大学物理第7章 电场题库答案(含计算题答案)
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1第7章 静电场中的导体和电介质 习题及答案1. 半径分别为R 和r 的两个导体球,相距甚远。
用细导线连接两球并使它带电,电荷面密度分别为1s 和2s 。
忽略两个导体球的静电相互作用和细导线上电荷对导体球上电荷分布的影响。
试证明:Rr =21s s。
证明:因为两球相距甚远,半径为R 的导体球在半径为r 的导体球上产生的电势忽略不计,半径为r 的导体球在半径为R 的导体球上产生的电势忽略不计,所以的导体球上产生的电势忽略不计,所以半径为R 的导体球的电势为的导体球的电势为R R V 0211π4e p s =014e s R =半径为r 的导体球的电势为的导体球的电势为r r V 0222π4e p s =024e s r = 用细导线连接两球,有21V V =,所以,所以Rr=21s s 2. 证明:对于两个无限大的平行平面带电导体板来说,证明:对于两个无限大的平行平面带电导体板来说,(1)(1)(1)相向的两面上,电荷的面密度总是相向的两面上,电荷的面密度总是大小相等而符号相反;大小相等而符号相反;(2)(2)(2)相背的两面上,电荷的面密度总是大小相等而符号相同。
相背的两面上,电荷的面密度总是大小相等而符号相同。
相背的两面上,电荷的面密度总是大小相等而符号相同。
证明: 如图所示,设两导体A 、B 的四个平面均匀带电的电荷面密度依次为1s ,2s ,3s ,4s (1)取与平面垂直且底面分别在A 、B 内部的闭合圆柱面为高斯面,由高斯定理得内部的闭合圆柱面为高斯面,由高斯定理得S S d E SD +==×ò)(10320s s e故+2s 03=s上式说明相向两面上电荷面密度大小相等、符号相反。
上式说明相向两面上电荷面密度大小相等、符号相反。
(2)在A 内部任取一点P ,则其场强为零,并且它是由四个均匀带电平面产生的场强叠加而成的,即电平面产生的场强叠加而成的,即0222204030201=---e s e s e s e s又+2s 03=s 故 1s 4s =3. 半径为R 的金属球离地面很远,并用导线与地相联,在与球心相距为R d 3=处有一点电荷+q ,试求:金属球上的感应电荷的电量。
第7章 《静止电荷的电场》复习思考题一、填空题1. 在点电荷系的电场中,任一点的电场强度等于每个点电荷电场的 和,这称为场强叠 加原理 . 答案:矢量2.电偶极子的电偶极矩是一个矢量,它的大小是ql (其中l 是正负电荷之间的距离),它的方向是 由 电荷。
答案:负电荷指向正电荷3无限大带电面,面电荷密度σ,则其两面的电场强度大小 。
答案:02σε4. 静电场中某点的电场强度,其数值和方向等于 。
答案:单位正电荷在电场中所受的力5.* 如图所示,正点电荷Q 的电场中,A 点场强为100N/C ,C 点场强为 36N/C ,B 是AC 的中点,则B 点的场强为________N/C 。
答案:56.25N/C6.如图所示, 真空中有两个点电荷, 带电量分别为Q 和Q -, 相距2R 。
若以负电荷所在处O 点为中心, 以R 为半径作高斯球面S , 则通过该球面的电场强度通量e Φ= 。
答案:0/Q ε-7.一均匀静电场,电场强度(400600)V/m E i j =+,则电场通过阴影表面的电场强度通量是___ ___ (正方体边长为 1cm )。
答案:0.04V/m8.把一个均匀带电量Q +的球形肥皂泡由半径1r 吹胀到2r ,则半径为R (12r R r <<)的高斯球面上任一点的场强大小E 由204q Rπε变为______________。
答案:09. 如图所示,半径为R 的均匀带电球面,总电荷为Q ,设无穷远处的电势为零, 则球内距离球心为r 的P 点处的电势为____________。
答案: RQU 04επ=二、单项选择题1.根据场强定义式0q FE =,下列说法中正确的是:( )()A E 的方向可能与F的方向相反。
()B 从定义式中明显看出,场强反比于单位正电荷;()C 做定义式时0q 必须是正电荷;()D 电场中某点处的电场强度就是该处单位正电荷所受的力;答案:D2.真空中两块互相平行的无限大均匀带电平面。
