静电场试题库2010年-1-1)
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KM N静电场素质训练试题(第1套)本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
共100分考试用时90分钟。
第Ⅰ卷(选择题 共40分)一、本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分.1.关于元电荷下列说法正确的是 ( ) A .元电荷实际上是指电子和质子本身 B .所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍 C .元电荷的值通常取作e = 1.60×10-19C D .电荷量e 的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的 2.关于摩擦起电和感应起电,以下说法正确的是 ( ) A .摩擦起电是因为电荷的转移,感应起电是因为产生了新电荷 B .摩擦起电是因为产生了新电荷,感应起电是因为电荷的转移 C .不论摩擦起电还是感应起电都是电荷的转移 D .以上说法均不正确3. 示波管是示波器的核心部件,它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,如图所示.如果在荧光屏上P 点出现亮斑,那么示波管中的 ( )A .极板X 的电势高于极板X ′B .极板X ′的电势高于极板XC .极板Y 的电势高于极板Y ′D .极板Y ′的电势高于极板Y 4.下列关于静电场中场强及电势的说法正确的是 ( )A .在点电荷形成的电场中没有场强相等的两点,但有电势相等的两点B .正电荷只在电场力作用下,一定从高电势向低电势运动C .场强为零处,电势不一定为零;电势为零处,场强不一定为零D .初速为零的正电荷在电场力作用下一定沿电场线运动 5. 如图所示,在平行板电容器MN 中有一个带电微粒。
电键K 闭合时,该微粒恰好能保持静止。
充电后将K 断开, 在这种情况下,用什么方法能使该带电微粒向下运动打到极板N 上 ( )A .增大两板间的距离B .减小两板间的距离C .向左移动极板MD .把下极板N 接地6. 两个半径相同的金属小球,带电量之比为1∶7,相距为r ,两者相互接触后再放回原来的位置上,则相互作用力可能为原来的 ( )(甲) (乙) 4321A .74 B .73C .79D .716 7. 将一正电荷从无穷远处移向电场中M 点,电场力做功为6.0×10-9J ,若将一个等量的负电荷从电场中N 点移向无穷远处,电场力做功为7.0×10-9J ,则M 、N 两点的电势φM 、φN 有如下关系 ( ) A .ϕM <ϕN <0 B .ϕN >ϕM >0 C .ϕN <ϕM <0 D .ϕM >ϕN >0 8. 如图所示,M 、N 两点分别放置两个等量异种电荷,A 为它们连线的中点,B 为连线上靠近N 的一点,C 为连线的中垂线上处于A 点上 方的一点,在A 、B 、C 三点中 ( ) A .场强最小的点是A 点,电势最高的点是B 点 B .场强最小的点是A 点,电势最高的点是C 点 C .场强最小的点是C 点,电势最高的点是B 点 D .场强最小的点是C 点,电势最高的点是A 点9. 如图所示的直线是真空中某电场的一条电场线,A 、B 是这条直线上的两点,一带正电粒子以速度v A 经过A 点向B 点运动,经过一段时间后,粒子以速度v B 经过B 点,且v B 与v A 方向相反,不计粒子重力,下面说法正确的是 ( ) A .A 点的场强一定大于B 点的场强B .A 点的电势一定高于B 点的电势C .粒子在A 点的速度一定小于在B 点的速度D .粒子在A 点的电势能一定小于在B 点的电势能10.如图(甲)所示,在x 轴上有一个点电荷Q (图中未画出),O 、A 、B 为轴上三点。
静电场测试题一、选择题:从A、B、C、D四个选项中选择正确答案填入括号内。
1. 静电场是指:A. 只有正电荷和负电荷相互作用的场B. 只有电流流动时产生的场C. 有电荷存在时产生的场D. 只有电荷静止时产生的场()2. 静电场的强度可以用以下哪个物理量来表示:A. 电势差B. 电场线C. 电场力D. 电荷量()3. 在静电场中,带电粒子的运动轨迹是:A. 直线轨迹B. 波浪状轨迹C. 圆周轨迹D. 双曲线轨迹()4. 两个相同电荷量的粒子之间的静电力:A. 与电荷量无关B. 与电荷量成正比C. 与电荷量成反比D. 与电荷量的关系不确定()5. 一物体的电场线为密集平行直线条纹,则说明该物体的电荷分布:A. 均匀B. 零电荷C. 非均匀D. 电荷分布不确定()二、填空题:根据题目补充完整。
