静电场练习题

静电场练习一、选择题（在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，把所选项前的字母填在题后括号内）1．两个等量异种的点电荷十Q 和一Q ，相距为r ，在它们连线的中点O 处放置另一点电荷q ，如图3－10所示，则q 所受的电场力的大小等于：（ B ）A ．Q ；B ．8kQq/r 2； C ．kQq/ r 2； D ．2kQq/ r 2。

2．下列关于电场强度的各种说法中，不正确的是：（ C ）A ．点电荷的电场中，某一点的电场强度的大小只取决于产生电场的电荷Q ，与检验电荷无关；B ．电场强度是描述电场的力的性质的物理量；C ．电场中某一点场强的方向取决于检验电荷在该点所受电场力的方向；D ．任何静电场中场强的方向总是电势降低最快的方向。

3．如图3－11所示，在静止负电荷形成的电场中，有M 、N 两点，比较M 、N 两点的场强大小和电势高低，则有：（ C ）A ．N 点的场强大，电势低；B ．N 点的场强小，电势高；C ．M 点的场强大，电势高；D ．M 点的场强小，电势低。

4．关于电场强度，下列说法中正确的是：（ C ） A ．场强的大小和检验电荷q 0的大小成正比；B ．点电荷在电场中某点受力的方向一定是该点场强方向；C ．在电场中某点，检验电荷q 0所受的力与q 0的比值不随q 0的大小而变化；D ．在以点电荷为中心的球面上，由该点电荷所产生的电场的场强处处相同。

5．关于电场线的论述，正确的是：（ C ）A ．电场线上任一点的切线方向就是检验电荷在该点运动的方向；B ．电场线弯曲的地方是非匀强电场，电场线为直线的地方一定是匀强电场；C ．无论电场线是曲线的还是直线的，都要跟它相交的等势面垂直；D ．只要正电荷的初速度为零，必将在电场中沿电场线方向运动。

6．电场中电势越高的地方则有：（ C ） A ．那里的电场强度越大；B ．放在那里的电荷的电势能越大；C ．放在那里的正电荷的电势能越大；D ．那里的等势面分布越密。

静电场练习题一、选择题（本题共10小题,每小题4分,共40分.其中1~9题只有一个选项正确,10~12题有多个选项正确.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分） 1.下列描述正确的是( ) A.由qFE可知,电场强度E 跟放入的电荷q 所受的电场力成正比 B.一个物体带1.6×10－9C 的正电荷,这是它失去了1.0×1010个电子的缘故2．某静电场的电场线分布如图，图中P 、Q 两点的电场强度的大小分别为E P 和E Q ，电势分别为φP 和φQ ，则( )A ．E P ＞E Q ，φP ＜φQB ．E P ＜E Q ，φP ＞φQC ．E P ＜E Q ，φP ＜φQD ．E P ＞E Q ，φP ＞φQ3.如图所示，三个等势面上有a 、b 、c 、d 四点，若将一正电荷由c 经a 移到d ，电场力做正功W 1，若由c 经b 移到d ，电场力做正功W 2，则( )A ．W 1>W 2 φ1>φ2B ．W 1<W 2 φ1<φ2C ．W 1＝W 2 φ1<φ2D ．W 1＝W 2 φ1>φ24.右图为一匀强电场，某带电粒子从A 点运动到B 点，在这一运动过程中克服重力做的功为2.0 J ，静电力做的功为1.5 J ．下列说法正确的是( )A ．粒子带负电B ．粒子在A 点的电势能比在B 点少1.5 JC ．粒子在A 点的动能比在B 点少0.5 JD ．粒子在A 点的机械能比在B 点少1.5 J5.如图所示，有一带电粒子贴着A 板沿水平方向射入匀强电场，当偏转电压为U 1时，带电粒子沿①轨迹从两板正中间飞出；当偏转电压为U 2时，带电粒子沿②轨迹落到B 板中间．设粒子两次射入电场的水平速度相同，则两次偏转电压之比为( )A ．U 1∶U 2＝1∶8B ．U 1∶U 2＝1∶4C ．U 1∶U 2＝1∶2D ．U 1∶U 2＝1∶16.右图是某电场中的一组等势面，若A 、B 、C 、D 相邻两点间距离均为2 cm ，A 和P 点间的距离为1.5 cm ，则该电场的场强E 和P 点的电势φP 分别为( )A ．500 V/m ，－2.5 V B.1 00033V/m ，－2.5 VC ．500 V/m,2.5 V D.1 00033V/m,2.5 V7. 在如图甲所示的电场中，一负电荷从电场中A 点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B 点，则它运动的υt 图像可能是图乙中的( )8. 平行板间加如图所示周期性变化的电压，重力不计的带电粒子静止在平行板中央，从t ＝0时刻开始将其释放，运动过程无碰板情况。

