大学物理第7章《静止电荷的电场》思考题

《大学物理Ⅱ》复习思考题第1页共5页第7章《静止电荷的电场》复习思考题一、填空题1.在点电荷系的电场中，任一点的电场强度等于每个点电荷电场的和，这称为场强叠加原理.答案：矢量2.电偶极子的电偶极矩是一个矢量，它的大小是ql（其中l是正负电荷之间的距离），它的方向是由电荷。答案：负电荷指向正电荷3无限大带电面，面电荷密度，则其两面的电场强度大小。答案：024.静电场中某点的电场强度，其数值和方向等于。答案：单位正电荷在电场中所受的力5.*如图所示，正点电荷Q的电场中，A点场强为100N/C，C点场强为36N/C，B是AC的中点，则B点的场强为________N/C。答案：56.25N/C6．如图所示,真空中有两个点电荷,带电量分别为Q和Q,相距2R。若以负电荷所在处O点为中心,以R为半径作高斯球面S,则通过该球面的电场强度通量e。答案：0/Q7．一均匀静电场，电场强度(400600)V/mEij，则电场通过阴影表面的电场强度通量是______（正方体边长为1cm）。答案：0.04V/m8．把一个均匀带电量Q的球形肥皂泡由半径1r吹胀到2r，则半径为R(12rRr）的高斯球面上任一点的场强大小E由204qR变为______________。答案：09.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点处的电势为____________。答案：RQU04SQ+Qba2RROORrPQ《大学物理Ⅱ》复习思考题第2页共5页二、单项选择题1．根据场强定义式0qFE，下列说法中正确的是：（）()AE的方向可能与F的方向相反。()B从定义式中明显看出，场强反比于单位正电荷；()C做定义式时0q必须是正电荷；()D电场中某点处的电场强度就是该处单位正电荷所受的力；答案：D2．真空中两块互相平行的无限大均匀带电平面。其电荷密度分别为和2，两板之间的距离为d，两板间的电场强度大小为（）()A0()B023()C02()D0答案：（C）3．四种电场的电场线如图所示．一正电荷q仅在电场力作用下由M点向N点作加速运动，且加速度越来越大。则该电荷所在的电场是图中的（）答案：()D4.已知一高斯面所包围的体积内电荷代数和0iq()A()B()C()D〔〕答案：()C5.如图所示，一球对称性静电场的~Er关系曲线，请指出该电场是由下列哪种带电体产生的（E表示电场强度的大小，r表示离对称中心的距离）()A点电荷；()B半径为R的均匀带电球体；()C半径为R的均匀带电球面；()D内外半径分别为r和R的同心均匀带球壳。答案：()C6.半径为R的均匀带电球体的静电场中各点的电场强度的大小E与距球心的距离r的关系曲线为：()A()B()C()DMNMNMNMNE1/r2ORrE()A()B()C()D《大学物理Ⅱ》复习思考题第3页共5页答案：（B）7.一点电荷，放在球形高斯面的中心处。下列哪一种情况，通过高斯面的电场强度通量发生变化：()A将另一点电荷放在高斯面外；()B将另一点电荷放进高斯面内；()C将球心处的点电荷移开，但仍在高斯面内；()D将高斯面半径缩小。答案：（B）8．若穿过球形高斯面的电场强度通量为零，则()A高斯面内一定无电荷；()B高斯面内无电荷或正负电荷的代数和为零；()C高斯面上场强一定处处为零；()D以上说法均不正确。〔〕答案：（B）9．半径为R的均匀带电球面，若其电荷面密度为，则在距离球面R处的电场强度大小为：()A0；()B02；()C04；()D08。〔〕答案：(C)E=σ×4πR2/4πε0(2R)210.在均匀电场中各点，下列诸物理量中：(1)电场强度、(2)电势、(3)电势梯度，哪些是大小相等的?()A(1)、(2)、(3)都相等；()B(1)、(2)相等；()C(1)、(3)相等；()D(2)、(3)相等。答案：（C）三、正误判断题1．在正点电荷Q的电场中，离Q越远处，场强越小。（√）2.静电场与电荷是不可分割的整体。（√）3．有两个带电量不相等的点电荷，它们相互作用时，电量大的电荷受力大，电量小的电荷受力小。（×）4．均匀带电圆环，由于电荷对称分布，其轴线上任意一点的电场强度为零。（×）5．在静电场中，电介质内部可以存在电场。（√）6．在静电平衡状态下，导体内部的场强不为0。（×）P.2847．由电场强度E的环流等于零可知，静电场是有源保守力场。（√）P.2728．由于电场线是不闭合的，所以静电场是有旋场。（×）P.2729．在静电场中，电场线和等势面是相互正交的线族和面族。（√）P.27910．电位移线始于正自由电荷，终止于负自由电荷。（√）P.312四、计算题1.一个半径为R的均匀带电半圆环，电荷线密度为,求环心处O点的场强．解:如图1在圆上取Rddl《大学物理Ⅱ》复习思考题第4页共5页图1dddRlq，它在O点产生场强大小为20π4ddRRE方向沿半径向外则dsinπ4sindd0REEx积分RREx000π2dsinπ4由于电路的对称性，0yE∴REEx0π2，方向沿x轴正向．2．有两个同心的均匀带电球面，半径分别为1R、2R)(21RR，若大球面的面电荷密度为，且大球面外的电场强度为零，求：（1）小球面上的面电荷密度；（2）大球面内各点的电场强度。答案:（1）设小球面上的电荷密度为，在大球面外作同心的球面为高斯面，由高斯定理：0'1220int4'4dRRqSES∵大球面外0E∴2221440RR解得：221()RR（2）大球面内各点的场强两个均匀带电球面场强的迭加:内部场强为零,外部相当点电荷在1rR区域：00021EEE在12RrR区域：2112204'04REEEr220rR3.一个“无限长”半径为R的空心圆柱面，均匀带电，沿轴线方向单位长度上的所带电荷为，分别求圆柱面内、外的电场强度E的大小。答案:作一半径为rR，高为h的同轴圆柱面为高斯面，由高斯定理可得：00intdhqSES即：02hEhrRrS上S下S侧hr《大学物理Ⅱ》复习思考题第5页共5页∴rE02（rR）作一半径rR，高为h的同轴圆柱面为高斯面，同理：00int0dqSES∴0E（rR）