清华大学《大学物理》习题库试题及答案--08-电学习题答案

一、选择题1．1003：下列几个说法中哪一个是正确的？(A)电场中某点场强的方向，就是将点电荷放在该点所受电场力的方向(B)在以点电荷为中心的球面上，由该点电荷所产生的场强处处相同(C)场强可由qFE/��=定出，其中q为试验电荷，q可正、可负，F�为试验电荷所受的电场力(D)以上说法都不正确［］2．1405：设有一“无限大”均匀带正电荷的平面。取x轴垂直带电平面，坐标原点在带电平面上，则其周围空间各点的电场强度E�随距离平面的位置坐标x变化的关系曲线为(规定场强方向沿x轴正向为正、反之为负)：［］3．1551：关于电场强度定义式0/qFE��=，下列说法中哪个是正确的？(A)场强E�的大小与试探电荷q0的大小成反比(B)对场中某点，试探电荷受力F�与q0的比值不因q0而变(C)试探电荷受力F�的方向就是场强E�的方向(D)若场中某点不放试探电荷q0，则F�＝0，从而E�＝0［］4．1558：下面列出的真空中静电场的场强公式，其中哪个是正确的？［］(A)点电荷q的电场：204rqEεπ=�(r为点电荷到场点的距离)(B)“无限长”均匀带电直线(电荷线密度λ)的电场：rrE��302ελπ=(r�为带电直线到场点的垂直于直线的矢量)(C)“无限大”均匀带电平面(电荷面密度σ)的电场：02εσ=E�(D)半径为R的均匀带电球面(电荷面密度σ)外的电场：rrRE��302εσ=(r�为球心到场点的矢量)5．1035：有一边长为a的正方形平面，在其中垂线上距中心O点a/2处，有一电荷为q的正点电荷，如图所示，则通过该平面的电场强度通量为(A)03εq(B)04επq(C)03επq(D)06εq［］6．1056：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O(A)O(C)OD∝1/|x|O(B)∝aaqa/2O1035图QSq(D)曲面S的电场强度通量不变，曲面上各点场强变化［］7．1255：图示为一具有球对称性分布的静电场的E～r关系曲线。请指出该静电场是由下列哪种带电体产生的(A)半径为R的均匀带电球面(B)半径为R的均匀带电球体(C)半径为R的、电荷体密度为Ar=ρ的非均匀带电球体(D)半径为R的、电荷体密度为Ar=ρ的非均匀带电球体[]8．1370：半径为R的均匀带电球面，若其电荷面密度为σ，则在距离球面R处的电场强度大小为：(A)0εσ(B)02εσ(C)04εσ(D)08εσ［］9．1432：高斯定理∫∫⋅=VSVSE0/ddερ��(A)适用于任何静电场(B)只适用于真空中的静电场(C)只适用于具有球对称性、轴对称性和平面对称性的静电场(D)只适用于虽然不具有(C)中所述的对称性、但可以找到合适的高斯面的静电场［］10．1434：：关于高斯定理的理解有下面几种说法，其中正确的是：(A)如果高斯面上E�处处为零，则该面内必无电荷(B)如果高斯面内无电荷，则高斯面上E�处处为零(C)如果高斯面上E�处处不为零，则高斯面内必有电荷(D)如果高斯面内有净电荷，则通过高斯面的电场强度通量必不为零［］11．1490：如图所示，两个同心的均匀带电球面，内球面半径为R1、带有电荷1Q，外球面半径为R2、带有电荷Q2，则在内球面里面、距离球心为r处的P点的场强大小E为：(A)20214rQQεπ+(B)2202210144RQRQεεπ+π(C)2014rQεπ(D)0［］12．1492：如图所示，两个同心的均匀带电球面，内球面带电荷Q1，外球面带电荷Q2，则在两球面之间、距离球心为r处的P点的场强大小E为：(A)2014rQεπ(B)20214rQQεπ+(C)2024rQεπ(D)20124rQQεπ−［］13．