静电场自测题参考答案
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《静电场》章末检测题一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。
将所有符合题意的选项选出,将其序号填入答卷页的表格中。
全部选对的得4分,部分选对的得2分,有错选或不选的得O 分。
)1.下列关于起电的说法错误的是( )A .静电感应不是创造电荷,只是电荷从物体的一个部分转移到了另一个部分B .摩擦起电时,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电C .摩擦和感应都能使电子转移,只不过前者使电子从一个物体转移到另一个物体上,而后者则使电子从物体的一部分转移到另一部分D .一个带电体接触一个不带电的物体,两个物体可能带上异种电荷2.两个完全相同的金属球A 和B 带电量之比为1:7 ,相距为r 。
两者接触一下放回原来的位置,则后来两小球之间的静电力大小与原来之比可能是( ) A .16:7 B .9:7 C .4:7 D .3:7 3.下列关于场强和电势的叙述正确的是( ) A .在匀强电场中,场强处处相同,电势也处处相等B .在正点电荷形成的电场中,离点电荷越远,电势越高,场强越小C .等量异种点电荷形成的电场中,两电荷连线中点的电势为零,场强不为零D .在任何电场中,场强越大的地方,电势也越高 4. 关于qW U ABAB 的理解,正确的是( ) A .电场中的A 、B 两点的电势差和两点间移动电荷的电量q 成反比B .在电场中A 、B 两点间沿不同路径移动相同电荷,路径长时W AB 较大C .U AB 与q 、W AB 无关,甚至与是否移动电荷都没有关系D .W AB 与q 、U AB 无关,与电荷移动的路径无关5.如图所示,a 、b 、c 为电场中同一条电场线上的三点,其中c 为线段ab 的中点。
若一个运动的正电荷仅在电场力的作用下先后经过a 、b 两点,a 、b 两点的电势分别为 a = -3V 、b = 7 V ,则( )A .c 点电势为2 VB .a 点的场强小于b 点的场强C .正电荷在a 点的动能小于在b 点的动能D .正电荷在a 点的电势能小于在b 点的电势能6. 一平行板电容器接在电源上,当两极板间的距离增大时,如图所示,则( ) A .两极板间的电场强度将减小,极板上的电量也将减小; B .两极板间的电场强度将减小,极板上的电量将增大; C .两极板间的电场强度将增大,极板上的电量将减小; D .两极板间的电场强度将增大,极板上的电量也将增大。
静电场练习题及答案解析练习1一、选择题1. 一带电体可作为点电荷处理的条件是( )A. 电荷必须呈球形分布;B. 带电体的线度与其它有关长度相比可忽略不计;C. 电量很小;D. 带电体的线度很小。
2. 试验点和q0在电场中受力为F⃗,其电场强度的大小为F,以下说法正确的( )q0A. 电场强度的大小E是由产生电场的电荷所决定的,不以试验电荷q0及其受力的大小决定;B. 电场强度的大小E正比于F且反比与q0;C. 电场强度的大小E反比与q0;D. 电场强度的大小E正比于F。
3. 如果通过闭合面S的电通量Φe为零,则可以肯定( )A. 面S内没有电荷;B. 面S内没有净电荷;C. 面S上每一点的场强都等于零;D. 面S上每一点的场强都不等于零。
4. 如图所示为一具有球对称性分布的静电场的E~r关系曲线,产生该静电场的带电体是( ) 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的、电荷体密度为ρ=Ar(A为常数)的非均匀带电球体;D半径为R的、电荷体密度为ρ=A r⁄(A为常数)的非均匀带电球体。
5. 在匀强电场中,将一负电荷从A移动B,如图所示,则( )A. 电场力做负功,负电荷的电荷能增加;B. 电场力做负功,负电荷的电势能减少;C. 电场力做正功,负电荷的电势能增加;D. 电场力做正功,负电荷的电势能减少。
