吉林大学大学物理练习册静电场作业答案.ppt

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1、一、选择题一、选择题1.真空中真空中A、B两平行金属板，相距两平行金属板，相距d，板面积为板面积为S（S），），各带电各带电q和和q，两板间作用力大两板间作用力大小为小为2.在静电场中，作一闭合曲面在静电场中，作一闭合曲面S，有有A既无自由电荷，也无束缚电荷既无自由电荷，也无束缚电荷B没有自由电荷没有自由电荷C自由电荷和束缚电荷的代数和为零自由电荷和束缚电荷的代数和为零D自由电荷的代数和为零自由电荷的代数和为零则则S面内必定面内必定静电场作业答案静电场作业答案3.在真空中的静电场中，作一封闭的曲面，则在真空中的静电场中，作一封闭的曲面，则下列结论中正确的是下列结论中正确的是A.通过封闭曲面电通

2、量仅是面内电荷提供通过封闭曲面电通量仅是面内电荷提供B.封闭曲面上各点的场强是面内电荷激发封闭曲面上各点的场强是面内电荷激发C.由高斯定理求得的场强仅由面内电荷所激发由高斯定理求得的场强仅由面内电荷所激发D.由高斯定理求得场强是空间所有电荷激发由高斯定理求得场强是空间所有电荷激发4.关于静电场中的电位移线，下列说法中，哪关于静电场中的电位移线，下列说法中，哪一种是正确的？一种是正确的？A.起自正电荷起自正电荷,止于负电荷止于负电荷,不形成闭合线不形成闭合线,不中不中断断B.任何两条电位移线互相平行任何两条电位移线互相平行C.起自正自由电荷，止于负自由电荷，任何两起自正自由电荷，止于负自由电荷，

3、任何两 条电位移线在无自由电荷的空间不相交条电位移线在无自由电荷的空间不相交D.电位移线只出现在有电介质的空间电位移线只出现在有电介质的空间5.高斯定理高斯定理 A.适用于任何静电场适用于任何静电场B.只适用于真空中的静电场只适用于真空中的静电场C.只适用于具有球对称性、轴对称性和平面只适用于具有球对称性、轴对称性和平面D.对称性的静电场对称性的静电场E.D.只适用于虽然不具有（只适用于虽然不具有（C）中所述的对称性、但中所述的对称性、但可以找到合适的高斯面的静电场可以找到合适的高斯面的静电场6.两无限大均匀带电平行平面两无限大均匀带电平行平面A和，电荷面密度分别和，电荷面密度分别为为+和和，

4、在两平面中间插入另一电荷面密度为在两平面中间插入另一电荷面密度为平平行平面行平面C后，后，P点场强大小点场强大小 A不变不变 B原来的原来的 1/2 C原来的原来的2倍倍 D零零8.半径为半径为 r 均匀带电球面均匀带电球面1，带电量为，带电量为q；其外有；其外有一同心半径为一同心半径为R的均匀带电球面的均匀带电球面2，带电量为，带电量为Q，则此两球面之间的电势差则此两球面之间的电势差U1U2为：为：7静静电场电场中中a、b两点的两点的电势电势差差取决于取决于 A.零电势位置选取零电势位置选取 B.检验电荷由检验电荷由a到到b路径路径 C.a、b点场强的值点场强的值 D（任意路径）（任意路径）

5、9.两个点电荷电量都是两个点电荷电量都是+q，相距为相距为2a。以左边以左边点电荷所在处为球心，以点电荷所在处为球心，以a为半径作一球形高斯为半径作一球形高斯面，面，在球面上取两块相等的小面积在球面上取两块相等的小面积S1和和S2,其位其位置如图所示。设通过置如图所示。设通过S1 和和 S2的电场强度通量分的电场强度通量分别为别为 和和 ,通过整个球面电场强度通量为通过整个球面电场强度通量为 则则A处处为零处处为零 B不一定为零不一定为零 C一定不为零一定不为零 D是常数是常数10一均匀带电球面，若球内电场强度处处为一均匀带电球面，若球内电场强度处处为零，则球面上的带电量零，则球面上的带电量d

6、S 面元在球面内产生面元在球面内产生的电场强度是的电场强度是11.如图，沿如图，沿x轴放置轴放置“无限长无限长”分段均匀带电分段均匀带电直线，电荷线密度分别为直线，电荷线密度分别为+和和-，点（，点（0，a）处的电场强度处的电场强度A0 12有两个完全相同的导体球，带等量的正电有两个完全相同的导体球，带等量的正电荷荷Q,现使两球相互接近到一定程度时，则现使两球相互接近到一定程度时，则 A二球表面都将有正、二球表面都将有正、负负两种两种电电荷分布荷分布C无无论论接近到什么程度二球表面都不能接近到什么程度二球表面都不能有有负电负电荷分布荷分布B二球中至少有一种表面上有正、二球中至少有一种表面上有正