1494：如图所示，两个“无限长”的、半径分别为R1和R2的共轴圆柱面，均匀带电，沿轴线方向单位长度上的所带电荷分别为1λ和2λ，则在外圆柱面外面、距离轴线为r处的P点的电场强度大小E为：(A)r0212ελλπ+(B)()()20210122RrRr−π+−πελελ(C)()20212Rr−π+ελλ(D)20210122RRελελπ+π［］ORrEE∝1/r2OPrR1R2Q1Q21490图OPrQ1Q2Prλ2λ1R1R214．5083：若匀强电场的场强为E�，其方向平行于半径为R的半球面的轴，如图所示。则通过此半球面的电场强度通量eΦ为(A)ER2π(B)ER22π(C)ER221π(D)ER22π(E)2/2ERπ［］15．5084：A和B为两个均匀带电球体，A带电荷＋q，B带电荷－q，作一与A同心的球面S为高斯面，如图所示。则(A)通过S面的电场强度通量为零，S面上各点的场强为零(B)通过S面的电场强度通量为0εq，S面上场强的大小为20π4rqEε=(C)通过S面的电场强度通量为0εq−，S面上场强的大小为20π4rqEε=(D)通过S面的电场强度通量为0εq，但S面上各点的场强不能直接由高斯定理求出[]16．5272：在空间有一非均匀电场，其电场线分布如图所示。在电场中作一半径为R的闭合球面S，已知通过球面上某一面元S∆的电场强度通量为eΦ，则通过该球面其余部分的电场强度通量为(A)eΦ−(B)eSRΦ∆∆π24(C)eSSRΦ∆∆∆−π24(D)0［］17．1016：静电场中某点电势的数值等于(A)试验电荷q0置于该点时具有的电势能(B)单位试验电荷置于该点时具有的电势能(C)单位正电荷置于该点时具有的电势能(D)把单位正电荷从该点移到电势零点外力所作的功［］18．1017：半径为R的均匀带电球面，总电荷为Q。设无穷远处电势为零，则该带电体所产生的电场的电势U，随离球心的距离r变化的分布曲线为［］19．1087：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：(A)E=0，rQU04επ=(B)E=0，RQU04επ=(C)204rQEεπ=，rQU04επ=(D)204rQEεπ=，RQU04επ=［］20．1267：关于静电场中某点电势值的正负，下列说法中正确的是：AS+qr-qB5084图ROE�5083图OR∆SE�5272图ROUrU∝1/r(A)ROUrU∝1/r(B)ROUrU∝1/r(C)ROUrU∝1/r2(D)ROUrU∝1/r2(E)ORrPQ(A)电势值的正负取决于置于该点的试验电荷的正负(B)电势值的正负取决于电场力对试验电荷作功的正负(C)电势值的正负取决于电势零点的选取(D)电势值的正负取决于产生电场的电荷的正负［］21．1417：设无穷远处电势为零，则半径为R的均匀带电球体产生的电场的电势分布规律为(图中的U0和b皆为常量)：［］22．1484：如图所示，一半径为a的“无限长”圆柱面上均匀带电，其电荷线密度为λ。在它外面同轴地套一半径为b的薄金属圆筒，圆筒原先不带电，但与地连接。设地的电势为零，则在内圆柱面里面、距离轴线为r的P点的场强大小和电势分别为：(A)E＝0，U＝raln20ελπ(B)E＝0，U＝abln20ελπ(C)E＝r02ελπ，U＝rbln20ελπ(D)E＝r02ελπ，U＝abln20ελπ［］23．1516：如图所示，两个同心的均匀带电球面，内球面半径为R1、带电荷Q1，外球面半径为R2、带电荷Q2.设无穷远处为电势零点，则在两个球面之间、距离球心为r处的P点的电势U为：(A)rQQ0214επ+(B)20210144RQRQεεπ+π(C)2020144RQrQεεπ+π(D)rQRQ0210144εεπ+π24．1582：图中所示为一球对称性静电场的电势分布曲线，r表示离对称中心的距离。请指出该电场是由下列哪一种带电体产生的。(A)半径为R的均匀带负电球面(B)半径为R的均匀带负电球体(C)正点电荷(D)负点电荷．［］25．1584：一半径为R的均匀带电球面，带有电荷Q。若规定该球面上的电势值为零，则无限远处的电势将等于(A)RQ0π4ε(B)0(C)RQ0π4ε−(D)∞［］26．