二、填空题1. 点电荷q1、q2、q3和q4在真空中的分布如图所示,图中S为闭合曲面,则通过该闭合曲面的电通量∮E⃗⃗∙dS⃗=,式中E⃗⃗是点电荷在闭合曲面上任一点产生的场强的矢量和。
2. 真空环境中正电荷q均匀地分布在半径为R的细圆环上.在环环心O处电场强度为,环心的电势为。
=0,这表3. 在静电场中,场强沿任意闭合路径的线积分等于零,即∮E⃗⃗∙dl⃗L明静电场中的电场线。
4. 一半径为R的均匀带电球面,其电荷面密度为σ,该球面内、外的场强分布为(r⃗表示从球心引出的矢径):E⃗⃗r=(r<R);E⃗⃗r=(r>R)。
静电场习题参考答案一、选择题1C 2D 3D 4D 5B 6C 7C 8B 9D 10B 11B 12B 13C 二、填空1. 002-3E ε、0043E ε2. 06q ε3. 不变 减小4. ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-π00114r r q ε5. ⎪⎭⎫ ⎝⎛-πR r Q 1140ε6.⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-π20114r R Qq ε7.10114q r R ε⎛⎫- ⎪π⎝⎭8. 2202dSU ε 9.204R q επ10. 2021+4q L επ() 11. C Fd /2 FdC 212. 不变 、 减小三、计算1. 解:设杆的左端为坐标原点O ,x 轴沿直杆方向.带电直杆的电荷线密度为λ=q / L ,在x 处取一电荷元d q = λd x = q d x / L ,它在P 点的场强:()204d d x d L q E -+π=ε()204d x d L L xq -+π=ε 总场强为 ⎰+π=Lx d L xL q E 020)(d 4-ε()d L d q +π=04ε方向沿x 轴,即杆的延长线方向.P Ldd q x(L+d -d ExO2. 解:选杆的左端为坐标原点,x 轴沿杆的方向.在x 处取一电荷元λd x ,它在点电荷所在处产生场强为:()204d d x d xE +π=ελ整个杆上电荷在该点的场强为:()()l d d lx d x E l+π=+π=⎰00204d 4ελελ 点电荷q 0所受的电场力为:()ld d lq F +π=004ελ=0.90 N 沿x 轴负向3. 解:设内球上所带电荷为Q ,则两球间的电场强度的大小为204r QE επ= (R 1<r <R 2) 两球的电势差⎰⎰π==212120124d R R R R r dr Q r E U ε⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-π=21114R R Q ε∴ 12122104R R U R R Q -π=ε=2.14×10-9 C4. (1)由高斯定理 024επQE r =求出 204rQ E πε=21R r R <<)11(421021R R Q Edr U R R -==⎰πε5. 解:由高斯定理当r >R 时,20141r QE πε=当r <R 时,r R Q r r R QE 302330241343441πεπππε==以无穷远处为参考点,球内离球心r 处的P 点的电势为⎰⎰⎰∞∞⋅+⋅=⋅=RR r PP l E l E l E V Pϖϖϖϖϖϖd d d 12q沿径向路径积分得32202030122)3(41d 41d 41d d R r R Q r r Qr r R Q rE r E V P R Rr RRr P PP-=⋅+⋅=⋅+⋅=⎰⎰⎰⎰∞∞πεπεπε6. 