靜電場復(fù)習(xí)題包含答案(共8頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上練習(xí)一 庫侖定律 電場強度一、選擇題1一均勻帶電球面，電荷面密度為s，球面內(nèi)電場強度處處為零(原因是場強疊加原理)，球面上面元dS的一個電量為sdS的電荷元在球面內(nèi)各點產(chǎn)生的電場強度(C)(面元相當(dāng)于點電荷)(A) 處處為零. (B) 不一定都為零. (C) 處處不為零. (D) 無法判定.2關(guān)于電場強度定義式E = F/q0，下列說法中哪個是正確的？(B)(A) 場強E的大小與試探電荷q0的大小成反比；(B) 對場中某點，試探電荷受力F與q0的比值不因q0而變；(C) 試探電荷受力F的方向就是場強E的方向；(D) 若場中某點不放試探電荷q0，則F = 0，從而E =

2、 0.3下列說法中哪一個是正確的？(C)(A) 電場中某點場強的方向，就是將點電荷放在該點所受電場力的方向.(B) 在以點電荷為中心的球面上，由該點電荷所產(chǎn)生的場強處處相同.(C) 場強方向可由E= F/q定出，其中q為試驗電荷的電量，q可正、可負(fù)，F(xiàn)為試驗電荷所受的電場力.(D) 以上說法都不正確.4. 以下說法錯誤的是(D)(A) 電荷電量大,受的電場力可能??；(B) 電荷電量小,受的電場力可能大；(C) 電場為零的點,任何點電荷在此受的電場力為零；Oqa-2q-q2qxy圖2.1(D) 電荷在某點受的電場力與該點電場方向一致.5. 邊長為a的正方形的四個頂點上放置如圖2.1所示的點電荷,

3、則中心O處場強(C) (用點電荷的場強疊加原理計算，注意是矢量疊加，有方向性)(A) 大小為零.(B) 大小為q/(2pe0a2), 方向沿x軸正向.(C) 大小為, 方向沿y軸正向.(D) 大小為, 方向沿y軸負(fù)向.+q-a+qaxyO圖1.4二、填空題1如圖1.4所示,帶電量均為+q的兩個點電荷,分別位于x軸上的+a和a位置.則y軸上各點場強表達式為E= ,場強最大值的位置在y= .( 2qyj /4pe0 (a2+y2)3/2 , ±a/21/2.)(也是用點電荷的場強疊加原理計算)三、計算題xyqOdEdExdEydl1用絕緣細(xì)線彎成的半圓環(huán),半徑為R，其上均勻地帶有正點荷Q

4、, 試求圓心O處的電場強度. (此題的計算盡量掌握，涉及連續(xù)帶電體的電場強度計算，可與書上總結(jié)部分的例子進行比較對應(yīng))解.取園弧微元dq=ldl=Q/(pR)Rd=Qd/pdE=dq/(4pe0r2)=Qd/(42e0R2)dEx=dEcos(+p)=dEcos dEy=dEsin(+p)=dEsin Ex=Q/(2p2e0R2)Ey=òdEy=0故 E=Ex=方向沿x軸正向.EO圖3.1xy練習(xí)二 高斯定理一、選擇題1. 如圖3.1所示.有一電場強度E平行于x軸正向的均勻電場，則通過圖中一半徑為R的半球面的電場強度通量為(D)(此題注意場強的方向，聯(lián)系場線穿入與穿出)(A) pR2

5、E . (B) pR2E/2 . (C) 2pR2E . (D) 0 .2. 關(guān)于高斯定理，以下說法正確的是：(A)(A) 高斯定理是普遍適用的,但用它計算電場強度時要求電荷分布具有某種對稱性;(實際是要求場具有對稱性)(B) 高斯定理對非對稱性的電場是不正確的;Eµ1/r2ORrE圖3.34圖4(C) 高斯定理一定可以用于計算電荷分布具有對稱性的電場的電場強度;(D) 高斯定理一定不可以用于計算非對稱性電荷分布的電場的電場強度.3圖3.3所示為一球?qū)ΨQ性靜電場的E r關(guān)系曲線，請指出該電場是由哪種帶電體產(chǎn)生的(E表示電場強度的大小，r表示離對稱中心的距離) . (C) (如果是均勻

