《大学物理》第七章 静止电荷的电场 (1)
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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。
⼤学应⽤物理第七章读书笔记静电场本章研究的是电磁运动中最简单的情况—静电场,所采⽤的研究⽅法为:从库仑定律开始,建⽴静电场的概念,从置于电场中的电荷所受的⼒和⼒做功的情况,研究静电场的性质,引⼊电场强度和电势两个重要的物理量。
建⽴场强叠加原理、⾼斯定理、环路定理等。
⼀、概念静电场:任何电荷周围都存在着电场,相对观察者为静⽌的电荷所激发的电场。
电场的特点(1) 电荷之间的相互作⽤是通过电场来传递(2) 对位于其中的带电体有⼒的作⽤(3) 带电体在电场中运动,电场⼒要作功——电场是种物质,具有能量、质量和动量。
电场强度:放⼊电场中某点的电荷所受静电⼒F跟它的电荷量⽐值,叫做该点的电场强度。
定义式:E=F/q ,F为电场对试探电荷的作⽤⼒,q为放⼊电场中检验电荷(试探电荷)的电荷量。
电场强度的⽅向:规定为放在该点的正电荷受到的静电⼒⽅向。
与正电荷受⼒⽅向相同,与负电荷受⼒⽅向相反电场⼒:电荷之间的相互作⽤是通过电场发⽣的。
只要有电荷存在,电荷的周围就存在着电场,电场的基本性质是它对放⼊其中的电荷有⼒的作⽤,这种⼒就叫做电场⼒判断⽅向⽅法:正电荷沿电场线的切线⽅向,负电荷沿电场线的切线⽅向的反⽅向。
计算:电场⼒的计算公式是F=qE,其中q为点电荷的带电量,E为场强。
或由W=Fd,也可以根据电场⼒做功与在电场⼒⽅向上运动的距离来求。
电磁学中另⼀个重要公式W=qU(其中U为两点间电势差),可由此公式推导得出。
静电⼒作功的特点:单个点电荷产⽣的电场中任意带电体系产⽣的电场中电荷系q1、q2、…的电场中,移动q0,有结论:电场⼒作功只与始末位置有关,与路径⽆关,所以静电⼒是保守⼒,静电场是保守⼒场。
电通量:通过电场中任意给定⾯积的电场线的数⽬,叫做通过该⾯积的电场强度通量,简称电通量。
(它是研究电场性质的常⽤物理量)公式:电通量密度是通过垂直于电场⽅向的单位⾯积的电通量,它等于该处电场的⼤⼩E 。
电通量密度精确地描述了电⼒线的疏密。
xyoa •••a−(0,)P y q q−大 学 物 理(下)练 习 题第七章 静止电荷的电场第一部分 真空中的电场1.如图所示,在点((,0)a 处放置一个点电荷q +,在点(,0)a −处放置另一点电荷q −。
P 点在y 轴上,其坐标为(0,)y ,当a y >>时,该点场强的大小为 [ ](A) 204qy πε; (B) 202qy πε;(C)302qay πε; (D)304qay πε.2.将一细玻璃棒弯成半径为R 的半圆形,其上半部均匀分布有电量Q +, 下半部均匀分布有电量Q −,如图所示。
求圆心o 处的电场强度。
3.带电圆环的半径为R ,电荷线密度0cos λλφ=,式中00λ>,且为常数。
求圆心O 处的电场强度。
4.一均匀带电圆环的半径为R ,带电量为Q ,其轴线上任一点P 到圆心的距离为a 。
求P 点的场强。
5.关于高斯定理有下面几种说法,正确的是 [ ](A) 如果高斯面上E处处为零,那么则该面内必无电荷;(B) 如果高斯面内无电荷,那么高斯面上E处处为零;(C) 如果高斯面上E处处不为零,那么高斯面内必有电荷;(D) 如果高斯面内有净电荷,那么通过高斯面的电通量必不为零;(E) 高斯定理仅适用于具有高度对称性的电场。
6.点电荷Q 被闭合曲面S 所包围,从无穷远处引入另一点电荷q 至曲面S 外一点,如图所示,则引入前后,下面叙述正确的是 [ ](A) 通过曲面S 的电通量不变,曲面上各点场强不变;(B) 通过曲面S 的电通量变化,曲面上各点场强不变;(C) 通过曲面S 的电通量变化,曲面上各点场强变化;(D) 通过曲面S 的电通量不变,曲面上各点场强变化。
7.如果将带电量为q 的点电荷置于立方体的一个顶角上,则通过与它不相邻的每个侧面的电场强度的通量为 [ ](A) 06q ε; (B) 012q ε; (C) 024q ε; (D) 048q ε.yxq i SQ i8.如图所示,A 、B 为真空中两个平行的“无限大”均匀带电平面,A 面上的电荷面密度721.7718A C m σ−−=−×⋅,B 面上的电荷面密度723.5418B C m σ−−=×⋅。
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。