解:未插导体片时,极板A 、B 间场强为: E 1=V / d 插入带电荷q 的导体片后,电荷q 在C 、B 间产生的场强为:E 2=q / (2ε0S ) 则C 、B 间合场强为:E =E 1+E 2=(V / d )+q / (2ε0S )因而C 板电势为: U =Ed / 2=[V +qd / (2ε0S )] / 27. 解:应用动能定理,电场力作功等于粒子的动能增量0212-=v m qEl无限大带电平面的电场强度为: E = σ / (2ε0) 由以上两式得 σ = ε0m v 2 / (ql )8. 解:设试验电荷置于x 处所受合力为零,即该点场强为零.()()0142142020=+π-+-πx qx q εε 得 x 2-6x +1=0, ()223±=x m因23-=x 点处于q 、-2q 两点电荷之间,该处场强不可能为零.故舍去.得 ()223+=x md d。
高中物理--静电场测试题(含答案)高中物理--静电场测试题(含答案)一、选择题(本题共10小题,每小题4分。
在每个小题给出的四个选项中,至少有一个选项是正确的,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得分)1.下列物理量中哪些与检验电荷无关?A。
电场强度EB。
电势UC。
电势能εD。
电场力F2.真空中两个同性的点电荷q1、q2,它们相距较近,保持静止。
今释放q2且q2只在q1的库仑力作用下运动,则q2在运动过程中受到的库仑力:A。
不断减小B。
不断增加C。
始终保持不变D。
先增大后减小3.如图所示,在直线MN上有一个点电荷,A、B是直线MN上的两点,两点的间距为L,场强大小分别为E和2E。
则:A。
该点电荷一定在A点的右侧B。
该点电荷一定在A点的左侧C。
A点场强方向一定沿直线向左D。
A点的电势一定低于B点的电势4.在点电荷Q形成的电场中有一点A,当一个-q的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时,电场力做的功为W,则检验电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为:A。
εA=-W,UA=WWB。
εA=W,UA=-qqC。
εA=W,UA=WWD。
εA=-W,UA=-qq5.平行金属板水平放置,板间距为0.6cm,两板接上6×10^3V电压,板间有一个带电液滴质量为4.8×10^-10g,处于静止状态,则油滴上有元电荷数目是(g取10m/s^2)A。
3×10^6B。
30C。
10D。
3×10^46.两个等量异种电荷的连线的垂直平分线上有A、B、C 三点,如图所示,下列说法正确的是:A。
a点电势比b点高B。
a、b两点的场强方向相同,b点场强比a点大C。
a、b、c三点和无穷远处等电势D。
一个电子在a点无初速释放,则它将在c点两侧往复振动7.某平行板电的电容为C,带电量为Q,相距为d,今在板间中点放一个电量为q的点电荷,则它受到的电场力的大小为:A。
B。
C。
D。
8.如图所示,平行线代表电场线,但未标明方向,一个带正电、电量为10^-6C的微粒在电场中仅受电场力作用,当它从A点运动到B点时动能减少了10J,已知A点的电势为-10V,则以下判断正确的是:A。
大学静电场试题及答案一、选择题1. 静电场中的电场线是从正电荷出发,终止于负电荷。
A. 正确B. 错误答案:A2. 电场强度的方向是正电荷所受电场力的方向。
A. 正确B. 错误答案:A3. 电场中某点的电势与该点的电场强度大小无关。
A. 正确B. 错误答案:A4. 电容器的电容与两极板间的距离成反比。
A. 正确B. 错误答案:B5. 电场中某点的电势与该点的电场强度方向无关。
A. 正确B. 错误答案:A二、填空题1. 电场强度的定义式为_______,其中E表示电场强度,F表示电场力,q表示试探电荷。
答案:E = F/q2. 电势差的定义式为_______,其中U表示电势差,W表示电场力做的功,q表示试探电荷。