6、帶電球體，其E r又該如何畫)(A) 點電荷.(B) 半徑為R的均勻帶電球體.abcdq圖3.4(C) 半徑為R的均勻帶電球面.(D) 內(nèi)外半徑分別為r和R的同心均勻帶球殼.4. 如圖3.4所示，一個帶電量為q的點電荷位于一邊長為l的正方形abcd的中心線上，q距正方形l/2(這一點很關(guān)鍵),則通過該正方形的電場強度通量大小等于：(B) (要學(xué)會如何化解，考查對高斯定理通量的理解(A) . (B) .(C) .(D) .二、填空題-s2s圖3.51如圖3.5, 兩塊“無限大”的帶電平行平板，其電荷面密度分別為-s (s > 0 )及2s.試寫出各區(qū)域的電場強度.區(qū)E的大小 ，方向 .區(qū)E

7、的大小 ，方向 .區(qū)E的大小 ，方向 .s/(2e0),向左;3s/(2e0),向左;s/(2e0),向右.S-Q+Qba2RRO圖3.6(考查對連續(xù)帶電體場強疊加原理的理解。注意兩邊極板帶點屬性，會影響其周圍空間場強的方向)2如圖3.6所示, 真空中有兩個點電荷, 帶電量分別為Q和-Q, 相距2R.若以負(fù)電荷所在處O點為中心, 以R為半徑作高斯球面S, 則通過該球面的電場強度通量F = ；若以r0表示高斯面外法線方向的單位矢量，則高斯面上a、b兩點的電場強度分別為 . -Q/e0, -2Qr0/(9pe0R2), -Qr0/(2pe0R2).(第一空高斯定理，第二空電場強度是與電荷有關(guān)的)&

8、#183; q1· q3· q4S圖3.7q23電荷q1、q2、q3和q4在真空中的分布如圖3.7所示, 其中q2 是半徑為R的均勻帶電球體, S為閉合曲面，則通過閉合曲面S的電通量= ，式中電場強度E是電荷 產(chǎn)生的(填具體電荷).是它們產(chǎn)生電場強度的矢量和還是標(biāo)量和?答:是 .(q1+ q4)/e0, q1、q2、q3、q4, 矢量和練習(xí)三 靜電場的環(huán)路定理 電勢·RQOPr圖4.1一、選擇題1. 如圖4.1所示，半徑為R的均勻帶電球面，總電量為Q，設(shè)無窮遠(yuǎn)處的電勢為零，則球內(nèi)距離球心為r的P點處的電場強度的大小和電勢為：(A) (見教材的詳細(xì)解答，最好寫出球面

9、內(nèi)外的場強與電勢)(A) E = 0 , U = Q/4pe0R . (B) E = 0 , U = Q/4pe0r .(C) E = Q/4pe0r2 , U = Q/4pe0r . (D) E = Q/4pe0r2 , U = Q/4pe0R .OQ1Q2R1R2Pr·圖4.22圖2. 如圖4.2所示,兩個同心的均勻帶電球面,內(nèi)球面半徑為R1,帶電量Q1,外球面半徑為R2，帶電量為Q2.設(shè)無窮遠(yuǎn)處為電勢零點,則在兩個球面之間,距中心為r處的P點的電勢為：(C) (電勢疊加原理，最好寫出兩球面內(nèi)外各個區(qū)域的場強與電勢，比較難)(A) .(B) . (C) .M··

