静电场练习及答案(共6页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上静电场练习题一、选择题1、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)： 2、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，则高斯面上处处为零 (C) 如果高斯面上处处不为零，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 3、一个带正电荷的质点，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

2、速率是递增的，下面关于C点场强方向的四个图示中正确的是： 4、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所带电荷分别为l1和l2，则在内圆柱面里面、距离轴线为r处的P点的电场强度大小E为： (A) (B) (C) (D) 0 5、边长为a 的正方形的四个顶点各有一个电量为q 的点电荷，若将点电荷Q由远处移到正方形中心处，电场力的功是 6、在X轴上，点电荷Q位于x=a 处，负的点电荷Q 位于x= a 处，点P 位于轴上x处，当xa时，P点的场强 E= 7、孤立导体球A的半径为R，带电量Q，其电场能为WA，孤立导体球B的半径为R/2，带电量Q/2，其

3、电场能为WB，则 A WA=WB B WA=2WB C WA=WB /2 D 以上都不对8、真空中一半径为R 的球面均匀带电Q，在球心O处有一带电为q 的点电荷。 设无穷远处为电势0点，则在球内离球心O距离为r 的P点的电势为 q-qq9、一球形导体，带电量q，置于任意形状的空腔导体中，当用导线将两者连接后与未连接前相比系统静电能将 A 增加 B 减少 C 不变 D 无法确定如何变10、已知某电场的电场线分布情况如图所示现观察到一负电荷从M点移到N点有人根据这个图作出下列几点结论，其中哪点是正确的？ (A) 电场强度EMEN (B) 电势UMUN (C) 电势能WMWN (D) 电场力的功A0

4、ABC+2二、填空题1、 两平行的“无限大”均匀带电平面，电荷面密度分别为 +和+2，如图，则A、B、C三个区域的电场强度分别为：（设向右为正方向）ABCEA= ，EB= ，EC= 。2、 A、B、C 三点在一条直电力线上，如图所示，已知各点电势大小的关系为 UAUBUC，若在B点放一负电荷，则该点电荷在电场力作用下将向 运动。3、 地球表面附近的电场强度约为100N/C，方向垂直地面向下，假设地球上的电荷都均匀分布在地表面上，则地面的电荷面密度= c/m2（）4、 一静止质子，在静电场中通过电势差为100V的区域被加速，则此质子的末速度是 m/s。（1eV=1.610 19J，质子质量m=1

5、.6710 27kg）qabrarb5、如图，在电量为q 的点电荷的静电场中，与点电荷相距分别为ra 和rb的a、b两点间的电势差Va Vb = 。 6、在电容为C0的平行板空气电容器中，平行地插入一厚度为两板间距一半的金属板，则电容器的电容C= 。7、真空中，一均匀带电细圆环，电荷线密度为，则其圆心处的电场强度E0= ，电势V0= (选无穷远处电势为0)。PRd/2d/2O8、 一均匀带电直线长为d，电荷线密度为+，以导线中点O为球心，R为半径(Rd)作一球面，则通过该球面的电场强度通量为 。带电直线的延长线与球面交点P处的电场强度的大小为 ，方向 。9、两个大小不相同的金属球，大球直径是小

6、球直径的两倍，大球带电，小球不带电，两者相距很远，今用细导线将两者相连，在忽略导线的影响下，则大球与小球的带电量之比为 。10、图中所示曲线表示球对称或轴对称静电场的某一物理量随径向距离r 成反比关系，该曲线可描述 电场的Er关系，也可描述 的电场的Ur关系。11、一电偶极子放在场强大小为E的匀强电场中，其电矩方向与场强方向成角。已知作用在电偶极子上的力矩大小为M，则其电矩大小P = 。12、一半径为R长为L的均匀带电圆柱面，其单位长度带电量为。在带电圆柱的中垂面上有一点P，它到轴线距离为r(r R)，则P点电场强度的大小：当rL时，E= 。13、薄金属球壳外充满了各向同性均匀介质，相对介电常

7、数为r，附近场强E，导体表面电荷面密度= ，如果球壳里面充满了介质，则= 。14、空气平板电容器，极板面积S，极板间距d，充电后极板带电量为Q，则两极板间的作用力F= ， 板间电压U= 。 三、计算题1、真空中一均匀带电细直杆，长度为2a，总电量为+Q，沿Ox 轴固定放置（如图）。一运动粒子质量为m、带有电量+q，在经过x 轴上的C点时，速率为v。试求：（1）粒子在经过C点时与带电杆之间的相互作用电势能（设无穷远处为电势零点）；（2）粒子在电场力作用下运动到无穷远处的速率v（设v光速）。2、在XY平面内有与Y轴平行，位于和处的两条平行的、无限长的均匀带电直线，其电荷线密度分别为和，求Z轴上任意

8、点的电场强度。3、 一线电荷密度为的无限长均匀直线和一线电荷密度为、长为L的细棒在同一平面内且相互垂直。求它们之间的相互作用力。4、已知一球形电容器，内球壳半径为R1，外球壳半径R2，两球壳间充满了介电常数为的各向同性均匀电介质。设两球壳间电势差为U12。求：（1）电容器的电容； （2）电容器储存的能量。5、 图中虚线所示为一立方形的高斯面，已知空间的场强分布为： Exbx， Ey0， Ez0高斯面边长a0.1 m，常量b1000 N/(Cm)试求该闭合面中包含的净电荷(真空介电常数e08.8510-12 C2N-1m-2 ) xyzO a a a a静电场练习答案一、15 CDDDB 610

9、 CBBBC二、1、 2、A 3、 4、 5、 6、2C0 7、0； 8、； 方向沿OP矢径方向 9、2：1 10、无限长均匀带电直线； 正点电荷 11、12、； 13、； 14、；三、1、解：(1) 在杆上取线元dx，其上电荷 dqQdx / (2a) 设无穷远处电势为零，dq在C点处产生的电势 2分整个带电杆在C点产生的电势 3分带电粒子在C点时，它与带电杆相互作用电势能为 W=qU=qQln3 / (8pe0a) 2分 (2) 带电粒子从C点起运动到无限远处时，电场力作功，电势能减少粒子动能增加 由此得粒子在无限远处的速率 3分4、解：（1）设两球壳带电量为Q，在两球壳间作一同心球形高斯面。由对称性分析可知：球面上各点电位移矢量的方向沿径向，且大小相等，由高斯定理知 D4r2=Q，则D=Q/（4r2），E= Q/（4r2）两极板间电势差为由电容器电容公式C=Q/U，得（2）由电容器储能公式W=Q2/(2C)=CU2/2，得5、解：设闭合面内包含净电荷为Q因场强只有x分量不为零，故只是二个垂直于x轴的平面上电场强度通量不为零由高斯定理得：-E1S1+ E2S2=Q / e0 ( S1 = S2 =S ) 则 Q = e0S(E2- E1) = e0Sb(x2- x1)= e0ba2(2aa) =e0ba3 = 8.8510-12 C 专心-专注-专业