班级____________ 姓名______________ 学号_________________ 第7-1 毕奥—萨伐尔定律 一.选择题:1.一根载有电流I 的无限长直导线,在A 处弯成半径为R 的圆形,由于导线外有绝缘层,在A 处两导线靠得很近但不短路,则在圆心处磁感应强度B 的大小为:( C ) (A) (μ0+1)I /(2πR ) (B) μ0I /(2πR ) (C) μ0I (-1+π)/(2πR )(D) μ0I (1+π)/(4πR )2.将半径为R 的无限长导体薄壁管(厚度忽略) 沿轴向割去一宽度为h (h <<R )无限长狭缝后,再沿轴向均匀地流有电流,其面电流密度为i (即沿圆周每单位长度的电流),则管轴线上磁感应强度的大小是:( A )(A) R h i πμ2/0 (B) 0(C) R h i πμ4/0(D) h i 0μ二、计算题:3.载有电流为I 的无限长导线,弯成如图形状,其中一段是半径为R 的半圆,则圆心处的磁感应强度B 的大小为多少? 解: 选为正方向123B B B B →→→→=++1(14IB Rομπ=--2,42I B R ομπ=⋅ 34I B R ομ=∴)12(4-+=ππμοRIB4.用相同的导线组成的一导电回路,由半径为R 的圆周及距圆心为R /2的一直导线组成(如图),若直导线上一电源ε,且通过电流为I ,求圆心O处的磁感应强度。
解 设大圆弧的电流为1I ,小圆弧的电流为2I ,则12I I I +=,选为正方向根据电阻定律有1122l I Sl I S ερερ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩可得:1122I l I l =大圆弧电流在圆心处O 产生的磁感应强度:大小为01114I l B R μπ=,方向为 小圆弧电流在圆心处O 产生的磁感应强度:大小为02224I lB Rμπ=,方向为⊗直导线电流在圆心处O 产生的磁感应强度:大小为0035cos cos 66242I I B R R μππππ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭,方向为所以,总电流在圆心处O 产生的磁感应强度:312B B B B =++,大小为:02IB Rπ=,方向为5.如图,两线圈共轴,半径分别为1R 和2R ,电流分别为I 1 和I 2 ,电流方向相同,两圆心相距2 b ,联线的中点为O 。
大学物理下册期末复习计算题第7章真空中的静电场*1.一半径为R 的带电导体球,电荷为-Q 。
求:球内、外任意一点的电场强度。
1.解:由高斯定理可求出电场强度的分布(1分)∑⎰=⋅int q S d E(3分)(4分) (2分) (2分)解:由高斯定理可求出电场强度的分布(1分)∑⎰=⋅int q S d E(3分)(4分) (2分) (2分)*2.一半径为R 的带电导体球,电荷为Q 。
求:(1)球内、外任意一点的电场强度;(2)球内、外任意一点电势。
解:由高斯定理可求出电场强度的分布(3分) (2分)当r>R 时 (3分) 当r ≤R 时 (4分)⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-<>-R r R Q R r R r r Q E 4 042020πεπε=⎪⎩⎪⎨⎧<>R r R r r q E0 420πε=r qdr r q V r 02044πεπε=⎰∞=R qdr r q dr V RRr 020440πεπε=+⎰⎰∞=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-<>-R r R Q R r R r r Q E 4 0 4202πεπε=*3. 如图所示,一长为L ,半径为R 的圆柱体,置于场强为E 的均匀电场中,圆柱体轴线与场强方向平行,求穿过圆柱体下列端面的电通量。
(1)左端面(2)右端面 (3)侧面 (4)整个表面解: 根据电通量定义 (1)左端面⎰⎰⎰-=-==⋅=121cos s s R E dS E EdS s d E ππφ(4分)(2)右端面⎰⎰===⋅=2030cos R E ES EdS s d E s πφ(4分) (3)侧面⎰⎰==⋅=02cos 2πφEdS s d E s (1分)(4)整个表面0321=++=s s s s φφφφ(3分)4. 三个点电荷1q 、2q 和3q -在一直线上,相距均为R 2,以1q 与2q 的中心O 作一半径为R 2的球面,A 为球面与直线的一个交点,如图。