6. 静电场中的粒子只有________,不会形成电流。
7. 静电力是由________引起的。
8. 两个同性电荷之间的静电力是________的。
9. 电场强度的单位是________。
三、解答题:根据题目要求进行详细解答。
10. 静电场中的两个不同电荷分别为正电荷和负电荷,它们之间的电场力方向如何?请详细解答并给出相关原因。
【解答】两个不同电荷之间的电场力方向是相互吸引的,即正电荷对负电荷施加引力,负电荷对正电荷施加引力。
原因是根据库仑定律,两个电荷之间的静电力的方向与它们间的距离成正比,与电荷量成反比。
正电荷和负电荷之间的电荷量相反,所以它们之间的静电力方向相互吸引。
四、简答题:根据题目要求进行简要回答。
11. 静电场的特点是什么?请列举至少三点。
【回答】- 静电场是由电荷产生的场,存在电荷时才会有静电场的存在。
- 静电场是无源场,不消耗能量,不需要电流的参与来维持。
- 静电场中带电粒子的运动轨迹是受电场力作用的曲线或曲面。
- 静电场的强度可以通过电场线的分布密度来表示,电场线的方向指示了正电荷受力的方向。
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》检测题一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共48分。
第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0分。
)1.在一个点电荷形成的电场中,关于电场强度和电势的说法中正确的是()A.没有任何两点电场强度相同 B.可以找到很多电场强度相同的点C.没有任何两点电势相等 D.可以找到很多电势相等的点2.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3.两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,若两电荷原来带异种电荷,则后来两小球之间的静电力大小与原来之比是()A.16:7 B.9:7 C.4:7 D.3:74.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.5.关于和的理解,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WAB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6.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先后经过a、b两点,a、b两点的电势分别为 a = -3 V 、 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7.在如图所示的实验装置中,平行板电容器的极板B与一灵敏的静电计相连,极板A接地。
______________________________________________________________________________________________________________精品资料练习一 库仑定律 电场强度σ,球面内电场强度处处为零(原因是场强叠加原理),球面上面元d S 的一个电量为σd S 的电荷元在球面内各点产生的电场强度(C)(面元相当于点电荷)(A) 电荷电量大,受的电场力可能小; (B) 电荷电量小,受的电场力可能大;(C) 电场为零的点,任何点电荷在此受的电场力为零; (D) 电荷在某点受的电场力与该点电场方向一致.边长为a 的正方形的四个顶点上放置如图2.1所示的点电荷,则中心O 处场强(C) (用点电荷的场强叠加原理计算,注意是矢量叠加,有方向性)(A) 大小为零.(B) 大小为q/(2πε0a 2), 方向沿x 轴正向.图2.12(C) 大小为()2022a q πε, 方向沿y 轴正向. (D) 大小为()2022a q πε, 方向沿y 轴负向.二、填空题1.4所示,带电量均为+q 的两个点电荷,分别位于x的+a 和-a 位置.则y 轴上各点场强表达式 为E = ,场强最大值的位置在y = .