静电场练习题一1、一个挂在绝缘细线下端的带正电的小球B,静止在图示位置,若固定的带正电小球A的电荷量为Q,B球的质量为m,带电荷量为q,θ=37°,A和B在同一条水平线上,整个装置处于真空中,求A,B两球间的距离.2、如图所示,有一水平方向的匀强电场,场强大小为900 N/C,在电场内一水平面上作半径为10 cm的圆心为O的圆,圆上取A,B两点,AO沿电场方向,BO⊥OA,另在圆心处放一电荷量为10-9 C的正点电荷,求A处和B处场强大小。

3、如图,光滑斜面倾角为37°,一质量m=1×10-2 kg、电荷量q=+1×10-6 C的小物块置于斜面上,当加上水平向右的匀强电场时,该物体恰能静止在斜面上,g=10 m/s2,求:(1)该电场的电场强度大小;(2)若电场强度变为原来的,小物块运动的加速度大小.4、如图所示,真空中,带电荷量分别为+Q和-Q的点电荷A,B相距r,则:(1)点电荷A,B在中点O产生的场强分别为多大?方向如何?(2)两点电荷连线的中点O的场强为多大?(3)在两点电荷连线的中垂线上,距A,B两点都为r的O′点的场强如何?5、一试探电荷q=+4×10-9 C,在电场中P点受到的静电力F=6×10-7N.则:(1)P点的场强大小为多少;(2)将试探电荷移走后,P点的场强大小为多少;(3)放一电荷量为q′=1.2×10-6 C的电荷在P点,受到的静电力F′的大小为多少？6、竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场.其电场强度为E,在该匀强电场中,用丝线悬挂质量为m的带电小球,丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡,此时小球与极板间的距离为b,如图所示.(重力加速度为g)问:(1)小球带电荷量是多少?(2)若剪断丝线,小球碰到金属板需多长时间?7、如图所示,在真空中的O点放一个点电荷Q=+1.0×10-9 C,直线MN 通过O点, OM的距离r=30 cm,M点放一个点电荷q=-1.0×10-10 C,求(1)q在M点受到的电场力;(2)M点的场强;.8、有一个带电荷量q=-3×10-6 C的点电荷,从某电场中的A点移到B 点,电荷克服电场力做6×10-4J的功,从B点移到C点,电场力对电荷做9×10-4 J 的功,问AB,BC,CA间电势差各为多少?若A点电势为100v，求B、C点电势。