大学物理练习七答案参考一、 选择题:1. 在空间有一非均匀电场,其电力线分布如图所示。
在电场中作一半径为R 的闭合球面S ,已知通过球面上某一面元S ∆的电场强度通量为e ∆Φ,则通过该球面其余部分的电场强度通量为[ A ] (A)e ∆Φ- (B)e SSR ∆Φ∆∆-24π (C)e SR ∆Φ∆24π (D) 0通过该球面其余部分的电场强度通量=0e ∆Φ-2. 有两个点电荷电量都是+q ,相距为2 a 。
今以左边的点电荷所在处为球心,以a 为半径作一球形高斯面。
在球面上取两块相等的小面积S 1和S 2,其位置如图所示。
设通过S 1和S 2的电场强度通量分别为1Φ和2Φ,通过整个球面的电场强度通量为s Φ,则 [ D ](A)s ΦΦ>Φ,21=0/εq (B)021/2,εq s =ΦΦ<Φ (C)021/,εq s =ΦΦ=Φ (D)021/,εq s =ΦΦ<Φ解∶通过S 1的电场强度通量分别为1Φ,有穿进又有穿出; 但通过S 2的电场强度通量分别为2Φ,只有穿出. 故,21Φ<Φ据高斯定理通过整个球面的电场强度通量为s Φ只与面内电荷有关。
3.图示为一具有球对称性分布的静电场的E ~ r 关系曲线。
请指出该静电场是由下列哪种带电体产生的? [ D ](A) 半径为R 的均匀带电球面。
(B) 半径为R 的均匀带电球体。
(C) 半径为R 、电荷体密度Ar =ρ(A 为常数)的非均匀带电球体。
(D) 半径为R 、电荷体密度r A /=ρ (A 为常数)的非均匀带电球体。
204rqE i πε∑=4.在磁感应强度为B的均匀磁场中作一半径为r 的半球面S ,S 边线所在平面的法线方向单位矢量n与B 的夹角为α,则通过半球面S 的磁通量为 [ D ](A) .2B r π (B) 2.2B r π (C) απsin 2B r -. (D) απcos 2B r -.第6题图 . 第7题图5 .四条皆垂直于纸面的载流细长直导线,每条中的电流皆为I 。
第七章 真空中的静电场7-1 在边长为a 的正方形的四角,依次放置点电荷q,2q,-4q 和2q ,它的几何中心放置一个单位正电荷,求这个电荷受力的大小和方向。
解:如图可看出两2q 的电荷对单位正电荷的在作用力 将相互抵消,单位正电荷所受的力为)41()22(420+=a q F πε=,2520aqπε方向由q 指向-4q 。
7-2 如图,均匀带电细棒,长为L ,电荷线密度为λ。
(1)求棒的延长线上任一点P 的场强;(2)求通过棒的端点与棒垂直上任一点Q 的场强。
解:(1)如图7-2 图a ,在细棒上任取电荷元dq ,建立如图坐标,dq =λd ξ,设棒的延长线上任一点P 与坐标原点0的距离为x ,则2020)(4)(4ξπεξλξπεξλ-=-=x d x d dE则整根细棒在P 点产生的电场强度的大小为)11(4)(40020xL x x d E L--=-=⎰πελξξπελ=)(40L x x L-πελ方向沿ξ轴正向。
(2)如图7-2 图b ,设通过棒的端点与棒垂直上任一点Q 与坐标原点0的距离为y习题7-1图0 dqξd ξ习题7-2 图a204r dxdE πελ=θπελcos 420rdxdE y =, θπελsin 420r dxdE x =因θθθθcos ,cos ,2yr d y dx ytg x ===, 代入上式,则)cos 1(400θπελ--=y =)11(4220Ly y+--πελ,方向沿x 轴负向。
θθπελθd ydE E y y ⎰⎰==000cos 4 00sin 4θπελy ==2204Ly y L+πελ7-3 一细棒弯成半径为R 的半圆形,均匀分布有电荷q ,求半圆中心O 处的场强。
解:如图,在半环上任取d l =Rd θ的线元,其上所带的电荷为dq=λRd θ。
对称分析E y =0。
θπεθλsin 420RRd dE x =⎰⎰==πθπελ00sin 4RdE E x R02πελ= θθπελθd y dE E x x ⎰⎰-=-=0sin 4xdx习题7-2 图byx习题7-3图2022R q επ=,如图,方向沿x 轴正向。
