电磁学试题

108级电磁学第一次测试一、选择题（每题3分，共30分）1、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，如图所示，则引入前后：(A)曲面S的电场强度通量不变，曲面上各点场强不变．(B)曲面S的电场强度通量变化，曲面上各点场强不变．(C)曲面S的电场强度通量变化，曲面上各点场强变化．(D)曲面S的电场强度通量不变，曲面上各点场强变化．［］2、如图，在点电荷q的电场中，选取以q为中心、R为半径的球面上一点P处作电势零点，则与点电荷q距离为r的P'点的电势为rqA04)(πRrqB114)(0RrqC04)(πrRqD114)(03、如图所示，半径为R的均匀带电球面，总电荷为Q，设无穷远处的电势为零，则球内距离球心为r的P点处的电场强度的大小和电势为：rQUEA04,0)(．RQUEB04,0)(rQUrQEC020π4,4)(RQUrQED0204,4)(4、半径为r的均匀带电球面1，带有电荷q，其外有一同心的半径为R的均匀带电球面2，带有电荷Q，则此两球面之间的电势差21UU为：(A)Rrq1140(B)rRQ1140(C)RQrq041(D)rq04[]5、面积为S的空气平行板电容器，极板上分别带电量±q，若不考虑边缘效应，则两极板间的相互作用力为(A)Sq02．(B)Sq022．(C)2022Sq．(D)202Sq．［］6、如图所示，在真空中半径分别为R和2R的两个同心球面，其上分别均匀地带有电荷+q和－3q．今将一电荷为+Ｑ的带电粒子从内球面处由静止释放，则该粒子到达外球面时的动能为：(A)RQq04(B)RQq02(C)RQq08(D)RQq083［］7、在一个带有负电荷的均匀带电球外，放置一电偶极子，其电矩p的方向如图所示．当电偶极子被释放后，该电偶极子将(A)沿逆时针方向旋转直到电矩p沿径向指向球面而停止．(B)沿逆时针方向旋转至p沿径向指向球面，同时沿电场线方向向着球面移动．QSqrP＇qRPORrPQ-3q＋qQR2Rp2(C)沿逆时针方向旋转至p沿径向指向球面，同时逆电场线方向远离球面移动．(D)沿顺时针方向旋转至p沿径向朝外，同时沿电场线方向向着球面移动．［］8、一导体球外充满相对介电常量为r的均匀电介质，若测得导体表面附近场强为E，则导体球面上的自由电荷面密度为(A)E0(B)Er0(C)Er(D)Er)(00［］9、如图所示,一球形导体，带有电荷q，置于一任意形状的空腔导体中．当用导线将两者连接后，则与未连接前相比系统静电场能量将(A)增大．(B)减小．(C)不变．(D)如何变化无法确定．［］10、用力F把电容器中的电介质板拉出，在图(a)和图(b)的两种情况下，电容器中储存的静电能量将(A)都增加．(B)都减少．(C)(a)增加，(b)减少．(D)(a)减少，(b)增加．［］二、填空题（每题3分，共30分）1、点电荷q1、q2、q3和q4在真空中的分布如图所示．图中S为闭合曲面，则通过该闭合曲面的电场强度通量SSEd＝__________，式中的E是点电荷________在闭合曲面上任一点产生的场强的矢量和．2、如图，A点与B点间距离为2l，OCD是以B为中心，以l为半径的半圆路径.A、B两处各放有一点电荷，电荷分别为＋q和－q．把另一电荷为Q(Q＜0)的点电荷从D点沿路径DCO移到O点，则电场力所做的功为。3、如图所示，将一负电荷从无穷远处移到一个不带电的导体附近，则导体内的电场强度______________，导体的电势______________．(填增大、不变、减小)4、一任意形状的带电导体，其电荷面密度分布为(x，y，z)，则在导体表面外附近任意点处的电场强度的大小E(x，y，z)=___________，其方向.5、两块大小相同的金属板，平行放置，带有等量的正电荷．若略去边缘效应，试画出金属板上电荷的大致分布情形．6、分子的正负电荷中心重合的电介质叫做__________电介质．在外电场作用下，分子的正负电荷中心发生相对位移，形成_________________．q(a)F(b)F充电后仍与电源连接充电后与电源断开Sq1q2q4q3CDAOBl2l+qq31234AB7、在相对介电常量为r的各向同性的电介质中，电位移矢量与场强之间的关系是______________．8、如图所示，平行板电容器中充有各向同性均匀电介质．图中画出两组带有箭头的线分别表示电场线、电位移线．则其中(1)为__________线，(2)为_________线．9、一平行板电容器充电后切断电源，若使二极板间距离增加，则二极板间场强______，电容___________．(填增大或减小或不变)10、真空中均匀带电的球面和球体，如果两者的半径和总电荷都相等，则带电球面的电场能量W1与带电球体的电场能量W2相比，W1________W2(填大于、等于、小于)．三、计算题（每题10分，共40分）1、用绝缘细线弯成的半圆环，半径为R，其上均匀地带有正电荷Q，试求圆心O点的电场强度．2、一半径为R的带电球体，其电荷体密度分布为ArRr0RrA为一常量．试求球体内外的场强分布．3、平行板电容器（极板面积为Ｓ，间距为d）中间有两层厚度各为1d和2d(ddd21),介电常数各为1和2的电介质层。试求：（1）电容Ｃ；（2）极板间电位差Ｕ；（3）两层介质中的电位移Ｄ。4、AB为两个平行放置的无限大均匀带电导体平板，A板、B板单位面积带电量分别为Aq和Bq,求两板四个表面上的电荷面密度4321,,,。12(1)(2)