【大学物理】规范作业20

1、 大学物理大学物理规范作业（规范作业（2020）相关知识点：电场强度相关知识点：电场强度(B) (B) 如果高斯面内有净电荷，则通过该面的电通量必不为零；如果高斯面内有净电荷，则通过该面的电通量必不为零；(C) (C) 如果高斯面上如果高斯面上一、选择题一、选择题1. 1. 关于高斯定理的理解有下面几种说法，其中正确的是关于高斯定理的理解有下面几种说法，其中正确的是： 【 】(A) (A) 如果高斯面内无电荷，则高斯面上如果高斯面内无电荷，则高斯面上 处处为零；处处为零；EE 处处不为零，则该面内必有电荷；处处不为零，则该面内必有电荷；(D) 如果高斯面上如果高斯面上处处为零，则该面内必无电荷

2、。处处为零，则该面内必无电荷。 E分析：高斯分析：高斯曲面上各点的场强不一定相等，不仅跟面内的电荷有曲面上各点的场强不一定相等，不仅跟面内的电荷有关，还和面外的电荷有关。当所包围曲面内电荷代数和为关，还和面外的电荷有关。当所包围曲面内电荷代数和为0 0，只，只能保证电通量为能保证电通量为0 0，不能保证面上各点电场强度为，不能保证面上各点电场强度为0 0。0SqE dsB2. 2. 如图所示，两个半径分别为如图所示，两个半径分别为R R1 1和和R R2 2的的“无限长无限长”共轴共轴圆柱面，均匀带电，沿轴线方向单位长度的带电量分别圆柱面，均匀带电，沿轴线方向单位长度的带电量分别为为 1 1和

3、和 2 2，则在外圆柱面外面距离轴线为，则在外圆柱面外面距离轴线为r r处的处的P P点的电场点的电场强度大小强度大小E E为：为： 【 】 1202r)(22021Rr 20210122RR)(2)(2202101RrRr(A) (B) (C) (D) 解：利用高斯定理，取高为解：利用高斯定理，取高为l，底面半径为底面半径为r的圆柱面为高斯面的圆柱面为高斯面0SqE ds1202llErl1202ErA二、填空题二、填空题1半径为半径为R的均匀带电圆盘，总电量的均匀带电圆盘，总电量+Q，P为轴线上为轴线上离圆心相距为离圆心相距为x的一点，则当的一点，则当xR时，时，P点电场强度点电场强度大小

4、大小EP_；如；如xR时，可把带电圆盘视为点电荷。20,4PQEx当xR时，可把带电圆盘视为无限大带电平面200,22PQER204Qx202QR2一一“无限长无限长”均匀带电直线，电荷线密度为均匀带电直线，电荷线密度为 ，则它在与，则它在与直线相距为直线相距为r的的P处产生的电场大小处产生的电场大小E=_；在该电；在该电场作用下，一质量为场作用下，一质量为m、带电量为、带电量为-q的质点以直线为轴线作的质点以直线为轴线作匀速率圆周运动，该质点的速率匀速率圆周运动，该质点的速率v=_。解：无限长带电直线产生的电场：解：无限长带电直线产生的电场：EqF rvm202qvmqr02质点作匀速率园周

5、运动所受的向心力为：质点作匀速率园周运动所受的向心力为：02Er02r02qm3. 如图所示如图所示, 真空中有两个点电荷真空中有两个点电荷, 带电量分别为带电量分别为Q和和 Q, 相相距距2R。 若以负电荷所在处若以负电荷所在处O点为中心点为中心, 以以R为半径作高斯球为半径作高斯球面面S, 则通过该球面的电场强度通量则通过该球面的电场强度通量 =_；高斯；高斯面上面上b点的电场强度大小点的电场强度大小Eb_。解：根据高斯定理：解：根据高斯定理：0SqE ds 0Q0Q2200242bQQERR202QR三、计算题三、计算题 LPdAB1. 1. 长为长为L的直导线的直导线ABAB上均匀地分布着线密度为上均匀地分布着线密度为 的电荷。的电荷。求导线延长线上与导线一端求导线延长线上与导线一端B B相距为相距为d处处P P点的场强。点的场强。解解1：以：以A点为原点建立坐标点为原点建立坐标xdx204()dxdELdx0LEdE2004()LdxLdx011()4dLdx LPdAB解解2：以：以P点为原点建立坐标点为原点建立坐标xdx204dxdExL ddEdE204L dddxx011()4dLd2. 一个半径为一个半径为R的均匀带电球体，其电荷体密度为的均