第7章恒定磁场一、选择题1.磁场可以用下述哪一种说法来定义?[](A)只给电荷以作用力的物理量(B)只给运动电荷以作用力的物理量(C)贮存有能量的空间(D)能对运动电荷作功的物理量2.空间某点磁感应强度的方向,在下列所述定义中错误的是[](A)小磁针N极在该点的指向(B)运动正电荷在该点所受最大的力与其速度的矢积的方向(C)电流元在该点不受力的方向(D)载流线圈稳定平稳时,磁矩在该点的指向3.下列叙述中错误的是[](A) 一根给定的磁力线上各点处的B的大小一定相等一(B)一根给定的磁力线上各点处的〃的方向不一定相同(C)均匀磁场的磁力线是一组平行直线(D)载流长直导线周围的磁力线是一组同心圆坏4.下列关于磁力线的描述中正确的是[](A)条形磁铁的磁力线是从N极到S极的(B)条形磁铁的磁力线在磁铁内部是从S极到N极的(C)磁力线是从N极出发终止在S极的曲线(D)磁力线是不封闭的曲线5.下列叙述中不能正确反映磁力线性质的是[](A)磁力线是闭合曲线(B)磁力线上任一点的切线方向为运动电荷的受力方向(C)磁力线与载流回路彖环一样互相套连(D)磁力线与电流的流向互相服从右手定则6.关于磁场之I'可的相互作用有下列说法,其屮正确的是[](A)同性磁极相吸,异性磁极相斥(B)磁场屮小磁针的磁力线方向只有与磁场磁力线方向一致时,才能保证稳定平稳(C) 小磁针在非均匀磁场中一定向强磁场方向运动 (D) 在涡旋电场中,小磁针沿涡旋电场的电场线运动7. 一电荷放置在行驶的列车上,相对于地面来说,电荷产生电场和磁场的情况将是[](A) (B)只只产生产生电场磁场(C)既产生电场,又产生磁场 (D)既不产生电场,又不产生磁场 T7-1-7图8. 通以稳恒电流的长直导线,在其周阖产生电场和磁场的情况将是 [](A)只产生电场 (B) 只产生磁场(C) 既产生电场,又产生磁场 (D) 既不产生电场,乂不产生磁场9. 在电流元I d/激发的磁场中,若在距离电流元为r 处的磁感应强度为d B .则下列叙述中正确的是(C) dB 一的方向垂直于/d 乙与[组成的平面二T7-1-9图 (D) dB 的方向为(-厂)方向10. 决定长直螺线管中磁感应强度大小的因素是 [](A)通入导线中的电流强度 (B)螺线管的体积(C)螺线管的直径(D)与上述各因素均无关一-11. 磁场的高斯定理B-dS= 0,说明S[](A)穿入闭合曲血的磁感应线的条数必然等于穿出的磁感应线的条数(B) 穿入闭合曲面的磁感应线的条数不等于穿出的磁感应线的条数[](A) d B 一的方向与r 方向相同一(B) dB 的方向与/d/方向相同 dl(C) 一根磁感应线可以终止在闭合曲面内 (D) 一根磁感应线不可能完全处于闭合曲面内13. 磁场中的高斯路理JJ BdS= 0说明了磁场的性质之一是[](A)磁场力是保守力(B)磁力线可能闭合 (C)磁场是无源场(D)磁场是无势场14. 若某空间存在两无限长直载流导线,空间的磁场就不存在简单的对称性.此 时该磁场的分布[](A)可以直接用安培环路定理来计算 (B) 只能用安培环路定理来计算 (C) 只能用毕奥-萨伐尔定律来计算(D) 可以用安培环路定理和磁场的叠加原理求出15.对于安培环 路定律I ,在下面说法中正确的是[](A)H 只是穿过闭合环路的电流所激发,与环路外的电流无关(B)是环路内、外电流的代数和(C) 安培环路定律只在具有高度对称的磁场中才成立(D) 只有磁场分布具有高度对称性时,才能用它直接计算磁场强度的人小16. 在圆形电流的平面内取一同心圆形坏路,由于环路内无电流穿过,所以§H・d/[](A)圆形环路上各点的磁场强度为零(B) 圆形环路上各点的磁场强度方向垂直于环路平面 (C) 圆形坏路上各点的磁场强度方向指向圆心 (D) 圆形环路上各点的磁场强度方向为该点的切线方向12.安培环路定 律/说明了磁场的性质之一是[](A)磁力线是闭合曲线(C)磁场是无源场(B)磁场力是保守力 (D)磁场是无势场17.下述情况中能用安培坏路定律求磁感应强度的是[](A) 一段载流直导线 (C) 一个环形电流(B) 无限长直线电流 (D) 任意形状的电流1& 取一闭合积分回路L,使三根载流导线穿过L 所围成的面.现改变三根导线 之间的相互间隔,但不越出积分回路,则[](A)回路厶内的》/不变,厶上各点的8不变(B)回路厶内的工/不变,L 上各点的B 改变变,厶上各点的B 不变 (D)冋路厶内的》/改变,厶上各点的B 改变19.