10、;·aa+qP圖4.3(D) .3. 如圖4.3所示，在點電荷+q的電場中，若取圖中M點為電勢零點，則P點的電勢為(B) (電勢的計算，注意電勢零點不是無限遠(yuǎn))A) q / 4pe0a . (B) q / 8pe0a .(C) -q / 4pe0a . (D) -q /8pe0a .qOABCD圖4.44. 一電量為q的點電荷位于圓心O處 ，A是圓內(nèi)一點,B、C、D為同一圓周上的三點，如圖4.4所示. 現(xiàn)將一試驗電荷從A點分別移動到B、C、D各點，則(D) (電場力做功與電勢差的關(guān)系)(A) 從A到B，電場力作功最大.(B) 從A到C，電場力作功最大.(C) 從A到D，電場力作功最大

11、.···q1q2q3ROb圖4.6(D) 從A到各點，電場力作功相等.二、填空題1電量分別為q1, q2, q3的三個點電荷位于一圓的直徑上, 兩個在圓周上,一個在圓心.如圖4.6所示. 設(shè)無窮遠(yuǎn)處為電勢零點，圓半徑為R，則b點處的電勢U = .電場強度大小為 (此題假定q1=q3) (此題很重要哦)2如圖4.8所示, BCD是以O(shè)點為圓心,以R為半徑的半圓弧,在A點有一電量為-q的點電荷,O點有一電量為+q的點電荷. 線段= R.現(xiàn)將一單位正電荷從B點沿半圓弧軌道R-q+qABCDO··圖4.8BCD移到D點，則電場力所作的功為 .-q2/(

12、6pe0R)三、計算題R1R2O圖4.91如圖4.9所示,一個均勻帶電的球?qū)?其電量為Q,球?qū)觾?nèi)表面半徑為R1,外表面半徑為R2.設(shè)無窮遠(yuǎn)處為電勢零點,求空腔內(nèi)任一點(r<R1)的電勢.1.解：設(shè)球?qū)与姾擅芏葹閞.r=Q/(4pR23/3-4pR13/3)=3Q/4p(R23-R13)球內(nèi)，球?qū)又校蛲怆妶鰹?E1=0, E2=r(r3-R13)/(3e0r2) , E3=r(R23-R13)/(3e0r2)故=0+r(R22-R12)/(6e0)+rR13/(3e0)(1/R2-1/R1)+ r(R23-R13)/(3e0R2)=r(R22-R12)/(2e0) =3Q(R22-R12

13、)/8pe0(R23-R13)練習(xí)四 靜電場中的導(dǎo)體一、選擇題(A)UOx(B)UOx(C)UOx(D)UOx圖5.11. 一“無限大”帶負(fù)電荷的平面，若設(shè)平面所在處為電勢零點, 取x軸垂直帶電平面，原點在帶電平面處，則其周圍空間各點電勢U隨坐標(biāo)x的關(guān)系曲線為(A)Pxyz·圖5.22在如圖5.2所示的圓周上,有N個電量均為q的點電荷，以兩種方式分布，一種是無規(guī)則地分布，另一種是均勻分布，比較這兩種情況下過圓心O并垂直于圓平面的z軸上一點的場強與電勢，則有：(C) 場強與電勢的區(qū)別(A) 場強相等，電勢相等；(B) 場強不等，電勢不等；(C) 場強分量Ez相等，電勢相等；(D) 場強

14、分量Ez相等，電勢不等.ABCE(A)ABCE(B)BCAE(C)ABCE(D)圖5.33一個帶正電荷的質(zhì)點，在電場力作用下從A點出發(fā)，經(jīng)C點運動到B點，其運動軌跡如圖5.3所示，已知質(zhì)點運動的速率是遞減的，下面關(guān)于C點場強方向的四個圖示中正確的是：(D)UCU0ABCQd/32d/3圖5.5二、填空題1. 一平行板電容器，極板面積為S，相距為d. 若B板接地，且保持A板的電勢UA = U0不變，如圖5.5所示. 把一塊面積相同的帶電量為Q的導(dǎo)體薄板C平行地插入兩板之間，則導(dǎo)體薄板C的電勢UC= . 2U0/3+2Qd/(9e0S).2. 任意帶電體在導(dǎo)體體內(nèi)(不是空腔導(dǎo)體的腔內(nèi)) (填會或不

