大学物理场强电势习题课

1、1、真空中一点电荷Q，在距它为r的a点处有一试验电荷q，现使q从a点沿半圆弧轨道运动到b点，则电场力作功为（ ）,解：,图中半圆弧轨道电势相等，,场强与电势习题课,解：,在C点，质点速率变大，故有切向加速度；同时，质点作曲线运动，故有法向加速度。,合加速度方向即电力方向，即场强方向。,选（D）.,3、 真空中平行放置两块大金属平板，板面积为S，板间距离为d（d 远小于板面线度），板上分别带电量Q 和Q ，则两板相互作用力为（ ）,解：,因板间距离d 远小于板面线度，金属平板可视为无限大带电平面，,两板间的相互作用力，等于其中一块平板受另一平板在该板处产生的电场的作用力。,一无限大带电平面在另一

2、板处产生的场强：,选（D）.,常见错误1：,用库仑定律选（A）.,常见错误2：,F=QE, E为两板间合场强，即,选（C）.,电偶极子受力如图所示，,解：,电偶极子将逆时针旋转（直到电矩指向球心），,旋转导致+q离球面近，-q离球面远，,这样，在水平方向上，电偶极子受到的引力将大于斥力，故将沿电力线方向向着球面移动。,选（B）.,5、(学习指导p166,18)一半径为R 长为L 的均匀带电圆柱面，其单位长度带电量为.在带电圆柱的中垂面上有一点 P ，它到轴线距离为 r(r R)，则P 点的场强大小：当 r L 时，E 。,当 r L 时，带电圆柱面可视为点电荷，其场强大小为：,解：,6、 (学

3、习指导p165,17) A、B为真空中两个平行的“ 无限大”均匀带电平面，已知两平面间的电场强度大小为E 0 ，两平面外侧电场强度大小都为E0/ 3，方向如图。则A、B两平面上的电荷面密度分别为A ，B .,若A 、B同号，则两边强中间弱。,若A正B负，则中间场强向右。,只能是A负B正，则,7、如图， 一点电荷带电量 q = 10 -9 C. A、B、C 三点分别距离点电荷 10cm、20cm、30cm .若选 B 点电势为0，则 A 点电势为，C 点电势为.（0= 8.85 10-12 C2 N-1 m-2 ）,解：,利用电势的定义：,当UB = 0 时，,方法2（利用“电势差与电势零点的选

4、择无关”）：,8、 两同心均匀带电球壳半径分别为R1和R2(R1R2)，电量分别为q1和q2，求两球壳间电势差U12.,解：,方法2：,内球壳电势：,外球壳电势：,两球壳间电势差：,设 U = 0 ,由均匀带电球面的电场中的电势分布和电势叠加原理，得,解：,通过半圆柱面的电通量与通过矩形切割面 ABCD 的电通量大小相等。,而切割面 ABCD 与电场强度 ，所以：,9、 (学习指导p166,21) 场强为 的均匀电场中，有一半径为R、长为l 的圆柱面，其轴线与 的方向 .在通过轴线并 的方向将此柱面切去一半，则穿过剩下的半圆柱面的电通量等于 .,10、 (学习指导p167,24)把一个均匀带电量+Q 的球形肥皂泡由半径r1 吹胀到r2 ，则半径为R（r1 R r2）的高斯球面上任一点的场强大小E由 变为 ；电势 U 由 变为 .（选无穷远处为电势零点）。,肥皂泡半径为r1时，高斯球面上任一点的场强大小：,电势 ：,肥皂泡半径胀到 r2时，,高斯球面上任一点的场强为0 ；,电势为：,11、(选讲) 真空中半径为 R 的半圆细环，均匀带电Q 。设 U = 0 ,则圆心