東華理工大學(xué)物理練習(xí)試卷答案真空中的靜電場(chǎng)

東華理工大學(xué)物理練習(xí)試卷答案真空中的靜電場(chǎng)一電場(chǎng)強(qiáng)度為的均勻電場(chǎng)，的方向與x軸正向平行，如圖所示，則通過圖中一半徑為R的半球面的電場(chǎng)強(qiáng)度通量為.半徑為r的均勻帶電球面1，帶電量q，其外有一同心的半徑為R的均勻帶電球面2，帶電量為Q，則此兩球面之間的電勢(shì)差U1-U2為：（A）（B）

（C）（D)（A)（B)（C)（D)【A或B】【A】選A還是選B取決于正方向的選取真空中有一電量為Q的點(diǎn)電荷,在與它相距為r的a點(diǎn)處有一實(shí)驗(yàn)電荷q，現(xiàn)使實(shí)驗(yàn)電荷q從a點(diǎn)沿半圓弧軌道運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，如圖所示則電場(chǎng)力作功為6.關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)之間的關(guān)系，下列說法中，哪一種是正確的

（A）在電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)為零的點(diǎn)，電勢(shì)必為零；（B）在電場(chǎng)中，電勢(shì)為零的點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度必為零（C）在電勢(shì)不變的空間，場(chǎng)強(qiáng)處處為零；（D）在場(chǎng)強(qiáng)不變的空間，電勢(shì)處處為相等（A)（B)（C)（D)0【D】【C】二、填空題7.有一無限長(zhǎng)均勻帶電直線，單位長(zhǎng)度上的電荷，即電荷線密度為+，有一帶電量為+Q的點(diǎn)電荷與無限長(zhǎng)均勻帶電直線的垂直距離為r,則該點(diǎn)電荷所受到的電場(chǎng)力等于______________8.真空中兩個(gè)平行的“無限大”均勻帶電平面，已知兩平面上的電荷面密度分別為+σ和-σ,如圖所示,則A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小EA＝__________,B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小EB＝__________9.在靜電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)沿任意閉合路徑的線積分________________(填大于零、等于零或小于零)，這表明靜電場(chǎng)是＿＿＿＿＿(填保守場(chǎng)或非保守場(chǎng))。10.（1194）把一個(gè)均勻帶有電荷+Q的球形肥皂泡由半徑R1吹脹到R2，則半徑為r(R1＜r＜R2)的球面上任一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小E由______________變?yōu)開_____0________；電勢(shì)U由__________________________變?yōu)開_______________(選無窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn))．Q/(4πε0r2)Q/(4πε0r)Q/(4πε0R2)0等于零保守場(chǎng)11.均勻帶電球殼內(nèi)半徑6cm，外半徑10cm，電荷體密度為2×10-5C·m-3求距球心5cm，8cm,12cm各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)．三、計(jì)算題解:根據(jù)高斯定理

當(dāng)r=12cm時(shí),當(dāng)r=5cm時(shí)，當(dāng)r=8cm時(shí)，方向沿半徑向外．

方向沿半徑向外．

半徑為R1和R2(R2

＞R1)的兩無限長(zhǎng)同軸圓柱面，單位長(zhǎng)度上分別帶有電量+λ和-λ,試求:(1)r＜R1；(2)R1＜r＜R2；

(3)r＞R2處各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)．解:根據(jù)高斯定理

取同軸圓柱形高斯面，側(cè)面積S=2πrh當(dāng):(1)r＜R1

，當(dāng)：(2)R1＜r＜R2

，方向沿徑向向外

當(dāng)：(3)r>R2

，13.如圖所示，有一直角三角形?OAB放置在電場(chǎng)中,直角邊OA的長(zhǎng)度為a,∠AOB等于θ．電場(chǎng)強(qiáng)度的E方向垂直于?OAB所在平面,x軸以O(shè)為原點(diǎn)沿OA方向,求通過三角形?OAB所圍成的平面的電通量．(1)電場(chǎng)分布均勻,電場(chǎng)強(qiáng)度為；

(2)處于非均勻的電場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度為

解（1）（2）14如圖所示的絕緣細(xì)線上均勻分布著線密度為λ的正電荷,兩直導(dǎo)線的長(zhǎng)度和半圓環(huán)的半徑都等于R．試求環(huán)中心O點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)．解:(1)由于電荷均勻分布與對(duì)稱性，AB和CD段電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)互相抵消，取dl=Rdθ則dq=λRdθ產(chǎn)生O點(diǎn)dE如圖，由于對(duì)稱性，O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)沿y軸負(fù)方向(2)AB電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生電勢(shì)，以U∞=0同理CD產(chǎn)生

半圓環(huán)產(chǎn)生

15.正電荷q均勻分布在半徑為R的細(xì)圓環(huán)上.求:

(1)環(huán)軸線上距環(huán)心為x處的點(diǎn)P的電勢(shì);

(2)根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)E與電勢(shì)U的關(guān)系，求點(diǎn)P的場(chǎng)強(qiáng)：解:它在場(chǎng)點(diǎn)的電勢(shì)為(1)在圓環(huán)上取一電荷元(2)總電量q，半徑為R的均勻帶電圓環(huán)軸上一點(diǎn)電勢(shì)16.如圖所示，有一高為h的直角形光滑斜面,斜面傾角為α．在直角頂點(diǎn)A處有一電荷為－q的點(diǎn)電荷．另有一質(zhì)量為m、電荷＋