边长为L 的一个正方形线圈屮通有电流/,则线圈中心的磁感应强度的大小将](A)与厶成正比 (B)与厶成反比(C)与厶无关(D)与厶*成正比T7-1-19图 20. 一无限长直圆柱体,半径为沿轴向均匀流有电流. 磁感应强度大小为Bi,圆柱体外(r>R )感应强度大小为B2,则有[1(A) 31、均与厂成正比设圆柱体内(r<R )的 (B) B 、、B 2均与厂成反比(C) B\与F •成反比,与厂 成正比(D) B 1与F •成正比,〃2与r 成反比 T7-1-20图21.如T7-1-21图所示,两根载有相同电流的无限长直导 线,分别通过x 】 = l 和兀2=3的点,且平行于尹轴.由此可 知,磁感一应强度B 为零的地方是 O12 3 x T7-1-21 图[](A) x=2的直线上(B) x>2的区域(C) x<l 的区域 (D)不在平而内22・一个半径为R 的圆形电流厶其圆心处的磁场强度大小为[1(A)4R (B)(C) 0(D)— 2R23. 有一个圆形冋路1及一个正方形冋路2,圆的直径和正方 形回路的边长相等,二者屮通有大小相等的电流,它们在各自屮心产 生的磁感应强度的大小之比BJB.为[](A) 0.90(B) 1.00(C) 1.11 (D) 1.2224. 一载有电流I 的细导线分别均匀密绕在半径为R 和r 的长直圆筒上形成两个螺 线管(R = 2r ),两螺线管单位长度上的匝数相等•两螺线管屮的磁感应强度大小B R 和B r 应满足关系[](A) B R =2 B 丫 r(D) B R = 4 B r25. 两根载有相同电流的通电导线,彼此之间的斥力为F.如果它们的电流均增加一 倍,相互之间的距离也加倍,则彼此之间的斥力将为变为FF[](A)—(B)— (C)F (D) 2F4226. 两束阴极射线(电子流),以不同的速率向同一方向发射,则两束射线间[](A)存在三种力:安培力、库仑力和洛仑兹力 (B) 存在二种力:库仑力和洛仑兹力 (C) 存在二种力:安培力和洛仑兹力 (D) 只存在洛仑兹力27. 可以证明,无限接近长直电流处(r->0)的B 为--有限值.可是从毕一萨定律 得到的长直电流的公式屮得出,当尸一0时B-8.解释这一矛盾的原因是 [](A)毕一萨定律得出的过程不够严密(B) 不可能存在真正的无限长直导线 (C) 当尸一0 口寸,毕一萨定律已不成立 (D) 毕一萨定律是一个近似理论28. 运动电荷受洛仑兹力后,其动能、动量的变化情况是[](A)动能守恒(B)动量守恒(C)动能、动量都守恒(D)动能、动量都不守恒29. 运动电荷垂直进入均匀磁场后,下列各量中不守恒是T7亠23图(B)B R =B 「 (C) 2B R =B[](A)动量(B)关于圆心的角动量(C)动能(D)电荷与质量的比值30. —电量为g 的带电粒子在均匀磁场中运动,下列说法中正确的是 [](A)只要速度大小相同,粒子所受的洛仑兹力就相同(B) 在速度不变的前提下,若电荷q 变为一么则粒子受力反向,数值不变 (C) 粒子进入磁场后,其动能和动量都不改变 (D) 洛仑兹力与速度方向垂直,所以其运动轨迹是圆31. 一个长直螺线管通有交流电,把一个带负电的粒子沿 螺线管的轴线射入管屮,粒子将在管屮作 ](A)圆周运动 (B)沿管轴来回运动(C)螺旋线运动 (D)匀速直线运动T7-1-31图32. 一束正离子垂直射入一个均匀磁场与均匀电场互相平行 且同向的区域.结果表明离子束在一与入射束垂直放置的荧光屏 上产生一条抛物线,则所有粒子有相同的 [](A)动能(B)质量(C)电量(D)荷质比 T7-1-32图33. 质量为〃?、电量为g 的带电粒子,以速度v 沿与均匀磁场E 成g 角方向射入磁场,英轨迹为一螺旋线.若要增大螺距,应34. 在一个由南指向北的匀强磁场中,一束电子垂直地向下通过_B此 (C) [ ] (A)磁场,受到由由磁场对西下指向上指向它东的作用力的力•向耳V® 0 0T7-1-34 图—11 11 111[](A)增大磁场B (C)减小速度v (B)减少磁场B _(D) 增加夹角q(B)(D)由由北东指向指向南西35. 一电子在垂直于一均匀磁场方向作半径为R 的圆周运动,电子的速度为v ,忽略电子产生的磁场,则此轨道内所包圉面积的磁通量为x BxnmvRT7亠35图36. 