( 2qy j /[4πε0 (a 2+y 2)3/2] , ±a/21/2.) (也是用点电荷的场强叠加原理计算)三、计算题1.用绝缘细线弯成的半圆环,半径为R ,其上均匀地带有正点荷Q , 试求圆心O 处的电场强度. (此题的计算尽量掌握,涉及连续带电体的电场强度计算,可与书上总结部分的例子进行比较对应)解. 取园弧微元 d q=λd l=[Q/(πR )]R d θ=Q d θ/πd E =d q/(4πε0r 2)=Q d θ/(4π2ε0R 2) d E x =d E cos(θ+π)=-d E cos θ d E y =d E sin(θ+π)=-d E sin θ E x =()⎰⎰-=2/32/2024d cos d ππεπθθR Q E x =Q/(2π2ε0R 2)E y =⎰d E y ()⎰-2/32/2024d sin ππεπθθR Q =0图1.4______________________________________________________________________________________________________________精品资料故 E=E x =()2022R Q επ方向沿x 轴正向.练习二 高斯定理一、选择题如图3.1所示.有一电场强度E 平行于x 轴正向的均匀电场,则通过图中一半径为R 的半球面的电场强度通量为(D)(此题注意场强的方向,联系场线穿入与穿出)(A) πR 2E . (B) πR 2E /2 . (C) 2πR2E . (D) 0 . 关于高斯定理,以下说法正确的是:(A)(A) 高斯定理是普遍适用的,但用它计算电场强度时要求电荷分布具有某种对称性;(实际是要求场具有对称性)(B) 高斯定理对非对称性的电场是不正确的;(C) 高斯定理一定可以用于计算电荷分布具有对称性的电场的电场强度;(D) 高斯定理一定不可以用于计算非对称性电荷分布的电场的电场强度.3.3所示为一球对称性静电场的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 表示离对称中心的距离) . (C) (如果是均匀带电球体,其E ~ r 又该如何画)图3.1图3.34(A) 点电荷.(B) 半径为R 的均匀带电球体. (C) 半径为R 的均匀带电球面.(D) 内外半径分别为r 和R 的同心均匀带球壳.如图3.4所示,一个带电量为q 的点电荷位于一边长为l 的 正方形abcd 的中心线上,q 距正方形l/2(这一点很关键),则 通过该正方形的电场强度通量大小等于: (B) (要学会如何化解,考查对高斯定理通量的理解 (A)02εq . (B) 06εq .(C) 012εq .(D) 024εq .3.5, 两块“无限大”的带电平行平板,其电荷面密度分别为-σ (σ > 0 )及2σ.试写出各区域的电场强度.Ⅰ区E 的大小 ,方向 . Ⅱ区E 的大小 ,方向 . Ⅲ区E 的大小 ,方向 .σ/(2ε0),向左;3σ/(2ε0),向左;σ/(2ε0),向右.(考查对连续带电体场强叠加原理的理解。
静电场练习题专题一、单项选择题:(每题只有一个选项正确,每题 4 分)1、以下说法正确的选项是:()A.只有体积很小的带电体,才能看做点电荷B.电子、质子所带电量最小,因此它们都是元电荷C.电场中A、B两点的电势差是恒定的,不随零电势点的不一样而改变,因此U AB= U BA D.电场线与等势面必定互相垂直,在等势面上挪动电荷电场力不做功2、在真空中同向来线上的A、B 处罚别固定电量分别为+2Q、- Q的两电荷。
如下图,若在 A、 B 所在直线上放入第三个电荷C,只在电场力作用下三个电荷都处于均衡状态,则C 的电性及地点是 ()A .正电,在、B 之间AB .正电,在B点右边C.负电,在B点右边D.负电,在A点左边3、如下图,实线为不知方向的三条电场线,从电场中点以同样速度飞出、两个带电M a b粒子,仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示。
则()A.a必定带正电,b必定带负电B.a的速度将减小,b的速度将增添C.a的加快度将减小,b的加快度将增添D.两个粒子的电势能一个增添一个减小4、某静电场的电场线散布如下图,图中P、 Q 两点的电场强度的大小分别为P QE和 E,电势分别为φP 和φQ,则()A.P< Q,φP <φQE EPQ P QB.E >E,φ<φC.P< Q,φP>φQE ED.E P>E Q,φP>φQ5、一个点电荷,从静电场中的 a 点移到 b 点,其电势能的变化为零,则()A、 a、 b 两点的场强必定相等;B、该点电荷必定沿等势面挪动;C、作用于该点电荷的电场力与其挪动方向老是垂直的;D、 a、 b 两点电势必定相等。