1静电场练习题一、填空题1. 一均匀带电直线长为d ，电荷线密度为＋λ，以导线中点O 为球心，R 为半径(R ＞d )作一球面，如图所示，则通过该球面的电场强度通量为_______________.带电直线的延长线与球面交点P 处的电场强度的大小为________________，方向_______________．2. 真空中一半径为R 的均匀带电球面，总电荷为Q ．今在球面上挖去很小一块面积△S (连同其上电荷)，若电荷分布不改变，则挖去小块后球心处电势(设无穷远处电势为零)为______．3. 如图所示, 在场强为E的均匀电场中，A 、B 两点间距离为d ．AB连线方向与E方向一致．从A 点经任意路径到B 点的场强线积分⎰⋅ABl Ed ＝_____________．4. 真空中有一半径为R 的半圆细环，均匀带电Q ，如图所示．设无穷远处为电势零点，则圆心O 点处的电势U ＝_____________，若将一带电量为q 的点电荷从无穷远处移到圆心O 点，则电场力做功A ＝______________．5. 已知某静电场的电势函数 ax AU +-=，式中A 和a 均为常量，则电场中任意点的电场强度E＝_________________．6. 带有电荷q 、半径为r A 的金属球A ，与一原先不带电、内外半径分别为r B 和r C 的金属球壳B 同心放置如图．则图中P 点的电场强度=E_____________．如果用导线将A 、B 连接起来，则A 球的电势U=_______________．(设无穷远处电势为零)7. 如图所示，在金属球A 内有两个球形空腔，此金属球本身不带电，而球外远处有一点电荷q (q 到球心O 之距离r >>球半径R )．今在空腔中分别放点电荷q 1和q 2，则作用在点电荷q 上的电场力F ＝_____________________．8. 如图所示，电容C 1、C 2、C 3已知，电容C 可调，当调节到A 、B 两点电势相等时，电容C =_________________．AEA29. 图示为一均匀极化的电介质球体，已知电极化强度为P，则介质球表面上A 、B 、C 各点的束缚电荷面密度分别为A σ'＝___________，B σ'＝___________，c σ'＝____________．10. 一导体球外充满相对介电常量为εr 的各向同性均匀电介质，若导体球上的自由电荷面密度为σ，则紧靠导体球的介质表面上的极化电荷面密度σ'＝ ． 二、计算题1. 如图所示，半径为R 的均匀带电球面，带有电荷q ．沿某一半径方向上有一均匀带电细线，电荷线密度为λ，长度为l ，细线左端离球心距离为r 0．设球和线上的电荷分布不受相互作用影响，试求细线所受球面电荷的电场力和细线在该电场中的电势能(设无穷远处的电势为零)．2. 两块竖直平行放置的均匀带电大平板，面积都是S ，分别带有电荷＋Q 和－Q ．在两板中间有一长为L 的带电细棒，棒上的电荷线密度一半为＋λ另一半为－λ．棒的方向与水平方向成θ角，如图所示．求棒所受的电场力矩．3. 两根相同的均匀带电细棒，长为l ，电荷线密度为λ，沿同一条直线放置．两细棒间最近距离也为l ，如图所示．假设棒上的电荷是不能自由移动的，试求两棒间的静电相互作用力．4. 一接地的"无限大"导体板前，垂直板面放置一"半无限长"均匀带电直线，该带电直线的一端和板面的距离为d ．如图所示，若带电直线上电荷线密度为λ，试求平面上的感生电荷面密度分布．5. 如图所示，一球形电容器，内球壳半径为R 1，外球壳半径为R 2 (R 2＜2R 1)，其间充有相对介电常数分别为εr 1和εr 2的两层各向同性均匀电介质(εr 2＝εr 1 / 2)，其界面半径为R ．若两种电介质的击穿电场强度相同，问：(1) 当电压升高时，哪层介质先击穿？(2) 该电容器能承受多高的电压？6. 如图所示，一圆柱形电容器，内筒半径为R 1，外筒半径为R 2 (R 2＜2 R 1)，其间充有相对介电常量分别为εr 1和εr 2＝εr 1 / 2的两层各向同性均匀电介质，其界面半径为R ．若两种介质的击穿电场强度相同，问：B+QSS3(1) 当电压升高时，哪层介质先击穿？ (2) 该电容器能承受多高的电压？7. 如图所示，在均匀极化的各向同性均匀电介质中，挖出一半径为r ，高度为h 的圆柱形空穴，其轴线平行于介质的极化强度P．介质的相对介电常量为εr ，求空穴中点处的场强E 和电位移矢量D，并求当h >>r 时，空穴中点处E 、D的近似值．8. 一空气平行板电容器，极板面积为S ，两极板之间距离为d ， 如图所示．今在其间平行地插入一厚度为t 、面积为S / 2、介电常量为ε的各向同性均匀电介质板．略去边缘效应，试求该情况下电容器的电容．9. 三个电容器如图联接，其中C 1 = 10×10-6 F ，C 2 = 5×10-6 F ，C 3 = 4×10-6 F ，当A 、B 间电压U =100 V 时，试求：(1) A 、B 之间的电容；(2) 当C 3被击穿时，在电容C 1上的电荷和电压各变为多少？10. 如图所示，C 1、C 2、C 3是三个几何尺寸完全相同的电容器，在C 2和C 3中充满相对介电常量为εr 的各向同性均匀电介质．当接通电源后，求三个电容器中储能之比． S dC C。