7、、负负两种两种电电荷分布荷分布D结结果不能判断，要果不能判断，要视电视电荷荷Q的大小而定的大小而定二、填空题二、填空题1.真空中有一半径为真空中有一半径为R均匀带正电的细圆环，其均匀带正电的细圆环，其电荷线密度为电荷线密度为，则电荷在圆心处产生的电场强则电荷在圆心处产生的电场强度度 的大小为的大小为 。02.真空中一半径为真空中一半径为R的均匀带电球面，总电量为的均匀带电球面，总电量为Q(Q 0)。在球面上挖去非常小块的面积在球面上挖去非常小块的面积S(连连同电荷同电荷)，且假设不影响原来的电荷分布，则挖，且假设不影响原来的电荷分布，则挖其方向为其方向为 。去去S后球心处电场强度大小后球心处电

8、场强度大小E ，区区 大小大小 ，方向，方向 .区区 大小大小 ，方向，方向 .3.在相对介电常数为在相对介电常数为r的各向同性的电介质中，的各向同性的电介质中，电位移矢量与场强之间的关系是电位移矢量与场强之间的关系是 。4.两块两块“无限大无限大”的带电平行电板，其电荷面密的带电平行电板，其电荷面密度分别为度分别为(0)及及2 ，如图所示，试写出各如图所示，试写出各区域的电场强度区域的电场强度区区 大小大小 ，方向，方向 .x量大小量大小D ，电场强度大小电场强度大小E 5.半径为半径为R1和和R2 两个同轴金属圆筒，其间充满两个同轴金属圆筒，其间充满着相对介电常数为着相对介电常数为r 均匀

9、介质，设两筒上单位长均匀介质，设两筒上单位长度带电量分别为度带电量分别为+和和-,则介质中电位移矢则介质中电位移矢6.描述静电场性质两个基本物理量是描述静电场性质两个基本物理量是 ；它们定义式是它们定义式是 和和 。路径到路径到B点的场强线积分点的场强线积分 =.7.在场强为在场强为E 均匀电场中，均匀电场中，A、B两点间距离为两点间距离为d，A、B连线方向与连线方向与E方向一致，从方向一致，从A点经任意点经任意8半径为半径为R的不均匀带电球体，电荷体密度分的不均匀带电球体，电荷体密度分布为布为Ar，式中式中 r 为离球心的距离，为离球心的距离，(rR)、A为一常数，则球体上的总电量为一常数，

10、则球体上的总电量Q 。电势电势U由由 变为变为_.球面上任一点场强大小球面上任一点场强大小E由由 变为变为 ；9.把一个均匀带电量把一个均匀带电量+Q的球形肥皂泡由半径的球形肥皂泡由半径r1吹胀到吹胀到r2，则半径为则半径为R（r1 R R）处处，导导体体球球上上的的电电荷荷在在P点（点（OP=R/2）产生的场强和电势产生的场强和电势.由静电平衡由静电平衡 UP=UO 解解：由由于于静静电电感感应应，使使电电荷荷重重新新分分布布,球球内内处处处处场场强强为为零零.因因此此P P点点总的电场强度也为零总的电场强度也为零.xq+.PR/27.半径为半径为R的球体均匀带电的球体均匀带电q1 1,沿球

11、的径向放一长度沿球的径向放一长度为为l、均匀带电、均匀带电q2 2的细棒，球心距带电细棒近端的的细棒，球心距带电细棒近端的距离为距离为L(LR)。求带电直棒给带电球的作用力。求带电直棒给带电球的作用力。oxR RL Ll l解：带电细棒给球的力等解：带电细棒给球的力等于带电球体给棒的力于带电球体给棒的力如图建立坐标，球在如图建立坐标，球在x处的场强为处的场强为棒上的小线元棒上的小线元dx受力为受力为整个棒受力大小为整个棒受力大小为方向向右。方向向右。棒给球的力方向向左，大小同上。棒给球的力方向向左，大小同上。8.把把一一个个电电量量为为q的的粒粒子子从从无无穷穷远远处处移移到到一一个个半半径径为为R，厚厚度度为为d的的空空心心导导体体球球壳壳中中心心(此此粒粒子子通通过过球球壳壳上上一一个个小小孔孔移移入），在此过程中需要做多少功？入），在此过程中需要做多少功？解解：因因为为球球壳壳导导体体内内场场强强为为0，将将电电荷荷q从从无无穷穷远远移移到到导导体体球球壳壳的的中中心心，造造成成的的结结果果就就是是原原来来连连续续的的电电场场少少了了一一部部分分，这这部部分分电电场场的的能能量量可可以以直直接接套套用用球球形形电电容容器器能能量量公式公式即外力所做的功为即外力所做的功为