6、在点电荷 Q 形成的电场中有一点 A,当一个- q 的查验电荷从电场的无穷远处被移到电场中的A 点时,电场力做的功为 W,则查验电荷在 A 点的电势能及电场中 A 点的电势分别为(规定无穷远处电势能为 0):A.C.AAW,W,WB.AqWD.AqAW,AWqAW,AWq7、如下图,圆滑绝缘水平面上带异号电荷的小球A、B,它们一同在水平向右的匀强电场中向右做匀加快运动,且保持相对静止。
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。
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。
静电场习题一、不定项选择题(本题共12小题,每题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项符合题目要求,有些小题有多个选项符合题目要求) 1.下列说法不正确的是A .电场中某点电势与零电势点的选取有关,而电场中某两点间的电势差与零电势点选取无关B .同一点电荷在电势高的地方电势能较大,在电势低的地方电势能较小C .同一点电荷,电场力做正功,其电势能一定减小;电场力做负功,其电势能一定增加D .同一点电荷在电场中任意两点间移动时,只要电场力做功相同,则两点间的电势差一定相同 2.在静电场中A .电场强度处处为零的区域内,电势也一定处处为零B .电场强度处处相等的区域内,电势也一定处处相等C .电场强度的方向总是跟等势面垂直D .沿着电场线的方向电势是不断降低的3.一个电子在匀强电场中运动,且只受电场力作用,则在一段时间内 A .电子的速率一定增大 B .电子的动能可能减小 C .电子的速率一定减小D .电子一定做匀变速运动4.两个相同的金属小球,分别带电后相距较远距离时的库仑力为F ,将两球接触后放回原处,相互作用的库仑力大小仍为F ,则两个小球原来所带的电荷 A .可能为等量同种电荷B .可能为不等量的同种电荷C .可能为不等量的异种电荷D .不可能为异种电荷5.两个带电量均为Q 的正电荷,固定于两点,它们连线的垂直平分线MN 交其连线于O 点,如图所示,现在MN 上取a 、b 两点,且aO =Ob ,将电荷q 从a 移至b 的过程中A .电场力一定先做正功后做负功B .电场力可能先做负功后做正功C .电场力一直做正功D .电场力一直做负功6.如图所示,在A 点放有电量为Q 的点电荷,在B 点放有电量为-2Q 的点电荷,在它们的连线上有M 、N 两点,且AM =BN ,比较M 、N 两点的场强和电势高低,则 A .E M >E N φM > φN B .E M >E N φM < φN C .E M <E N φM >φND .E M <E N φM < φN7.如图所示,让平行板电容器带电后,静电计的指针偏转一定角度,若不改变A 、B 两极板带的电量而减小两极板间的距离,同时在两极板间插入电介质,那么静电计指针的偏转角度 A .一定减小 B .一定增大 C .一定不变 D .可能不变8.一平行板电容器通过开关和电源连接,如图所示,电源的电动势保持9V 不变。
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。
静电场一.选择题(每题3分)1.如图所示,各图中所有电荷均与原点等距,且电量相等。
设无穷远为零电势,则各图中电势和场强均为零的是( C )+q +q +q +q+q -q –q -q –q -q +q +q-q -q +q +q (A)图1 (B )图2 (C )图3 (D )图42.一均匀带电球面,若球内电场强度处处为零, 则球面上带电量为σds 的面元在球面内产生的电场强度是( C )(A )处处为零 (B )不一定为零 (C )一定不为零 (D )是常数3.在一个点电荷+Q 的电场中,一个检验电荷+q ,从A 点分别移到B ,C ,D 点,B ,C ,D 点在+Q 为圆心的圆周上,如图所示,则电场力做功是( D ) (A ) 从A 到B 电场力做功最大。
(B ) 从A 到C 电场力做功最大。
(C ) 从A 到D 电场力做功最大。
(D ) 电场力做功一样大。