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)。

静电场练习题一．选择题（共26小题）1．如图所示，三个点电荷q1、q2、q3固定在一直线上，q2与q3的距离为q1与q2的距离的2倍，每个电荷所受静电力的合力均为零，由此可以判定，三个电荷的电量之比q1：q2：q3为（）A．9：4：9B．4：9：4C．（﹣9）：4：（﹣36）D．4：9：362．如图甲所示，M为带正电Q的金属板，沿金属板的垂直平分线，在距板r处放一质量为m、电荷量为q的小球，小球受水平向右的库仑力偏转θ角而静止，小球用绝缘细线悬于O点，则小球与金属板之间的库仑力大小为（）A．k B．k C．mgtanθD．无法确定3．如图所示，在一匀强电场中用绝缘细线系着一带电小球A，细线的另一端连在竖直墙上，小球电荷量为+q，且细线与竖直方向的夹角为θ，细线与球在竖直平面内。

则电场强度的最小值和方向为（）A．E＝方向水平向右B．E＝方向竖直向上C．E＝方向垂直细线斜向下D．E＝方向垂直细线斜向上4．某静电场的电场线如图中实线所示，虚线是某个带电粒子在仅受电场力作用下的运动轨迹，下列说法正确的是（）A．粒子一定带负电荷B．粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度C．粒子在M点的动能大于它在N点的动能D．粒子一定从M点运动到N点5．如图甲所示，AB是某电场中的一条电场线，若将正点电荷从A点自由释放，仅在电场力的作用下，沿电场线从A到B运动过程中的速度﹣时间图线如图乙所示。

A、B两点的电场强度大小分别为E A、E B，A、B两点的电势分别为φA、φB，下列判断正确的是（）A．E A＞E B；φA＞φBB．B．E A＜E B；φA＞φBC．E A＜E B；φA＜φBD．D．E A＞E B；φA＜φB6．用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱。

如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线，图乙是场中的一些点：O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O对称。

则（）A．B、C两点场强大小和方向都相同B．A、D两点场强大小相等，方向相反C．E、O、F三点比较，O点场强最弱D．B、O、C三点比较，O点场强最强7．某电场的电场线分布如图所示（实线），以下说法正确的是（）A．c点场强小于b点场强B．b和c处在同一等势面上C．若将一试探电荷+q由a点移动到d点，电荷的电势能将增大D．若某一点电荷只在电场力的作用下沿虚线由a点运动到d点，可判断该电荷一定带正电8．直角坐标系xOy中，M、N两点位于x轴上，GH两点坐标如图。

