点处的电场强度为零，导体表面处电场强度的方向都与导体表面垂直；（4）导体内部的电势比导体表面的电势低。13、（简单）电量为q的两等量同种点电荷相距为2 ，它们连线中点的电场强度大小为：（ ） （1）0 （2） （3） （4）14、（简单）电场的环路定理说明了静电场是 （ ）；（1）无源场； （2）在闭合回路中各点的电场强度为零；（3）有源场； （4）电场是闭合场

11、；15、（一般综合）一条无限长的直导线带均匀的正电荷，电荷线密度为。它在空间任意一点的电场强度（设该点到导线的垂直距离为x）：（ ）（1）0 ； （2）大小为，方向垂直背离直导线；（3）无法确定； （4）大小为，方向垂直指向直导线16、（简单）关于高斯定理得出的下述结论正确的是 ( )。(A)闭合曲面内的电荷代数和为零，则闭合曲面上任一点的电场强度必为零；(B)闭合曲面上各点的电场强度为零，则闭合曲面内一定没有电荷；(C)闭合曲面上各点的电场强度仅由曲面内的电荷决定；(D)通过闭合曲面的电通量仅由曲面内的电荷决定。17、（简单）取无限远处为零电势点，在一对等量同号点电荷连线的中点处 A点0的电

12、场强度和电势均为零；B点0的电场强度和电势均不为零；C点0的电场强度为零，电势不为零；D点0的电场强度不为零，电势为零。18、（一般综合）在负点电荷激发的电场中，将一个电子从电场中某点移到无限远的过程中下述结论正确的是 （ ）A电场力对电子做正功，电子的电势能减少；E电场力对电子做正劝，电子的电势能增加；C电场力对电子做负功，电子的电势能减少；D电场力对电子做负功，电子的电势能不变。19、（简单）在静电场中，若高斯面内净电荷为零，下列说法正确的是：（ ）A、高斯面上各点的场强只能由高斯面外的电荷产生。 B、表达式仍成立。C、高斯面上各点的场强E处处为零。 D、以上说法都不正确。20、（一般综合

13、）已知空间某区域为匀强电场区，下面说法中正确的是( )。(A)该区域内，电势差相等的各等势面距离不等；(B)该区域内，电势差相等的各等势面距离不一定相等；(C)该区域内，电势差相等的各等势面距离一定相等；(D)该区域内，电势差相等的各等势面一定相交。21、（一般综合）两个同号的点电荷相距r，要使它们的电势能增加一倍，则应该 A电场力做功使点电荷之间的距离增大为2rB。电场力做功使点电荷之间的距离增大为4rc外力做功使点电荷之间的距离减少为r2D外力做功使点电荷之间的距离减少为r422、（一般综合）一平行板电容器充电以后与电源断开，然后减小两极板之间的距离，则 A极板上的电荷减少 B两极板之间的

14、电场强度不变C电容器的电容量减少 D电容器储存的能量不变23、（简单）在任意静电场中，下列说法正确的是 . A. 通过某一面元的电场线数越多，面元所在处的电场越强； B. 通过与电场线垂直的面元的电场线数越多，面元所在处的电场越强； C. 面元所在处的电场线越密，该处的电场越强； D. 通过与电场线垂直的单位面积的电场线越多，则该处的电场越强24、（一般综合）下列说法正确的是 A. 检验电荷q0在静电场中某点的电势能越大，则该点的电势就越高； B. 静电场中任意两点间的电势差的值，与检验电荷q0有关，q0越大，电势差值也越大； C. 静电场中任一点电势的正、负与电势零点的选择有关，任意两点间的

15、电势差与电势零点的选择无关； D. 静电场中任意两点间的电势差与电势零点的选择有关，对不同的电势零点，电势差有不同的数值计算题1、（一般综合）求无限长载流圆柱体内、外的磁场分布。设圆柱体半径为，电流均匀流过圆柱体截面。解：因在圆柱导体截面上的电流均匀分布，而且圆柱导体为无限长。所以，磁场以圆柱导体轴线为对称轴，磁场线在垂直于轴线平面内，并以该类平面与轴线交点为中心的同心圆，如图所示。利用安培环路定理对半径为的环路列方程有当时，环路包围的电流：圆柱体外任一点的磁感应强度 当时，故计算题2图2、（综合）在半径为R1和R2的两个同心球面上，分别均匀地分布着电荷Q1和Q2，如图所示。试分别求：、三个区

16、域的电势分布。（见书中236页：例7-10）3、（一般综合）（如图）一半径为R1的实心球体均匀带有电量+Q（电荷为体积分布），若其外还有一半径为R2的同心球面，也均匀带有电量-Q，求其周围空间的电场分布计算题3图解：由于电荷分布是球对称的，所以电场强度的分布也是球对称的。因此在电场强度的空间中任意点的电场强度的方向沿径矢，大小则依赖于从球心到场点的距离。即在同一球面上的各点的电场强度的大小是相等的。以球心到场点的距离为半径作一球面。 则通过此球面的电通量为： 根据高斯定理，有： 当场点在球体内时 即时，由高斯定理可得电场强度为： 当场点在球体与球面之间时，由于 当场点在球面之外时，即时， 4、

17、（综合）电量Q均匀分布在一半径为R的实心球体内，试求该点电球体内、外空间中的电势分布。解：由于电荷分布是球对称的，所以电场强度的分布也是球对称的。因此在电场强度的空间中任意点的电场强度的方向沿径矢，大小则依赖于从球心到场点的距离。即在同一球面上的各点的电场强度的大小是相等的。 以球心到场点的距离为半径作一球面，则通过此球面的电通量为： 根据高斯定理，有： 在球体内，即时，可得电场强度为： 在球体外，即时，可得电场强度为： 由电势定义 球体内的电势 （r R） 5题图5、（一般综合）如图所示一半径为R的半圆细环上均匀地分布电荷Q，求环心处的电场强度电势，解：如图所示，在带电半圆环上任取一线元，其

18、电荷为：，此电荷元可视为点电荷，它在0点产生的电场强度大小为：，方向沿径向。因圆环上电荷对轴呈对称性分布，所以电场分布也是轴对称的。则有： ； 电场强度的方向沿轴负向。6题图6、（一般综合）如图示，是以为中心、为半径的半圆，点有点电荷，点有点电荷。求（1）把单位正电荷从O点沿OCD移到D点，电场力对它做了多少功?（2）单位负电荷从D点沿AB延长线移到无穷远处，电场力对它做了多少功? 解：由点电荷在空间某点产生的电势公式可得：由可得：(1)(2)9题图7、（综合）半径为的导体球，带有电量，球外是一个内、外半径分别为、的同心导体球壳（如图），球壳上的带电量为。试求：其内外空间中的场强和电势分布；解：(1)由于场的分布具有对称性，由高斯定理可得各区域的场强分布为：， ， E的方向均沿径向向外。导体为有限带电体，选无限远处为电势零点，取积分路径沿矢径r方向。当 时： 当 时： 当 时： 当 时： 8、（一般综合）由细导线作成的圆环，半径为R，其上均匀分布着电荷q(如图)。试求在通过环心垂直环面的直线上与环心相距a处的p点的场强。10题图（见书中220页：例7-2）9、（一般综合）求无限长均匀带电圆柱面内、外场强E的空间分布。设圆柱面半径为R，电荷面密度为。