一带电粒子垂直射入均匀磁场中,如果粒子质量增大到原来的两倍,入射速度增 大到两倍,磁场的磁感应强度增大到4倍,忽略粒子运动产生的磁场,则粒子运动轨迹所包 围范围内的磁通量增大到原来的1 1 [](A)2 倍 (B)4 倍(C)2 倍(D)4倍37. 一电子以速度丿垂直地入射到一磁感应强度为B 的均匀磁场中•忽略其电子产 生的磁场,此时电子在磁场中运动的轨道所圉面积的磁通量 [](A)正比于3,正比于v 2 (B)反比于B,反比于v 2(C) 正比于5正比于v(D)反比于5反比于v38. 图中六根无限长导线相互绝缘,通过的电流均为/,区域I 、II 、均为相等的正方形.问哪个区域垂直指向里的磁通量最大?1(B) II 区/ III IV (C)III 区(D) IV 区T7-1-38 图39. 在某均匀磁场中放置有两个平面线圈,其面积S]二2S2,通有电流人二2/2,它们所受的最大磁力矩之比M 2为[](A)1 (B)2 (C)4 (D) 1/440. 有一由N 匝细导线绕成的平而正三角形线圈,边长为°,通有电流/,置于均匀外 磁场3中.当线圈平面的法向与外磁场同向时,线圈所受到的磁力矩大小为 [](A) 3Na 岳/ 2(B) 3Na 炼 /4[](A)eR 2(B) emR (C)——eR(D)兀u41.一直径为2.0cm、匝数为300匝的圆线圈,放在5xl0'2T的磁场中,当线圈内通过10mA的电流时,磁场作用于线圈的最大磁力矩为[](A) 4.7 N.m (B) 4.7xlO'2N.m(C) 4.7x1 O'5 N.m (D) 4.7x10-4 N.m42.有一直径为8 cm的线圈,共12匝,通以电流5 A.现将此线圈置于磁感应强度为0.6 T的匀强磁场屮,则[](A)作用在线圈上的最大磁力矩为M=18N.m(B)作用在线圈上的最大磁力矩为M=1.8N.m(C)线圈正法线与B成30。
9题图第七章 电场 填空题 (简单)1、两无限大平行平面的电荷面密度分别为σ+和σ+,则两无限大带电平面外的电场强度大小为σε ,方向为 垂直于两带电平面并背离它们 。
2、在静电场中,电场强度E 沿任意闭合路径的线积分为 0 ,这叫做静电场的 环路定理 。
3、静电场的环路定理的数学表达式为 0lE dl =⎰ ,该式可表述为 在静电场中,电场强度的环流恒等于零 。
4、只要有运动电荷,其周围就有 磁场 产生;5、一平行板电容器,若增大两极板的带电量,则其电容值会 不变 ;若在两极板间充入均 匀电介质,会使其两极板间的电势差 减少 。
(填“增大”,“减小”或“不变”)6、在静电场中,若将电量为q=2×108库仑的点电荷从电势V A =10伏的A 点移到电势V B = -2伏特的B 点,电场力对电荷所作的功A ab = 92.410⨯ 焦耳。
(一般)7、当导体处于静电平衡时,导体内部任一点的场强 为零 。
8、电荷在磁场中 不一定 (填一定或不一定)受磁场力的作用。
9、如图所示,在电场强度为E 的均匀磁场中,有一半径为R 的半球面,E 与半球面轴线的夹角为α。
则通过该半球面的电通量为 2cos B R πα-⋅ 。
10、真空中两带等量同号电荷的无限大平行平面的电荷面密度分别为σ+和σ+,则两无限大带电平面之间的电场强度大小为 0 ,两无限大带电平面外的电场强度大小为σε 。
11、在静电场中,电场力所做的功与 路径 无关,只与 起点 和 终点位置 有关。
12、由高斯定理可以证明,处于静电平衡态的导体其内部各处无 净电荷 ,电荷只能分布于 导体 外表面 。
因此,如果把任一物体放入空心导体的空腔内,该物体就不受任何外 电场的影响,这就是 静电屏蔽 的原理。
(一般)13、静电场的高斯定理表明静电场是 有源 场, (一般)14、带均匀正电荷的无限长直导线,电荷线密度为λ。
它在空间任意一点(距离直导线的垂直距离为x 处)的电场强度大小为02xλπε ,方向为 垂直于带电直导线并背离它 。
(一般)16、静电场中a 、b 两点的电势为a b V V <,将正电荷从a 点移到b 点的过程中,电场力做 负 功, 电势能 增加 。
(综合)17、(如图)点电荷q 和-q 被包围在高斯面内,则通过该高斯面的电通量sE d S →→⋅⎰等于零 。
18、带电体处于静电平衡状态时,它所带的电荷只分布在 外表面 ,导体内 部 无净 电荷,且越尖的表面处电场强度 越强 。
(一般)19、在静电场中,导体处于静电平衡的条件是 导体内部 和 表面都没有电荷的作宏观定向运动 。