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。

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。

说明：字母为黑体者表示矢量第7章 静电场 练习一一、选择题1．一均匀带电球面，电荷面密度为σ，球面内电场强度处处为零，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(A) 处处为零. (B) 不一定都为零. (C) 处处不为零. (D) 无法判定.E =F /q 0，下列说法中哪个是正确的？ (A) 场强E 的大小与试探电荷q 0的大小成反比；(B) 对场中某点，试探电荷受力F 与q 0的比值不因q 0而变； (C) 试探电荷受力F 的方向就是场强E 的方向； (D) 若场中某点不放试探电荷q 0，则F = 0，从而E = 0.1.1所示为一沿x 轴放置的“无限长”分段均匀带电直线,电荷线密度分别为+λ ( x < 0)和-λ ( x > 0)，则xOy 平面上(0, a )点处的场强为:(A )i a 02πελ. (B) 0. (C)i a 04πελ. (D) )(40j +i aπελ.(A) 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.(B) 在以点电荷为中心的球面上，由该点电荷所产生的场强处处相同.(C) 场强方向可由E = F /q 定出，其中q 为试验电荷的电量，q 可正、可负，F 为试验电荷所受的电场力.(D) 以上说法都不正确.5．如图1.2所示，在坐标(a , 0)处放置一点电荷+q ，在坐标(-a ,0)处放置另一点电荷-q ，P 点是x 轴上的一点，坐标为(x , 0).当x >>a 时，该点场强的大小为：(A)x q04πε. (B)204x qπε.(C) 302xqa πε (D) 30x qaπε.二、填空题1．如图1.3所示，两根相互平行的“无限长”均匀带正电直线1、2，相距为d ，其电荷线密度分别为λ1和λ2，则场强等于零的点与直线1的距离a=.图1.2d 图1.3图1.4+λ-λ• (0, a ) xy O图1.11.4所示,带电量均为+q 的两个点电荷,分别位于x 轴上的+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 =.一电偶极子放在场强为E 的匀强电场中,电矩的方向与电场强度方向成角θ.已知作用在电偶极子上的力矩大小为M ,则此电偶极子的电矩大小为 .三、计算题1．一半径为R 的半球面，均匀地带有电荷,电荷面密度为σ.求球心处的电场强度.,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.第7章 静电场 练习二以下说法错误的是(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(A) 大小为零.(B) 大小为q/(2πε0a 2), 方向沿x 轴正向.(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.试验电荷q 0在电场中受力为f ,得电场强度的大小为E=f/q 0,则以下说法正确的是(A) E 正比于f ; (B) E 反比于q 0;(C) E 正比于f 反比于 q 0;(D) 电场强度E 是由产生电场的电荷所决定,与试验电荷q 0的大小及其受力f 无关.4. 在电场强度为E 的匀强电场中,有一如图2.2所示的三棱柱,取表面的法线向外,设过面AA 'CO ,面B 'BOC ,面ABB 'A '的电通量为Φ1,Φ2,Φ3,则 (A) Φ1=0, Φ2=Ebc , Φ3=-Ebc .(B) Φ1=-Eac , Φ2=0, Φ3=Eac . (C) Φ1=-Eac , Φ2=-Ec 22b a +, Φ3=-Ebc . (D) Φ1=Eac, Φ2=Ec 22b a +, Φ3=Ebc .图2.1图2.25. 两个带电体Q 1,Q 2,其几何中心相距R , Q 1受Q 2的电场力F 应如下计算(A) 把Q 1分成无数个微小电荷元d q ,先用积分法得出Q 2在d q 处产生的电场强度E 的表达式,求出d q 受的电场力d F =E d q ,再把这无数个d q 受的电场力d F 进行矢量叠加从而得出Q 1受Q 2的电场力F =⎰1d Q q E(B) F =Q 1Q 2R /(4πε0R 3).