答案:U = W/q3. 电容器的电容公式为_______,其中C表示电容,Q表示电荷量,V表示电势差。
答案:C = Q/V4. 电场力做功的公式为_______,其中W表示功,q表示电荷量,U表示电势差。
答案:W = qU5. 电场中某点的电势与该点的电场强度大小_______关系。
答案:无关三、简答题1. 简述电场强度和电势的概念及其物理意义。
答案:电场强度是描述电场强弱和方向的物理量,其大小等于单位正电荷在该点所受的电场力,方向与正电荷所受电场力的方向相同。
电势是描述电场能的性质的物理量,它表示单位正电荷在电场中从某点移到参考点(通常取无穷远处)所做的功。
2. 电容器的电容与哪些因素有关?请简述其关系。
答案:电容器的电容与电容器的几何尺寸、两极板间的距离以及介质的介电常数有关。
电容与两极板的面积成正比,与两极板间的距离成反比,与介质的介电常数成正比。
四、计算题1. 一个平行板电容器,其极板面积为0.05平方米,两极板间的距离为0.01米,介质为空气(介电常数ε₀=8.85×10^-12 F/m)。
求该电容器的电容。
答案:C = ε₀ * A / d = 8.85×10^-12 * 0.05 / 0.01 =4.425×10^-11 F2. 已知电场中某点的电势为100V,试探电荷为-2C,求该点的电场强度。
1静电场练习题及答案一、选择题1、库仑定律的适用范围是 〔 D 〕()A 真空中两个带电球体间的相互作用;()B 真空中任意带电体间的相互作用;()C 真空中两个正点电荷间的相互作用;()D 真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距2、关于电场强度,下面说法中正确的是 ( D )(A )电场强度E的大小与试探电荷 0q 的大小成反比;(B )电场强度E 的大小与试探电荷受力F 的大小成正比(C )若场中某点不放试探电荷 0q ,则0=F ,从而0=E (D )对电场中某点,试探电荷受力F 与0q 的比值不因0q 而变;3、根据场强定义式0q F E =,下列说法中正确的是:〔 D 〕 ()A 电场中某点处的电场强度就是该处正电荷所受的力;()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 E 的方向可能与F 的方向相反。
4、已知一高斯面所包围的体积内电荷代数和0i q =∑,则可肯定:( C ) (A )高斯面上各点场强均为零。
(B )通过高斯面上每一面元的电通量均为零。
(C )通过整个高斯面的电通量为零。
(D )以上说法都不对。
5、点电荷Q 被曲面S 所包围,从无穷远处引入另一点电荷q 至曲面外一点,如图所示,则引入前后: ( D )(A )曲面S 的电通量不变,曲面上各点场强不变。
(B )曲面S 的电通量变化,曲面上各点场强不变。
(C )曲面S 的电通量变化,曲面上各点场强变化。
(D )曲面S 的电通量不变,曲面上各点场强变化。
6一点电荷,放在球形高斯面的中心处,下列哪一种情况,通过高斯面的电通量发生变化:(A )将另一点电荷放进高斯面内; ( A )(B )将球心处的点电荷移开,但仍在高斯面内;(C )将另一点电荷放在高斯面外;(D )将高斯面缩小一半。
27、关于高斯定理的理解有下面几种说法,其中正确的是: 〔 D 〕()A 如果高斯面上E处处为零,则该面内必无电荷; ()B 如果高斯面内无电荷,则高斯面上E 处处为零;()C 如果高斯面上E 处处不为零,则高斯面内必有电荷;()D 如果高斯面内有净电荷,则通过高斯面的电场强度通量必不为零。