4.空心导体球壳,外半径为R 2,内半径为R 1,中心有点电荷q ,球壳上总电荷q ,以无穷远处为电势零点,则导体壳的电势为( D )(A )0114qR πε(B )0214q R πε (C )01124q R πε (D )02124q R πε5.等腰三角形三个顶点上分别放置+q ,-q 和2q 三个点电荷,顶角平分线上一点P 与三个顶点的距离分别为d 1 ,d 1和d ,如图所示,把电荷Q 从无穷远处移到P 点最少需要做功( C ) 2q(A )0114qQ d πε (B )01124qQ d πε (C )0124qQ d πε (D )0112()4qQ qQd d πε+ 6、如图所示,一点电荷q 位于一边长为a 的立方体的 q A顶点A ,则通过立方体B 表面的电通量各为( C ) B (A )6q ε (B )012εq (C )024εq (D )0εq7、两金属球A 和B 的半径之比为1∶4,都带等量的同号电荷Q .若将两球接触一下再移回原处,则A 球所带的电量变为( D )(A)Q 32 (B) Q 51 (C) Q 31(D) Q 52 8、下列说法中,正确的是( B )(A )电场强度不变的空间,电势必为零;(B )电势不变的空间,电场强度必为零; (C )电场强度为零的地方,电势必为零;(D )电势为零的地方,电场强度必为零。
9、真空中两平行带电平板相距为d ,面积为S ,且有2d <<S ,带电量分别 为+q 和-q ,则两板间的作用力大小为( D )(A )2024d q F πε=;(B )Sq F 02ε=;(C )S q F 022ε=;(D )S q F 022ε=。
10、一平行板电容器充电后保持与电源连接,若改变两极板间的距离,则下述物理量中哪个保持不变?( D )(A )电容器的电容; (B )两极板间的电场强度;(C )电容器储存的能量;(D )两极板间的电势差。
二.填空题(每题3分)1. 静电场中有一立方形均匀导体,边长为a 。
已知立 方导体中心O 处的电势为U 0,则立方体顶点A 的电势为 .U 0 。
2. 如图所示,一点电荷q 位于一边长为a 的立方体内的中心, 通过立方体各表面的电通量各为 06qε 。
qA3. 一空气平行板电容器,两极板间距为d ,电容为C 0,若在两平行板中间平行地插入一块厚度为d/3的金属板,则其电容值变为032C 。
4.一平行板电容器C 0充电Q 后切断电源,若使两极板间的距离增大到原来的两倍,则外力做的功为22Q C 。
5.在边长为a 的正六角形的六个顶点和中心都放有电荷,如图所示。
若以无穷远处为零电势能点,则电荷Q 的电势能为 0 ,电荷的受力大小为22Q C 。
σ 1 25题图 6题图6.如图所示,一无限大均匀带电平面的电荷面密度为+σ,现在其附近平行地放置一无限大平面导体板,则导体板两表面 1,2上的感应电荷面密度分别为σ1=2σ-,σ2 = 2σ 。
9、两个点电荷分别带电q 和q 2,相距l ,试问将第三个点电荷Q 放在离点电荷q 的距离为 )12(-=l x 处,它所受合力为零?11. 有一边长为a 的正方形平面,在其中垂线上距中心O 点2/a 处,有一电荷为q 的正点电荷,如图所示,则通过该平面的电场强度通量为 06qε 。
12、两个相距很远的导体,半径分别为cm 0.61=r ,cm 0.122=r ,都带有q =C 1038-⨯的电量,如果用一导线将两球连接起来,则最终每个球上的电量为 C q 81102-⨯= ;C q 82104-⨯= 。
13、有一外半径为1R ,内半径2R 的金属球壳,在壳内有一半径为3R 的金属球,球壳和内球均带电量q ,则球心处的电场强度E O = 0 。
14、一电量为q 的点电荷位于导体球壳中心,壳的内外半径分别为1R 、2R .则球壳上的电场强度E= 0 ;电势204R qU πε=。
15、在边长为a 的正六角形的六个顶点都放有电荷,如图 q + q -所示,则正六角形中心O 处的电场强度为E= 202aqπε 。
q + ·O qq - q -16、设均匀电场的电场强度E 与半径为R 的圆平面的法线平行,则通过曲面S 1的电通量为 E R 2π ; R S 1S 2通过曲面S 2的电通量为 E R 2π 。
E18、等势面是由电势相等的点组成的曲面。
等势面应满足两个条件:(1) 电力线与等势面处处垂直(正交);(2)顺着电力线的方向电势不断减小。
19、静电场中金属导体的静电平衡条件是(1)导体内部的场强处处为零,0=内E;(2)导体为等势体,表面为等势面;(3)净电荷只分布在表面,内部各处无净电荷存在 。
