大学物理下电学测验答案

1.一空气平行板电容器，电容为C，两极板间的距离为

d。充电后若两极板间的作用力大小为F，则两极间电压为

，极板上电量为

。

2.A、B两导体板，面积为S，平行放置。A

带电+Q1，B

带电+Q2，若B

接地，则A、B

间的电场强度为

。3.电量为+q

的点电荷中，放入一不带电的金属球。球心O

到点电荷所在处的矢径为，金属球上的净电量q´

=

，这些感应电荷在球心处产生的电场强度为

。+q4.两无限大平行金属板与恒压电源相连。现将两板间充满相对介电常数为er

的各向同性介质，这时两板上的电量为原来的

倍，电场强度为原来的

倍。测验答案0er12021/5/916.一均匀带正电的导线，电荷线密度为

，其单位长度上总共发出的电场线条数是________________。5.带电为q、半径为RA

的金属球A，与一不带电的内、外半径为RB、RC

的金属球B

同心放置，图中P

点

；若用导线将AB

相连，A

球电势j

=

。ABrP7.在静电场中，一质子(带电量e=1.610-19

C)沿四分之BAO一的圆弧轨道从A

点移到B

点，电场力做功为8.010-15

J，则质子沿四分之三的圆弧轨道从B

点回到A

点时，电场力做功为_____________。设A

点电势为零，则B

点电势为____________。测验答案

/

0-5×104V-8.0×10-15J2021/5/92二、计算题9.球形电容器，外壳半径b

及内外电势差U

保持不变，求内球半径a

为多大时，内球表面附近的电场强度最小，这个最小值是多少？8.一电偶极子放在均匀电场中，其电偶极矩与场强成30º；场强大小为2103V/m，作用在电偶极子上的力偶矩为

510-2N·m，则其电势能

。10.设电荷体密度沿X

轴方向按余弦规律r=r0cosx

分布在整个空间，式中r

为电荷体密度，r0为其幅值，试求空间的场强分布。测验答案方向可由E

值正、负确定，E>0表示沿X

轴正向，

E<0表示沿X

轴负向。2021/5/9311.三个无限长同轴导体圆柱面A、B、C，半径分别为RA，RB，RC

。圆柱面B

上带电荷，A、C

接地，求：B

的内、外表面上的电荷线密度之比。ABC12.一细玻璃半圆环，上半部带电+Q，下半部带电-Q，求：圆心O

处的电场强度和电势。+Q-QOxy13.真空中有一高h=20cm，底面半径R=10cm

的圆锥体，在其顶点与底面中心连线的中点上置q=10-5C的点电荷；求通过该圆锥体侧面的电通量。测验答案2021/5/941.一空气平行板电容器，电容为C，两极板间的距离为

d。充电后若两极板间的作用力大小为F，则两极间电压为

，极板上电量为

。

2021/5/959.

己知：球形电容器，外球壳的半径为

b，己确定。内半径

a

未确定。充满

r

的电介质。求：(1)

在电容器内外导体间电压

U

维持恒定条件下，内半径

a

为多大时，才能使

a

球表面附近的电场最小？(2)

求出这个最小电场强度的值？解：Oab

U+Q-Q设内球带电量+Q，PrP

点电位移矢量的大小为：——

(1)ab

板间电压：当

U

一定，得——

(2)将

(2)

式代入

(1)

式，取可变量

a

代替

r，2021/5/96解法二：球形电容器电容

C

己知——(1)

a

球表面附近场强：——(2)

可得：——(3)

(1)

、(2)

、(3)

式与前法结果相同。Oab

2021/5/97——

(1)——

(2)Oab

U+Q-QPr欲求内球表面最小场强，令再求得——

(3)2021/5/9810.设电荷体密度沿X

轴方向按余弦规律r=r0cosx

分布在整个空间，式中r为电荷体密度，r0为其幅值，试求空间的场强分布。YOZ

平面侧面XSS+x-xEEO解：由题意知，电荷沿X

轴方向按余弦规律变化，可判断场强方向必沿X

轴方向，且相对YOZ

轴平面对称分布。在

x

处作与

X

轴垂直的两个相同的平面S，用与X

轴平行的侧面将其封闭为高斯面，如图所示。方向可由E

值正、负确定，E>0表示沿X

轴正向，E<0表示沿X

轴负向，2021/5/9911.三个无限长同轴导体圆柱面A、B、C，半径分别为RA，RB，RC

。圆柱面B

上带电荷，A、C

接地，求：B

的内、外表面上的电荷线密度之比。ABC简解：2021/5/91012.一细玻璃半圆环，上半部带电+Q，下半部带电-Q，求：圆心O

处的电场强度和电势。+Q-QOxy简解：+Q

在圆心O

处的电场强度。2021/5/91113.真空中有一高h=20cm，底面半径R=10cm

的圆锥