高中物理:静电场测试题(含答案)1、(双选)如图所示,把架在绝缘支架上的不带电的枕形导体放在带负电的导体C附近,导体的A 端感应出正电荷,B端感应出负电荷,关于使导体带电的以下说法中正确的是()A.如果让手摸一下导体的B端,B端负电荷将经人体流入大地,手指离开,移去带电体C,导体将带正电B.如果让手摸一下导体的A端,大地的自由电子将经人体流入导体与A端的正电荷中和,手指离开,移去带电体C,导体带负电C.如果用手摸一下导体的中间,由于中间无电荷,手指离开,移去带电体C,导体不带电D.无论用手摸一下导体的什么位置,导体上的自由电子都经人体流入大地,手指离开,移去带电体C,导体带正电2、(双选)如图所示,O是一个带电的物体,若把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P1、P2、P3位置,可以比较小球在不同位置所受带电物体的作用力的大小,这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度θ显示出来(小球与物体O在同一水平线上)。
若物体O的电荷量用Q表示,小球的电荷量用q表示,物体与小球间距离用d表示,物体和小球之间的作用力大小用F表示。
则下列对该实验的判断正确的是()A.可用控制变量法,探究F与Q、q、d的关系B.保持Q、q不变,减小d,则θ变大,说明F与d成反比C.保持Q、d不变,减小q,则θ变小,说明F与q有关D.保持q、d不变,减小Q,则θ变小,说明F与Q成正比3、两点电荷形成电场的电场线分布如图所示,A、B是电场线上的两点,下列判断正确的是()A.A、B两点的电场强度大小不等,方向相同B.A、B两点的电场强度大小相等,方向不同C.左边电荷带负电,右边电荷带正电D.两电荷所带电荷量相等4、如图所示,在真空中有两个带相等电荷量的正电荷q1和q2,它们分别固定在A、B两点,CD为A、B连线的中垂线。
现将正电荷q3由C沿CD移至无限远处,在此过程中()A.q3的电势能逐渐增加B.q3的电势能先逐渐增加,后逐渐减少C.q3受到的静电力逐渐减小D.q3受到的静电力先逐渐增大,后逐渐减小5、静电场中,带电粒子在电场力作用下从电势为φa的a点运动至电势为φb的b点。
静电场练习题一、电荷守恒定律、库仑定律练习题4.把两个完全相同的金属球A和B接触一下,再分开一段距离,发现两球之间相互排斥,则A、B两球原来的带电情况可能是 [ ]A.带有等量异种电荷 B.带有等量同种电荷C.带有不等量异种电荷 D.一个带电,另一个不带电8.真空中有两个固定的带正电的点电荷,其电量Q1>Q2,点电荷q置于Q1、Q2连线上某点时,正好处于平衡,则 [ ]A.q一定是正电荷 B.q一定是负电荷C.q离Q2比离Q1远D.q离Q2比离Q1近14.如图3所示,把质量为0.2克的带电小球A用丝线吊起,若将带电量为4×10-8库的小球B靠近它,当两小球在同一高度相距3cm时,丝线与竖直夹角为45°,此时小球B受到的库仑力F=______,小球A带的电量q A=______.二、电场电场强度电场线练习题6.关于电场线的说法,正确的是 [ ]A.电场线的方向,就是电荷受力的方向B.正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动C.电场线越密的地方,同一电荷所受电场力越大D.静电场的电场线不可能是闭合的7.如图1所示,带箭头的直线是某一电场中的一条电场线,在这条线上有A、B两点,用E A、E B表示A、B两处的场强,则 [ ]A.A、B两处的场强方向相同B.因为A、B在一条电场上,且电场线是直线,所以E A=E BC.电场线从A指向B,所以E A>E BD.不知A、B附近电场线的分布情况,E A、E B的大小不能确定8.真空中两个等量异种点电荷电量的值均为q,相距r,两点电荷连线中点处的场强为 [ ]A.0 B.2kq/r2 C.4kq/r2 D.8kq/r29.四种电场的电场线如图2所示.一正电荷q仅在电场力作用下由M点向N点作加速运动,且加速度越来越大.则该电荷所在的电场是图中的 [ ] 11.如图4,真空中三个点电荷A、B、C,可以自由移动,依次排列在同一直线上,都处于平衡状态,若三个电荷的带电量、电性及相互距离都未知,但AB>BC,则根据平衡条件可断定 [ ]A.A、B、C分别带什么性质的电B.A、B、C中哪几个带同种电荷,哪几个带异种电荷C.A、B、C中哪个电量最大D.A、B、C中哪个电量最小二、填空题12.图5所示为某区域的电场线,把一个带负电的点电荷q放在点A或B时,在________点受的电场力大,方向为______.16.在x轴上有两个点电荷,一个带正电荷Q1,另一个带负电荷Q2,且Q1=2Q2,用E1、E2表示这两个点电荷所产生的场强的大小,则在x轴上,E1=E2的点共有____处,其中_______处的合场强为零,______处的合场强为2E2。
