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：

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

? 2?05.* 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/C

6．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：?Q/?0

S a R ?Q O b 2R +Q

???7．一均匀静电场，电场强度E?(400i?600j)V/m，

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/m

8．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

E由径为R (r1?R?r2）的高斯球面上任一点的场强大小

q4??0R2

变

为______________。

答案：0

9. 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____________。

Q O r P R Q答案： U?

4??0R

第 1 页 共 5 页

《大学物理Ⅱ》复习思考题

二、单项选择题

??F1．根据场强定义式E?，下列说法中正确的是：（ ）

q0??(A) E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q0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：D

2．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 （ ） (A) 0 (B)

3??? (C) (D) 2?02?0?0 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（ ）

M N M N

(B) (A)

答案：(D)

4. 已知一高斯面所包围的体积内电荷代数和

M N M N (C) (D)

?qi?0，则可肯定：

 (A) 高斯面上各点场强均为零。 (B) 穿过高斯面上每一面元的电通量均为零。  (C) 穿过整个高斯面的电通量为零。(D)以上说法都不对。 〔 〕

答案：(C)

5. 如图所示，一球对称性静电场的E~r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； E (C) 半径为R的均匀带电球面；

E?1/r2 (D) 内外半径分别为r和R的同心均匀带球壳。 答案：(C)

6. 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：

r

O R

第 2 页 共 5 页

(A) (B) (C) (D)

《大学物理Ⅱ》复习思考题

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；

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： (A)

(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）

????； (B) ； (C) ； (D) 。 〔 〕 ?02?04?08?0答案：(C) E= σ× 4πR2 / 4πε0(2R)2

10. 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.284 7． 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.272 8． 由于电场线是不闭合的，所以静电场是有旋场。 （×） P.272 9． 在静电场中，电场线和等势面是相互正交的线族和面族。 （√） P.279 10．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dl?Rd?

第 3 页 共 5 页

《大学物理Ⅱ》复习思考题

图 1

dq??dl?R?d?，它在O点产生场强大小为

dE??Rd?方向沿半径向外 24π?0R则 dEx?dEsin???sin?d?

4π?0R积分Ex???0?? sin?d??4π?0R2π?0R由于电路的对称性，Ey?0 ∴ E?Ex??，方向沿x轴正向．

2π?0R2．有两个同心的均匀带电球面，半径分别为R1、R2 (R1?R2)，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：

??S2??qint??4?R2??'?4?R1' E?dS???∵大球面外E?0 ∴ ??4?R22????4?R12?0

R2解得： ????(2)?

R1（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r?R1区域： E?E1?E2?0?0?0

?0?04?R12?'??R2?在R1?r?R2区域： E?E1?E2??0????

4??0r2?0?r?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r?R，高为h的同轴圆柱面为高斯面，由高斯定理可得：

??qint??h??E?dS?? R 2?0h?即： E?h2?r?

?0S?0h S上 r r S侧

S下 第 4 页 共 5 页

《大学物理Ⅱ》复习思考题

∴E?? （r?R） 2??0r同理：

作一半径r?R，高为h的同轴圆柱面为高斯面，

??S??q0 E?dS?int??0?0

∴E?0 （r?R）

第 5 页 共 5 页

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/506p.html