(C) 先采用积分法算出Q 2在Q 1的几何中心处产生的电场强度E 0,则F =Q 1E 0.(D) 把Q 1分成无数微小电荷元d q ,电荷元d q 对Q 2几何中心引的矢径为r , 则Q 1受Q 2的电场力为F =()[]⎰13024d Q r q Q πεr二、填空题电矩为P e 的电偶极子沿x 轴放置, 中心为坐标原点,如图 2.3.则点A (x ,0), 点B (0,y )电场强度的矢量表达式为： E A = ,E B =.如图2.4所示真空中有两根无限长带电直线, 每根无限长带电直线左半线密度为λ,右半线密度为-λ,λ为常数.在正负电荷交界处距两直线均为a 的O 点.的电场强度为E x = ;E y = .3. 设想将1克单原子氢中的所有电子放在地球的南极,所有质子放在地球的北极,则它们之间的库仑吸引力为 N .宽为a 的无限长带电薄平板,电荷线密度为λ,取中心线为z 轴, x 轴与带电薄平板在同一平面内, y 轴垂直带电薄平板. 如图2.5. 求y轴上距带电薄平板为b 的一点P 的电场强度的大小和方向. 2. 一无限长带电直线,电荷线密度为λ,傍边有长为a , 宽为b 的一矩形平面, 矩形平面中心线与带电直线组成的平面垂直于矩形平面，带电直线与矩形平面的距离为c ，如图2.6. 求通过矩形平面电通量的大小.第7章 静电场 练习三一、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(A) πR 2E . (B)πR 2E /2 . (C) 2πR 2E . (D) 0 .图2.3图2.4λ图2.6图2.5 图3.1关于高斯定理，以下说法正确的是：(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; (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．有两个点电荷电量都是+q ，相距为2a ，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3.2所示. 设通过S 1和S 2的电场强度通量分别为Φ1和Φ2，通过整个球面的电场强度通量为Φ，则(A) Φ1 >Φ2 , Φ = q /ε0 . (B) Φ1 <Φ2 , Φ = 2q /ε0 . (C) Φ1 = Φ2 , Φ = q /ε0 . (D) Φ1 <Φ2 , Φ = q /ε0 .4．图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) .(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abcdq 距正方形l/2,则通过该正方形的电场强度通量大小等于：(A) 02εq . (B) 06εq . (C)012εq . (D) 024εq .二、填空题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 . 2．如图3.6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Φ = ；若以r 0表示高斯面外法线方向的单位矢量，则高斯面上a 、b 两点的电场强度分别为 .ⅠⅡⅢ-σ 2σ 图3.5图3.3 图 3.2图3.4l电荷q 1、q 2、q 3和q 4在真空中的分布如图3.7所示, 其中q 2 是半径为R 的均匀带电球体, S 为闭合曲面，则通过闭合曲面S 的电通量⎰⋅SS E d = ，式中电场强度E 是电荷 产生的.是它们产生电场强度的矢量和还是标量和?答:是 .三、计算题1．真空中有一厚为2a 的无限大带电平板，取垂直平板为x 轴，x 轴与中心平面的交点为坐标原点,带电平板的体电荷分布为ρ=ρ0cos[πx /(2a )],求带电平板内外电场强度的大小和方向.R 的无限长圆柱体内有一个半径为a(a<R)的球形空腔,球心到圆柱轴的距离为d (d >a ),该球形空腔无限长圆柱体内均匀分布着电荷体密度为ρ的正电荷,如图3.8所示. 求：(1) 在球形空腔内，球心O 处的电场强度E O .(2) 在柱体内与O 点对称的P 点处的电场强度E P .第8章 电势一、选择题如图4.1所示，半径为R 的均匀带电球面，总电量为Q ，设无穷远处的电势为零，则球内距离球心为r 的P 点处的电场强度的大小和电势为：(A) E = 0 , U = Q /4πε0R . (B) E = 0 , U = Q /4πε0r .