5082：真空中一半径为R的球面均匀带电Q，在球心O处有一电荷为q的点电荷，如图所示。设无穷远处为电势零点，则在球内离球心O距离为r的P点处的电势为OrR(A)UU∝1/rU=U0OrR(B)UU∝1/rU∝r2OrR(C)UU∝1/rU∝(U0-br2)OrR(D)UU∝1/rU∝rabrPλ1484图rQ1Q2R1R2OP1516图OrU∝-1/rU1582图ABDCO-q1076图(A)rq04επ(B)⎟⎠⎞⎜⎝⎛+πRQrq041ε(C)rQq04επ+(D)⎟⎠⎞⎜⎝⎛−+πRqQrq041ε27．1076：点电荷-q位于圆心O处，A、B、C、D为同一圆周上的四点，如图所示。现将一试验电荷从A点分别移动到B、C、D各点，则(A)从A到B，电场力作功最大(B)从A到C，电场力作功最大(C)从A到D，电场力作功最大(D)从A到各点，电场力作功相等［］28．1266：在已知静电场分布的条件下，任意两点P1和P2之间的电势差决定于(A)P1和P2两点的位置(B)P1和P2两点处的电场强度的大小和方向(C)试验电荷所带电荷的正负(D)试验电荷的电荷大小［］29．1505：如图所示，直线MN长为2l，弧OCD是以N点为中心，l为半径的半圆弧，N点有正电荷＋q，M点有负电荷q−。今将一试验电荷＋q0从O点出发沿路径OCDP移到无穷远处，设无穷远处电势为零，则电场力作功(A)A＜0，且为有限常量(B)A＞0，且为有限常量(C)A＝∞(D)A＝0［］30．5085：在电荷为－Q的点电荷A的静电场中，将另一电荷为q的点电荷B从a点移到b点。a、b两点距离点电荷A的距离分别为r1和r2，如图所示。则移动过程中电场力做的功为(A)⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−π−210114rrQε(B)⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−π210114rrqQε(C)⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−π−210114rrqQε(D)()1204rrqQ−π−ε［］31．1240：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)RQq04επ(B)RQq02επ(C)RQq08επ(D)RQq083επ［］32．1303：电子的质量为me，电荷为-e，绕静止的氢原子核（即质子）作半径为r的匀速率圆周运动，则电子的速率为(式中k＝1/(4πε0))(A)krmee(B)rmkee(C)rmkee2(D)rmkee2［］33．1316：相距为r1的两个电子，在重力可忽略的情况下由静止开始运动到相距为r2，从相距r1到相距r2期间，两电子系统的下列哪一个量是不变的？(A)动能总和(B)电势能总和(C)动量总和(D)电相互作用力［］34．1439：一电偶极子放在均匀电场中，当电偶极矩的方向与场强方向不一致时，其所受的合力F�和合力矩M�为：(A)F�＝0，M�=0(B)F�=0，M�≠0(C)F�≠0，M�＝0(D)F�≠0，M�≠0QPORqr5082图NDPC+qM-qOAabr1r2-3q＋qQR2RCBAE(B)CBE(C)ACBA(D)EECBA(A)AB+σσ1σ2qqR1R21210图+Q1+Q2AB1205图［］35．1440：真空中有两个点电荷M、N，相互间作用力为F�，当另一点电荷Q移近这两个点电荷时，M、N两点电荷之间的作用力(A)大小不变，方向改变(B)大小改变，方向不变(C)大小和方向都不变(D)大小和方向都改［］36．1445：一个带负电荷的质点，在电场力作用下从A点经C点运动到B点，其运动轨迹如图所示。已知质点运动的速率是递减的，下面关于C点场强方向的四个图示中正确的是：37．1138：一“无限大”均匀带电平面A，其附