东华理工大学物理练习试卷答案真空中的静电场省公开课一等奖全国示范课微课金奖课件

真空中静电场一、选择题1.如图所表示，两个点电荷＋q和－3q，相距为d.试问在它们连线上电场强度等于零点坐标是？2.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，如图所表示，则引入前后：（A）曲面S电通量不变，曲面上各点场强不变。（B）曲面S电通量改变，曲面上各点场强不变。（C）曲面S电通量改变，曲面上各点场强改变。（D）曲面S电通量不变，曲面上各点场强改变。（A）（B）

（C）（D)【A】【D】第1页一电场强度为均匀电场，方向与x轴正向平行，如图所表示，则经过图中二分之一径为R半球面电场强度通量为.半径为r均匀带电球面1，带电量q，其外有一同心半径为R均匀带电球面2，带电量为Q，则此两球面之间电势差U1-U2为：（A）（B）

（C）（D)（A)（B)（C)（D)【A或B】【A】选A还是选B取决于正方向选取第2页真空中有一电量为Q点电荷,在与它相距为ra点处有一试验电荷q，现使实验电荷q从a点沿半圆弧轨道运动到b点，如图所表示则电场力作功为6.关于电场强度与电势之间关系，以下说法中，哪一个是正确

（A）在电场中，场强为零点，电势必为零；（B）在电场中，电势为零点，电场强度必为零（C）在电势不变空间，场强处处为零；（D）在场强不变空间，电势处处为相等（A)（B)（C)（D)0【D】【C】第3页二、填空题7.有一无限长均匀带电直线，单位长度上电荷，即电荷线密度为+

，有一带电量为+Q点电荷与无限长均匀带电直线垂直距离为r,则该点电荷所受到电场力等于______________8.真空中两个平行“无限大”均匀带电平面，已知两平面上电荷面密度分别为+σ和-σ,如图所表示,则A点场强大小EA＝__________,B点场强大小EB＝__________9.在静电场中，场强沿任意闭合路径线积分________________(填大于零、等于零或小于零)，这表明静电场是＿＿＿＿＿(填保守场或非保守场)。10.（1194）把一个均匀带有电荷+Q球形肥皂泡由半径R1吹胀到R2，则半径为r(R1＜r＜R2)球面上任一点场强大小E由______________变为______0________；电势U由__________________________变为________________(选无穷远处为电势零点)．Q/(4πε0r2)Q/(4πε0r)Q/(4πε0R2)0等于零保守场第4页11.均匀带电球壳内半径6cm，外半径10cm，电荷体密度为2×10-5C·m-3求距球心5cm，8cm,12cm各点场强．三、计算题解:依据高斯定理

当r=12cm时,当r=5cm时，当r=8cm时，方向沿半径向外．

方向沿半径向外．

第5页半径为R1和R2(R2＞R1)两无限长同轴圆柱面，单位长度上分别带有电量+λ和-λ,试求:(1)r＜R1；(2)R1＜r＜R2；

(3)r＞R2处各点场强．解:依据高斯定理

取同轴圆柱形高斯面，侧面积S=2πrh当:(1)r＜R1

，当：(2)R1＜r＜R2

，方向沿径向向外

当：(3)r>R2

，第6页13.如图所表示，有一直角三角形∆OAB放置在电场中,直角边OA长度为a,∠AOB等于θ．电场强度E方向垂直于∆OAB所在平面,x轴以O为原点沿OA方向,求经过三角形∆OAB所围成平面电通量．(1)电场分布均匀,电场强度为；

(2)处于非均匀电场中,电场强度为

解（1）（2）第7页14如图所表示绝缘细线上均匀分布着线密度为λ正电荷,两直导线长度和半圆环半径都等于R．试求环中心O点处场强和电势．

解:(1)因为电荷均匀分布与对称性，AB和CD段电荷在O点产生场强相互抵消，取dl=Rdθ则dq=λRdθ产生O点dE如图，因为对称性，O点场强沿y轴负方向(2)AB电荷在O点产生电势，以U∞=0同理CD产生

半圆环产生

第8页15.正电荷q均匀分布在半径为R细圆环上.求:

(1)环轴线上距环心为x处点P电势;

(2)依据场强E与电势U关系，求点P场强：解:它在场点电势为(1)在圆环上取一电荷元(2)总电量q，半径为R均匀带电圆环轴上一点电势第9页16.如图所表示，有一高为h直角形光滑斜面,斜面倾角为α．在直角顶点A处有一电荷为－q点电荷．