(C) E = Q /4πε0r 2 , U = Q /4πε0r . (D) E = Q /4πε0r 2 , U = Q /4πε0R .如图4.2所示,两个同心的均匀带电球面,内球面半径为R 1,带电量Q 1,外球面半径为R 2，带电量为Q 2.设无穷远处为电势零点,则在两个球面之间,距中心为r 处的P 点的电势为：(A)r Q Q 0214πε+.(B) 20210144R Q R Q πεπε+.(C) 2020144R Q r Q πεπε+.(D) rQ R Q 0210144πεπε+.3. 如图4.3所示，在点电荷+q 的电场中，若取图中M 点为电势零点，则P 点的电势为(A) q / 4πε0a . (B) q / 8πε0a .• q 1• q 3• q 4S图3.7q2图3.8图4.1图4.2M +q图4.9(C) -q / 4πε0a . (D) -q /8πε0a .一电量为q 的点电荷位于圆心O 处 ，A 是圆内一点,B 、C 、D 为同一圆周上的三点，如图4.4所示. 现将一试验电荷从A 点分别移动到B 、C 、D 各点，则(A) 从A 到B ，电场力作功最大. (B) 从A 到C ，电场力作功最大. (C) 从A 到D ，电场力作功最大. (D) 从A 到各点，电场力作功相等.5. 如图4.5所示，CDEF 为一矩形，边长分别为l 和2l ，在DC 延长线上CA =l 处的A 点有点电荷+q ，在CF 的中点B 点有点电荷-q ，若使单位正电荷从C 点沿CDEF 路径运动到F 点，则电场力所作的功等于：(A) 515420-⋅l q πε. (B) 55140-⋅l q πε. (C) 31340-⋅l q πε. (D) 51540-⋅l q πε.二、填空题q 1, q 2, q 3的三个点电荷位于一圆的直径上, 两个在圆周上,一个在圆心.如图4.6所示. 设无穷远处为电势零点，圆半径为R ，则b 点处的电势U = .2．如图4.7所示，在场强为E 的均匀电场中，A 、B 两点间距离为d ，AB 连线方向与E 的夹角为α. 从A 点经任意路径 到B 点的场强线积分l E d ⎰⋅AB=.4.8所示, BCD 是以O 点为圆心,以R 为半径的半圆弧,在A 点有一电量为-q 的点电荷,O 点有一电量为+q 的点 电荷. 线段BA = R .现将一单位正电荷从B 点沿半圆弧轨道 BCD 移到D 点，则电场力所作的功为.三、计算题如图4.9所示,一个均匀带电的球层,其电量为Q ,球层内表面半径为R 1,外表面半径为R 2.设无穷远处为电势零点,求空腔内任一点(r <R 1)的电势.2．已知电荷线密度为λ的无限长均匀带电直线附近的电场强度为E=λ/(2πε0r ).• •• q 1 q 2q 3ROb-q ll l l +q A BC DE F • • 图4.5B 图4.4R -q +q AB CDO• • 图4.8B图4.7pB(A)(B)(C)(D)图5.3(1)求在r 1、r 2两点间的电势差21r r U U -；(2)在点电荷的电场中，我们曾取r →∞处的电势为零，求均匀带电直线附近的电势能否这样取？试说明之.第9章 静电场中的导体一、选择题(1)电场强度；(2)电势；(3)电势梯度.相等的物理量是？(A) (1) (3)； (B) (1) (2)； (C) (2) (3)； (D) (1) (2) (3).一“无限大”带负电荷的平面，若设平面所在处为电势零点, 取x 轴垂直带电平面，原点在带电平面处，则其周围空间各点电势U 随坐标x 的关系曲线为5.2所示的圆周上,有N 个电量均为q 的点电荷，以两种方式分布，一种是无规则地分布，另一种是均匀分布，比较这两种情况下过圆心O 并垂直于圆平面的z 轴上一点的场强与电势，则有：(A) 场强相等，电势相等； (B) 场强不等，电势不等； (C) 场强分量E z 相等，电势相等； (D) 场强分量E z 相等，电势不等.4．一个带正电荷的质点，在电场力作用下从A 点出发，经C 点运动到B 点，其运动轨迹如图5.3所示，已知质点运动的速率是递减的，下面关于C 点场强方向的四个图示中正确的是：5．一个带有负电荷的均匀带电球体外，放置一电偶极子，其电矩的方向如图5.4所示.当电偶极子被释放后，该电偶极子将(A) 沿逆时针方向旋转至电矩p 指向球面而停止.(B)沿逆时针方向旋转至p 指向球面，同时沿电力线方向向着球面移动.图5.2(A)(B)(C)图5.1U U A BC (C) 沿逆时针方向旋转至p 指向球面，同时逆电力线方向远离球面移动. (D) 沿顺时针方向旋转至p 沿径向朝外，同时沿电力线方向向着球面移动. 