大学物理静电场练习题带答案

大物练习题（一）1、如图，在电荷体密度为的均匀带电球体中，存在一个球形空腔，若将带电体球心O指向球形空腔球心O的矢量用a表示。试证明球形空腔中任一点电场强度为.A、03aB、0aC、02aD、03a2、如图所示的绝缘细线上均匀分布着线密度为的正电荷,两直导线的长度和半圆环的半径都等于R．试求环中心O点处的场强A、02πRB、0πRC、00ln22π4D、00ln2π23、如图所示，一导体球半径为1R,外罩一半径为2R的同心薄导体球壳,外球壳所带总电荷为Q,而内球的电势为0V，求导体球和球壳之间的电势差（填写A、B、C或D，从下面的选项中选取）。A、1020214RQVRRB、102024RQVRRC、0024QVRD、1020214RQVRR4.如图所示，电荷面密度为1的带电无限大板A旁边有一带电导体B，今测得导体表面靠近P点处的电荷面密度为2。求：（1）P点处的场强；（2）导体表面靠近P点处的电荷元S2所受的电场力。A、20B、202C、2202SD、220S5．如图，在一带电量为Q的导体球外，同心地包有一各向同性均匀电介质球壳，其相对电容率为r，壳外是真空，则在壳外P点处(OPr)的场强和电位移的大小分别为［］QOpr(a)（A）2200,44rQQEDrr；（B）22,44rQQEDrr；（C）220,44QQEDrr；（D）2200,44QQEDrr。6、在一点电荷产生的静电场中，一块电介质如图放置，以点电荷所在处为球心作一球形闭合面，则对此球形闭合面：（A）高斯定理成立，且可用它求出闭合面上各点的场强；（B）高斯定理成立，但不能用它求出闭合面上各点的场强；（C）由于电介质不对称分布，高斯定理不成立；（D）即使电介质对称分布，高斯定理也不成立。7、如图所示，一点电荷q位于正立方体的A角上，则通过侧面abcd的电场强度通量e＝________________．8.如图所示，两块很大的导体平板平行放置，面积都是S，有一定厚度，带电荷分别为Q1和Q2。如不计边缘效应，则A、B、C、D四个表面上的电荷面密度分别为______________；______________；_____________；___________。ABCDQ1Q2Aabcd9、一无限长带电直线,电荷线密度为,傍边有长为a,宽为b的一矩形平面,矩形平面中心线与带电直线组成的平面垂直于矩形平面，带电直线与矩形平面的距离为c，如图，求通过矩形平面电通量的大小..（填写A、B、C或D，从下面的选项中选取）A、0arctan22abcB、0arctan2abcC、0arctan24abcD、02arctan2abc1.答案：A证球形空腔可以看成是由电荷体密度分别为和的均匀带电大球体和小球体叠加而成。空腔内任一点P处的场强，可表示为)(333210201021rrrrEEE其中1E和2E分别为带电大球体和小球体在P点的场强。由几何关系arr21，上式可写成aE03即证。2.答案：A解:由于电荷均匀分布与对称性，AB和CD段电荷在O点产生的场强互相抵消，取ddRl，则ddRq产生O点Ed如图，由于对称性，Oabc点场强沿y轴负方向cosπ4dd2220RREEyR0π4［)2sin(2sin］R0π23、答案：A解设导体球所带电荷为q。因静电平衡，电荷q分布在导体球的外表面。这样一来，就可以把体系看成是两个半径分别为1R和2R，电荷分别为q和Q的带电球壳。由电势叠加原理，导体球的电势为0201044VRQRq解出210104RQRVRq因此，导体球和球壳之间的电势差为2002120012414RQVRRRQqVU、4.答案：A,C解析见课本P-1265.答案：C解：由D的高斯定理得电位移24QDr，而2004DQEr。6.选（B）。高斯定理QSDSd，它的成立与否与电介质的具体分布没有关系，对于电介质不对称分布的情况，此球形闭合面上的电场分布不具有对称性，可以肯出不能用它求出闭合面上各点的场强；7.答案：q/(24ε0)8.答案：122QQS；122QQS；122QQS；122QQS。解：作高斯面，用高斯定理可得（或参考教材例题），32，41。依题意得，112QS，234QS，四式联立求解出上面结果。9.答案：B解：取窄条面元adxds,该处电场强度为rE02过面元的电通量为220022cosxcacdxadxrsdEde2/2/2202bbeexcacdxd2/2/0arctan12bbcxcac02arctancbaabcxyEr