大学物理(下)第九章作业与解答

1、资料收集于网络如有侵权请联系网站删除 谢谢精品文档第九章真空中的静电场一.选择题1 .关于电场强度的定义，下列说法正确的是(A)电场中某场强的号向就是点电荷放在该点所受电场力的方向(B)场强可由EZEZ私义，其中国为试验电荷，国可正可负，同为试验电荷所受电场力(C)以点电荷为中心的球面上各点场强相同(D)以上说法都不正确(选样题工图)(D)"兀如图示,则通过该平面的电场强度通量为2 .有一边长为a的正方形平面，在其中垂线上距中心。点a/2处,3 .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，则引入前后(A)通过曲面S的电通量不变，曲面上各点场强不变(B)通过曲面S

2、的电通量变化，曲面上各点场强变化(C)通过曲面S的电通量不变，曲面上各点场强变化(D)通过曲面S的电通量变化，曲面上各点场强不变4 .已知一高斯面所包围的体积内电荷的代数和(A)高斯面上各点场强均为零(B)穿过高斯面上每一面元的电场强度通量均为零(C)穿过整个高斯面的电场强度通量为零(选择题5图)(D)以上说法都不正确5 .一具有球对称分布的电场E-r关系曲线如图所示，该电场是下列哪种带电体产生的(A)半径为R均匀带电球面(B)半径为R均匀带电球体(C)半径为R非均匀带电球体(D)无法判断6.真空中有一半径为R的细圆环,的场强和电势的值为qE=f展0均匀分布有正电荷q,若无穷远处电势为零，则环

3、心处口 q 仃 q4吗砂'4%R(D)E= 0, V = 4heqR7 .电荷分布在有限空间内，则任意两点 A和B之间的电势差取决于(A)从A移到B的试验电荷电量的大小8 B) A和B处电场强度的大小和方向(C)试验电荷由A移到B的路径(D)由A移到B电场力对单位电荷所做的功8.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)(C)47rqq(B)(D)8几qQ一q87rq 卅9.真空中有一点电荷Q,在与它相距r的a点处有一试验 电荷q,现使试验电荷q从a点沿半圆弧轨道运动到b点，如图 示，则电场力对q做功为Qq M I- 79(A)(B)(选择题弓图)(C) I

4、4"",_(D) 0二.填空题io.电量为卜1 乂q的试验电荷放在电场中某点时,受到3 乂 10一9叫的向下的力,则该点的电场强度大小为 , 方向(A)4"完&(B)资料收集于网络如有侵权请联系网站删除 谢谢.(12 .长为L的均匀带电细棒，电荷线密度为 力求距细棒为x的一点的场强，当区卫时,当K»L|时,13 .图中曲线表示一具有球对称电场的电势分布U-r曲线，r表示离对称中心的距离，该电场是的电场.（半径为R均匀带正电球面L）14 .边长a为的正方形顶点处各放置电量为 q的四个点电荷，无穷远处电势为零，则正方形中心处的电势为(.15 .静电场

5、中，场强沿任意闭合路径的线积分等于零，其数学表示式是这表明静电场中的电场线特征是 闭合）(.不可能16 .场强不变的空间，电势为常数，电势不变的空间，场强为零.（填“一定”或“不一定”）（ 不一定；定匚）三.计算题17 .如图所示，真空中一长为L的均匀带电细杆,一端距离为d的P点的电场强度.总电荷为q,试求在细杆延长线上距杆的ilx L 解：如解图，取杆左端为原点，x轴向右为正在带电细杆任意位置x处取一小段线元西,其电量西三巫它在点P产生的电场强度Adx方向沿x轴正向由于所有小段电荷元在P点产生的场强方向相同，所以L：Adx=fdE=IJ4江电(£ + d - x)二 4精品文档（题

6、19图）（题曲解困）du dE =-774tieqR 4tt f0/?其在环心处场强阻与瓯对称分布，它们在x轴上分量抵消为零,由此可知，总场强沿y轴负方向沿x轴正向18 .用绝缘细线弯成半径R的半圆环，其上均匀地分布着电荷Q,试求环心处的电场强度.解：如解图，建立坐标系Oxy在环上任意位置（与x轴成回角）取一段圆弧线元网，其电dq=Adt=-ae7T晅方向如图，在圆环对称处同样取一段圆弧线元向，则F=E=fdE=f?-sin9dGJ4钮£ofi方向沿y轴负向19.如图所示，在点电荷q的电场中，取半径为R的圆形平面，设资料收集于网络如有侵权请联系网站删除 谢谢q在垂直于平面并通过圆心O

7、的轴线上A处，A点与圆心O点的距离为d.试计算通过此平面的电场强度通量.解：如题解图，过圆平面的电通量与通过以A为球心，r=AB为半径，以圆平面的周界为周界的球冠的电通量相同，该球冠面积为S=27rr(r-d)量为根据高斯定理，通过半径r =AB的整个球面的电通（题19解图）且均匀分布，所以通过球冠的电通量为2nr(r - d) qd力=-ct>n 二(1 )4irr2 25口 却& +胪20 .半径为R的无限长圆柱体上电荷均匀分布，圆柱体单位长度的电荷为人用高斯定理求圆柱体内外距轴线距离为r处的电场强度.解：电场分布具有柱对称性，方向沿径向作同轴圆柱形高斯面，高为 由高斯定理5l，半径为r,如题解图.当r> R时,当r< R时,= 212n£()R221 .两无限大均匀带电平板，其电荷面密度分别为（0）及-，板-0Tn hi2）两板间的电势差间距为d,如图示.求：（1）I、H、田三个区域的电场强度；（解：（1）无限大均匀带电平板电场为匀强场，方向垂直平面面密度为的平面两侧电场大小为目=也£。面密度为-的平面两侧电场大小为="忆士。则I区E=E&_E=0n区En=（方向向右）m区Ejh 二 4 - 二 °