一、基础题
1、电场中某点场强的方向,就是将点电荷放在该点所受电场力的方向。
(× )
2、穿过某一个面的电力线条数就是通过该面的电通量。
(√ )
3、如果通过一个闭合面的电通量为零,则表示在该闭合面内没有净电荷。
(√ )
4、高斯面处的电场是由面内的电荷产生的,与面外的电荷无关。
(× )
5、导体空腔内部的电场是由空腔内的电荷和空腔内表面的电荷决定的,与空腔外表面及空腔外的电荷无关。
(√ )
6、在边长为a 的正方形的四角,依次放置点电荷q 、2q 、4q -、2q ,则它的正中心的电场强度是
2
052q
a πε 。
7、一半径为R 的带有一缺口的细圆环,缺口宽度为()d d R =环上均匀带正电, 总电量为q ,如图1所示,则圆心O 处的场强大小E =
23
08qd R πε ,场强方向为 由圆心指向缺口 。
8、半径为R 的均匀带电球体,其电荷密度为ρ,则在离球心距离为()d d R <的一点的电场强度大小为
3d
ρε 。
9、有一边长为a 的正方形平面,在其中垂线上距中心O 点/2a 处,有一电量为Q 的正点电荷,则通过该平面的电场强度通量为( D )
(A ) 4
q/6
(B )q/4
(C )q/30 (D )q/60 10、图2示为一轴对称性静电场的E r :关系曲线,请指出该电场是由哪种带电体产生的(E 表示电场强度的大小,r 表示离对称轴的距离)( C )
(A) “无限长”均匀带电直线;
(B) 半径为R 的“无限长”均匀带电圆柱体; (C) 半径为R 的“无限长”均匀带电圆柱面; (D) 半径为R 的有限长均匀带电圆柱面.
O
R
d
图1
A
B Q
图3 O
R
r
E ∝1/r
图2
11、导体A 接地方式如图3,导体B 带电为Q +,则导体( B ) (A) 带正电 (B) 带负电 (C) 不带电
(D) 左边带正电,右边带负电
12、如图4,设匀强电场的电场强度E 与半径为R 的半球面对称轴平行,试计算通过此半球面的电场强度通量。
解:通过面S 的电通量等于通过面S '的电通量,所以为
E π13、教材30页习题
14、教材18-21页例题,,,
二、提高题
15、为求半径为R 带电量为Q 的均匀带电圆盘中心轴线上P 点的电场强度, 可将圆盘分成无数个同心的细圆环, 圆环宽度为d r ,半径为r ,此面元的面积d s =
2d r r π ,带电量为d q = 2
2d q
r r R
ππ ,此细圆环在中心轴线上距圆心x 的一点产生的电场强度大小E =
223/2
0d 4()
qx
R x πε+ . 16、A 、B 为真空中两个平行的“无限大”均匀带电平面,已知平面间的电场强度大小为0E ,两平面外侧电场
A B
强度大小均为0/3E ,方向如右图。
则两平面上的电荷 面密度分别为 A σ = 00
43
E ε ;
B
=
00
23
E ε- 。
17、教材11页例题 18、教材30页习题
19、教材31页习题
20、有两个均匀带电的同心球面,电量分别为1q 、
2q ,半径分别为1R 、2R 12()R R <,求空间的电场分布。
解 由题意知电荷分布具有球对称性,由高斯定理
int
2
4q E r
πε=
∑
得11
122
012
22
00,,4,4r R q E R r R r q q r R r πεπε⎧
⎪
<⎪⎪=<<⎨⎪⎪+>⎪⎩。