大學(xué)物理下電學(xué)測驗(yàn)答案

1.一空氣平行板電容器，電容為C，兩極板間的距離為

d。充電后若兩極板間的作用力大小為F，則兩極間電壓為

，極板上電量為

。

2.A、B兩導(dǎo)體板，面積為S，平行放置。A

帶電+Q1，B

帶電+Q2，若B

接地，則A、B

間的電場強(qiáng)度為

。3.電量為+q

的點(diǎn)電荷中，放入一不帶電的金屬球。球心O

到點(diǎn)電荷所在處的矢徑為，金屬球上的凈電量q′

=

，這些感應(yīng)電荷在球心處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度為

。+q4.兩無限大平行金屬板與恒壓電源相連。現(xiàn)將兩板間充滿相對介電常數(shù)為er

的各向同性介質(zhì)，這時(shí)兩板上的電量為原來的

倍，電場強(qiáng)度為原來的

倍。測驗(yàn)答案0er12021/5/916.一均勻帶正電的導(dǎo)線，電荷線密度為

，其單位長度上總共發(fā)出的電場線條數(shù)是________________。5.帶電為q、半徑為RA

的金屬球A，與一不帶電的內(nèi)、外半徑為RB、RC

的金屬球B

同心放置，圖中P

點(diǎn)

；若用導(dǎo)線將AB

相連，A

球電勢j

=

。ABrP7.在靜電場中，一質(zhì)子(帶電量e=1.610-19

C)沿四分之BAO一的圓弧軌道從A

點(diǎn)移到B

點(diǎn)，電場力做功為8.010-15

J，則質(zhì)子沿四分之三的圓弧軌道從B

點(diǎn)回到A

點(diǎn)時(shí)，電場力做功為_____________。設(shè)A

點(diǎn)電勢為零，則B

點(diǎn)電勢為____________。測驗(yàn)答案

/

0-5×104V-8.0×10-15J2021/5/92二、計(jì)算題9.球形電容器，外殼半徑b

及內(nèi)外電勢差U

保持不變，求內(nèi)球半徑a

為多大時(shí)，內(nèi)球表面附近的電場強(qiáng)度最小，這個(gè)最小值是多少？8.一電偶極子放在均勻電場中，其電偶極矩與場強(qiáng)成30o；場強(qiáng)大小為2103V/m，作用在電偶極子上的力偶矩為

510-2N·m，則其電勢能

。10.設(shè)電荷體密度沿X

軸方向按余弦規(guī)律r=r0cosx

分布在整個(gè)空間，式中r

為電荷體密度，r0為其幅值，試求空間的場強(qiáng)分布。測驗(yàn)答案方向可由E

值正、負(fù)確定，E>0表示沿X

軸正向，

E<0表示沿X

軸負(fù)向。2021/5/9311.三個(gè)無限長同軸導(dǎo)體圓柱面A、B、C，半徑分別為RA，RB，RC

。圓柱面B

上帶電荷，A、C

接地，求：B

的內(nèi)、外表面上的電荷線密度之比。ABC12.一細(xì)玻璃半圓環(huán)，上半部帶電+Q，下半部帶電-Q，求：圓心O

處的電場強(qiáng)度和電勢。+Q-QOxy13.真空中有一高h(yuǎn)=20cm，底面半徑R=10cm

的圓錐體，在其頂點(diǎn)與底面中心連線的中點(diǎn)上置q=10-5C的點(diǎn)電荷；求通過該圓錐體側(cè)面的電通量。測驗(yàn)答案2021/5/941.一空氣平行板電容器，電容為C，兩極板間的距離為

d。充電后若兩極板間的作用力大小為F，則兩極間電壓為

，極板上電量為

。

2021/5/959.

己知：球形電容器，外球殼的半徑為

b，己確定。內(nèi)半徑

a

未確定。充滿

r

的電介質(zhì)。求：(1)

在電容器內(nèi)外導(dǎo)體間電壓

U

維持恒定條件下，內(nèi)半徑

a

為多大時(shí)，才能使

a

球表面附近的電場最?。?2)

求出這個(gè)最小電場強(qiáng)度的值？解：Oab

U+Q-Q設(shè)內(nèi)球帶電量+Q，PrP

點(diǎn)電位移矢量的大小為：——

(1)ab

板間電壓：當(dāng)

U

一定，得——

(2)將

(2)

式代入

(1)

式，取可變量

a

代替

r，2021/5/96解法二：球形電容器電容

C

己知——(1)

a

球表面附近場強(qiáng)：——(2)

可得：——(3)

(1)

、(2)

、(3)

式與前法結(jié)果相同。Oab

2021/5/97——

(1)——

(2)Oab

U+Q-QPr欲求內(nèi)球表面最小場強(qiáng)，令再求得——

(3)2021/5/9810.設(shè)電荷體密度沿X

軸方向按余弦規(guī)律r=r0cosx

分布在整個(gè)空間，式中r為電荷體密度，r0為其幅值，試求空間的場強(qiáng)分布。YOZ

平面?zhèn)让鎄SS+x-xEEO解：由題意知，電荷沿X

軸方向按余弦規(guī)律變化，可判斷場強(qiáng)方向必沿X

軸方向，且相對YOZ

軸平面對稱分布。在

x

處作與

X

軸垂直的兩個(gè)相同的平面S，用與X

軸平行的側(cè)面將其封閉為高斯面，如圖所示。方向可由E

值正、負(fù)確定，E>0表示沿X

軸正向，E<0表示沿X

軸負(fù)向，2021/5/9911.三個(gè)無限長同軸導(dǎo)體圓柱面A、B、C，半徑分別為RA，RB，RC

。圓柱面B

上帶電荷，A、C

接地，求：B

的內(nèi)、外表面上的電荷線密度之比。ABC簡解：2021/5/91012.一細(xì)玻璃半圓環(huán)，上半部帶電+Q，下半部帶電-Q，求：圓心O

處的電場強(qiáng)度和電勢。+Q-QOxy簡解：+Q

在圓心O

處的電場強(qiáng)度。2021/5/91113.真空中有一高h(yuǎn)=20cm，底面半徑R=10cm

的圓錐