21、无极分子的极化属 位移 极化(填位移或取向)(综合)22、在静电场中作一球形高斯面,A 、B 分别为球面内的两点,把一个点电荷从A 点移到B 点时,高斯面上的电场强度的分布 改变 ,通过高斯面的电通量 不改变 。
(填改变或不改变)23、在静电场中各点的电场场强E 等于该点电势梯度的 负值 ,其数学表达式为 V =-∇E 。
(综合)判断题 (简单)1、静电场高斯定理表明,闭合曲面上的电场强度只由曲面内的电荷决定。
( × )17题图2、安培环路定理说明电场是保守力场。
( × )3、感生电场和静电场是完全一样的电场。
( × )4、均匀带电圆环中心的电势为零。
( × )5、通过一闭合曲面的电通量为该曲面所包围的所有电荷的代数和除以真空电容率。
( √ )6、在静电场中,电场强度大的点,电势一定高。
( × )7、静电场力所作的功等于电势能的增量。
( × )8、把平行板电容器内充满介质后,其内部场强将减小。
( √ )9、通过任一闭合曲面的电场强度通量等于零。
( × ) 10、匀强电场的电力线是等间距的互相平行的直线。
( √ )11、、描述导体内各点电荷流动情况的物理量为电流密度j ,其大小为j dI ds =;(× ) (综合) 12、有人认为:(1)如果高斯面上E 处处为零,则高斯面内必无电荷;(2)如果高斯面内无电荷,则高斯面上E 处处为零。
( × )单项选择题静电场的电场强度定义式为0FE q =,所以可得: ( ) (A )静电场的场强的方向取决于所受力的方向; (B )静电场的场强的大小取决于受力点电荷的大小; (C )静电场的场强方向取决于场源电荷;(D )静电场的场强取决于场源电荷和受力点电荷。
1、(简单)两条无限长平行直导线相距为r ,均匀带有等量同种电荷,电荷线密度为λ。
两导线构成的平面上任意一点x 处的电场强度为 (1)r πελ2; (2)11()2i x r x λπε+-; (3)11()2i x r xλπε--; (4)02、(简单)电量为Q 的两等量同号点电荷相距为2d ,当选择无穷远处的电势为零时,它们连线中点的电势为( ) (1)02Q dπε ; (2)0; (3)202Q d πε; (4)02Q dπε-。
3、(一般综合)边长为a 的正方体中心放置一个点电荷Q ,则通过任一侧面的电通量为 ( ) (1)04Q πε (2)06Q ε (3)02Q πε (4)0Qπε4、(简单)若通过某一闭合曲面的电通量为零时,下列说法正确的是 ( ) (1)闭合曲面上的场强为零; (2)闭合面内的电荷代数和为零; (3)闭合曲面内的场强为零; (4)无法判断。
5、(简单)在静电场中,若高斯面内净电荷为零(Q 1+Q2+…+Qn=0),,下列说法正确的是:A 、高斯面上各点的场强E 只能由高斯面外的电荷产生。
B 、表达式0sq E d S ε⋅=∑⎰仍成立。
C 、高斯面上各点的场强E 处处为零。
D 、以上说法都不正确。
6、(简单)当一个带电导体达到静电平衡时:A 、表面上电荷密度较大处电势较高。
B 、表面曲率较大处电势较高。
C 、导体内部电势比导体表面的电势高。
D 、导体内任一点与其表面上任一点的电势差等于零7、(简单)高斯面内的净电荷为零,则在高斯面上所有各处的电场强度E 是:A 、处处为零;B 、处处不为零;C 、不一定为零;D 、以上说法都不对。
8、(简单)在静电场中,关于场强和电势的关系说法正确的是: A 、场强E 大的点,电势一定高;电势高的点,场强E 也一定大。
B 、场强E 为零的点,电势一定为零;电势为零的点,场强E 也一定为零。
C 、场强E 大的点,电势一定高;场强E 小的点,电势却一定低。
D 、场强E 为零的地方,电势不一定为零;电势为零的地方,场强E 也不一定为零.9、(综合)对位移电流,下列说法正确的是:[ ](1)位移电流是由变化电场产生的; (2)位移电流的磁效应不服从安培环路定理; (3)位移电流的热效应服从焦耳-楞次定律;(4)位移电流是由变化磁场产生的;10、(综合)电磁波的电场强度E 、磁场强度H 和传播速度μ的关系是:[ ](1)三者互相垂直,而E 和H 相位相差12π;(2)三者互相垂直,而E 和H 和μ构成右手螺旋关系; (3)三者中E 和H 是同方向的,但都与μ垂直; (4)三者中E 和H 是任意方向的,但都必须与μ垂直;11、(一般综合)(如图所示)闭合曲面S 内有—点电荷q ,P 为S 面上一点,在S 面外A 点有—点电荷`q ,若将`q 移至B 点,则( ) (A)穿过S 面的电通量改变、P 点的电场强度不变; (B)穿过S 面的电通量不变,P 点的电场强度改变; (C)穿过S 面的电通量和P 点的电场强度都不变; (D)穿过S 面的电通量和P 点的电场强度都改变。