15、會)產(chǎn)生電場,處于靜電平衡下的導(dǎo)體,空間所有電荷(含感應(yīng)電荷)在導(dǎo)體體內(nèi)產(chǎn)生電場的 (填矢量和標(biāo)量)疊加為零. 會, 矢量.3. 處于靜電平衡下的導(dǎo)體 (填是或不是)等勢體,導(dǎo)體表面 (填是或不是)等勢面, 導(dǎo)體表面附近的電場線與導(dǎo)體表面相互 ,導(dǎo)體體內(nèi)的電勢 (填大于,等于或小于) 導(dǎo)體表面的電勢. 是, 是, 垂直, 等于.練習(xí)五 靜電場中的電介質(zhì)一、選擇題+-+-BA圖6.11. A、B是兩塊不帶電的導(dǎo)體，放在一帶正電導(dǎo)體的電場中，如圖6.1所示.設(shè)無限遠(yuǎn)處為電勢零點，A的電勢為UA，B的電勢為UB，則: (D) (通過電場線判定電勢高低)(A) UB > UA ¹ 0

16、. (B) UB < UA = 0 .(C) UB = UA .(D) UB < UA .2. 半徑分別為R和r的兩個金屬球，相距很遠(yuǎn). 用一根長導(dǎo)線將兩球連接,并使它們帶電.在忽略導(dǎo)線影響的情況下，兩球表面的電荷面密度之比sR /sr為: (D) (兩球等勢，可列出關(guān)系式)(A) R/r .(B) R2/r2.(C) r2/R2.C1C2圖 7.1(D) r/R .3. 如圖7.1, 兩個完全相同的電容器C1和C2，串聯(lián)后與電源連接. 現(xiàn)將一各向同性均勻電介質(zhì)板插入C1中，則: (D)(A) 電容器組總電容減小.(B) C1上的電量大于C2上的電量.(C) C1上的電壓高于C2上

17、的電壓.(D) 電容器組貯存的總能量增大.4.一空氣平行板電容器，接電源充電后電容器中儲存的能量為W0，在保持電源接通的條件下，在兩極間充滿相對電容率為er的各向同性均勻電介質(zhì)，則該電容器中儲存的能量W為(B)(A) W = W0/er. (B) W = erW0.(C) W = (1+er)W0.(D) W = W0.Q ORPq v0mvP圖7.35. 如圖7.3,有一帶電量為+q,質(zhì)量為m的粒子,自極遠(yuǎn)處以初速度v0射入點電荷+Q的電場中, 點電荷+Q固定在O點不動.當(dāng)帶電粒子運動到與O點相距R的P點時,則粒子速度和加速度的大小分別是(C)(A) v02+Qq/(2pe0Rm)1/2,

18、Qq/(4pe0Rm).(B) v02+Qq/(4pe0Rm)1/2, Qq/(4pe0Rm). (C) v02-Qq/(2pe0Rm)1/2, Qq/(4pe0R2m).(D) v02-Qq/(4pe0Rm)1/2, Qq/(4pe0R2m).DSR圖7.46. 空間有一非均勻電場,其電場線如圖7.4所示.若在電場中取一半徑為R的球面,已知通過球面上DS面的電通量為DFe,則通過其余部分球面的電通量為(A)(A) -DFe(B) 4pR2DFe/DS,(C) (4pR2-DS) DFe/DS,ORAB圖7.5(D) 0二、填空題1. 一個平行板電容器的電容值C = 100pF, 面積S = 100cm2, 兩板間充以相對電容率為er= 6的云母片. 當(dāng)把它接到50V的電源上時，云