20、两块带有异号电荷的金属板A 和B ,相距mm 0.5,两板面积都是2cm 150,电量分别为C 1066.28-⨯±,则AB 两板间的电势差U AB = V U AB 1000= 。
四、计算题(每题10分)1.一均匀带电球体的半径为R ,带电量为Q ,试用高斯定理 求球内、外及球面上的电场强度;1、解:以半径为r 的同心球面为高斯面。
当r>R 时,有 ⎰=⋅=⋅024επQr E s d E; 204rQ E πε=……………2分以半径为r 的同心球面为高斯面。
当r<R 时,有 303303234344R Qr R r Q r E s d E επεππ==⋅=⋅⎰v v ; 2分 304R QrE πε=…………4分在球面上时,r =R 时,有204R Q E πε=……………………2分Q· R2、一均匀带电球面的半径为R ,带电量为Q ,试求球内、外的电场强度及电势分布; 2、解:以半径为r 的同心球面为高斯面。
⎰=⋅=⋅024επQ r E s d E ;2分当r<R 时, 有 240E ds E r π⋅=⋅=⎰; 10E = 1分 当r>R 时,有2204Q E r πε=……………1分rU E dl ∞=⋅⎰ 2分当r<R 12204R rrRQ U E dl E dr E dr R πε∞∞=⋅=+=⎰⎰⎰ 2分当r>R 2204rrQ U E dl E dr rπε∞∞=⋅==⎰⎰ 2分3、有一外半径为1R ,内半径2R 的金属球壳,在壳内有一半径为3R 的金属球,球壳和内球均带电量q ,求球心的电势.3、解: 根据高斯定理∮E ⋅dS=0q ε∑ ………2分01=E 3R r 〈 ………1分2024rπεqE = 23R r R 〈〈 ………1分 03=E 12R r R 〈〈 ………1分20442r πεqE = 1R r 〉 ………1分⎰⎰⎰⎰∞•+•+•+•=1231230R R R R R R d d d d U r E r E r E r E 4321dr r πεq dr r πεq R R R ⎰⎰∞+=1232020424)211(41230R R R πεq +-=………4分 4、一电量为q 的点电荷位于导体球壳中心,壳的内外半径分别为1R 、2R .求球壳内外和球壳上场强和电势的分布.4、解:根据高斯定理∮E ⋅dS=0q ε∑ ………2分2014rπεqE =10R r 〈〈………1分02=E 21R r R 〈〈………1分2034rπεqE =2R r 〉………1分 10R r ≤〈 ⎰⎰∞+=21202044R R rdr r πεq dr r πεq U )111(4210R R r πεq +-=………3分 21R r R ≤〈 2020442R πεqdr rπεq U R ==⎰∞………1分 2R r ≥ r πεq dr r πεq U r02044==⎰∞………1分5、两个同心球面的半径分别为R 1 和R 2 ,各自带有电荷Q 1 和Q 2 .求: 各区域电势分布. 5、解 由高斯定理0d ε∑⎰=⋅q S E ………2分可求得电场分布()()()分分分1................ π41................ π41.. (02202)1321201211R r rQ Q R r R rQ R r rr>+=<<=<=e E e E E εε 由电势⎰∞⋅=rV l E d 可求得各区域的电势分布.当r ≤R 1 时,有分2.............................π4π4π411π40d d d 202101202121132112211R Q R Q R Q Q R R Q V R R R R rεεεε+=++⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+=⋅+⋅+⋅=⎰⎰⎰∞lE l E l E 当R 1 ≤r ≤R 2 时,有分2..........................π4π4π411π4d d 20201202120132222R Q r Q R Q Q R r Q V R R rεεεε+=++⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=⋅+⋅=⎰⎰∞lE l E 当r ≥R 2 时,有 rεQ Q V r02133π4d +=⋅=⎰∞l E ………1分(注:可编辑下载,若有不当之处,请指正,谢谢!)。