12、(综合)导体处于静电平衡状态时:( ) (1)导体所带的电荷均匀的分布在导体内; (2)表面曲率较大处电势较高;(3)导体内部任何一点处的电场强度为零,导体表面处电场强度的方向都与导体表面垂直; (4)导体内部的电势比导体表面的电势低。
13、(简单)电量为q 的两等量同种点电荷相距为2 r ,它们连线中点的电场强度大小为:( )(1)0 (2)02q r πε (3)202qr πε (4)02qr πε-14、(简单)电场的环路定理0lE dl ⋅=⎰说明了静电场是 ( );(1)无源场; (2)在闭合回路中各点的电场强度为零; (3)有源场; (4)电场是闭合场;15、(一般综合)一条无限长的直导线带均匀的正电荷,电荷线密度为λ。
它在空间任意一点的电场强度(设该点到导线的垂直距离为x ):( )(1)0 ; (2)大小为2x λπε,方向垂直背离直导线;11题图(3)无法确定; (4)大小为2x λπε,方向垂直指向直导线16、(简单)关于高斯定理得出的下述结论正确的是 ( )。
(A)闭合曲面内的电荷代数和为零,则闭合曲面上任一点的电场强度必为零; (B)闭合曲面上各点的电场强度为零,则闭合曲面内一定没有电荷; (C)闭合曲面上各点的电场强度仅由曲面内的电荷决定; (D)通过闭合曲面的电通量仅由曲面内的电荷决定。
17、(简单)取无限远处为零电势点,在一对等量同号点电荷连线的中点处 [ ] A .点0的电场强度和电势均为零; B .点0的电场强度和电势均不为零; C .点0的电场强度为零,电势不为零; D .点0的电场强度不为零,电势为零。
18、(一般综合)在负点电荷激发的电场中,将一个电子从电场中某点移到无限远的过程中下述结论正确的是 ( )A .电场力对电子做正功,电子的电势能减少; E .电场力对电子做正劝,电子的电势能增加; C .电场力对电子做负功,电子的电势能减少; D .电场力对电子做负功,电子的电势能不变。
19、(简单)在静电场中,若高斯面内净电荷为零,下列说法正确的是:( ) A 、高斯面上各点的场强E 只能由高斯面外的电荷产生。
B 、表达式⋅=∑⎰sq E d S ε仍成立。
C 、高斯面上各点的场强E 处处为零。
D 、以上说法都不正确。
20、(一般综合)已知空间某区域为匀强电场区,下面说法中正确的是( )。
(A)该区域内,电势差相等的各等势面距离不等; (B)该区域内,电势差相等的各等势面距离不一定相等;(C)该区域内,电势差相等的各等势面距离一定相等;(D)该区域内,电势差相等的各等势面一定相交。
21、(一般综合)两个同号的点电荷相距r,要使它们的电势能增加一倍,则应该 [ ]A.电场力做功使点电荷之间的距离增大为2rB。
电场力做功使点电荷之间的距离增大为4rc.外力做功使点电荷之间的距离减少为r/2D.外力做功使点电荷之间的距离减少为r/422、(一般综合)一平行板电容器充电以后与电源断开,然后减小两极板之间的距离,则[ ]A.极板上的电荷减少. B.两极板之间的电场强度不变C.电容器的电容量减少 D.电容器储存的能量不变23、(简单)在任意静电场中,下列说法正确的是 [ ].A. 通过某一面元的电场线数越多,面元所在处的电场越强;B. 通过与电场线垂直的面元的电场线数越多,面元所在处的电场越强;C. 面元所在处的电场线越密,该处的电场越强;D. 通过与电场线垂直的单位面积的电场线越多,则该处的电场越强.24、(一般综合)下列说法正确的是 [ ]A. 检验电荷q0在静电场中某点的电势能越大,则该点的电势就越高;B. 静电场中任意两点间的电势差的值,与检验电荷q0有关,q0越大,电势差值也越大;C. 静电场中任一点电势的正、负与电势零点的选择有关,任意两点间的电势差与电势零点的选择无关;D. 静电场中任意两点间的电势差与电势零点的选择有关,对不同的电势零点,电势差有不同的数值.计算题1、(一般综合)求无限长载流圆柱体内、外的磁场分布。