二、填空题1. 一平行板电容器，极板面积为S ，相距为d . 若B 板接地，且保持A 板的电势U A = U 0不变，如图5.5所示. 把一块面积相同的带电量为Q 的导体薄板C 平行地插入两板之间，则导体薄板C 的电势U C = .任意带电体在导体体内(不是空腔导体的腔内) (填会或不会)产生电场,处于静电平衡下的导体,空间所有电荷(含感应电荷)在导体体内产生电场的 (填矢量和标量)叠加为零.处于静电平衡下的导体 (填是或不是)等势体,导体表面 (填是或不是)等势面, 导体表面附近的电场线与导体表面相互 ,导体体内的电势(填大于,等于或小于) 导体表面的电势. 三、计算题已知某静电场在xy 平面内的电势函数为U =Cx/(x 2+y 2)3/2,其中C 为常数.求(1)x 轴上任意一点,(2)y 轴上任意一点电场强度的大小和方向.2．如图5.6,一导体球壳A (内外半径分别为R 2,R 3),同心地罩在一接地导体球B(半径为R 1)上,今给A 球带负电-Q , 求B 球所带电荷Q B 及的A 球的电势U A .第10章 静电场中的电介质一、选择题A 、B 是两块不带电的导体，放在一带正电导体的电场中，如图6.1所示.设无限远处为电势零点，A 的电势为U A ，B 的电势为U B ，则:(A) U B > U A≠ 0 . (B) U B < U A = 0 . (C) U B = U A . (D) U B < U A .半径分别为R 和r 的两个金属球，相距很远. 用一根长导线将两球连接,并使它们带电.在忽略导线影响的情况下，两球表面的电荷面密度之比σR /σr 为:(A) R /r .(B) R 2/r 2. (C) r 2/R 2. (D) r /R .一“无限大”均匀带电平面A ，其附近放一与它平行的有一定厚度的“无限大”平面导体板B ，如图6.2所示.已知A 上的电荷面密度为σ，则在导体板B 的两个表面1和2上的感应电荷面密度为：(A) σ1 = -σ , σ2 = +σ. (B) σ1 = -σ/2 , σ2 = +σ/2.A+σ Q图5.6(1)(2)图6.5(C) σ1 = -σ , σ2 = 0.(D) σ1 = -σ/2 , σ2 = -σ /2.4. 欲测带正电荷大导体附近P 点处的电场强度,将一带电量为q 0 (q 0 >0)的点电荷放在P 点，如图6.3所示. 测得它所受的电场力为F . 若电量不是足够小.则(A) F /q 0比P 点处场强的数值小. (B) F /q 0比P 点处场强的数值大. (C) F /q 0与P 点处场强的数值相等.(D) F /q 0与P 点处场强的数值关系无法确定.5. 三块互相平行的导体板，相互之间的距离d 1和d 2比板面积线度小得多,外面两板用导线连接.中间板上带电，设左右两面上电荷面密度分别为σ1和σ2，如图6.4所示.则比值σ1/σ2为(A) d 1/d 2 . (B) 1. (C) d 2/d 1. (D) d 22/d 12. 二、填空题分子中正负电荷的中心重合的分子称 分子,正负电荷的中心不重合的分子称 分子.在静电场中极性分子的极化是分子固有电矩受外电场力矩作用而沿外场方向 而产生的,称 极化.非极性分子极化是分子中电荷受外电场力使正负电荷中心发生 从而产生附加磁矩(感应磁矩),称 极化.3. 如图6.5,面积均为S 的两金属平板A ,B 平行对称放置,间距远小于金属平板的长和宽,今给A 板带电Q , (1) B 板不接地时,B 板内侧的感应电荷的面密度为 ; (2) B 板接地时,B 板内侧的感应电荷的面密度为 . 三、计算题如图6.6所示,面积均为S =0.1m 2的两金属平板A ,B 平行对称放置,间距为d =1mm,今给A , B 两板分别带电 Q 1=3.54×10－9C, Q 2=1.77×10－9C.忽略边缘效应,求：(1) 两板共四个表面的面电荷密度 σ1, σ2, σ3, σ4;(2) 两板间的电势差V =U A －U B .四、证明题1. 如图6.7所示，置于静电场中的一个导体，在静电平衡后，导体表面出现正、负感应电荷.试用静电场的环路定理证明，图中从导体上的正感应电荷出发，终止• Pq 0图6.4Q 图6.62σ 2 σ 4于同一导体上的负感应电荷的电场线不能存在.静电场综合练习一、选择题1. 如图7.1, 两个完全相同的电容器C 1和C 2，串联后与电源连接. 现将一各向同性均匀电介质板插入C 1中，则:(A) 电容器组总电容减小. (B) C 1上的电量大于C 2上的电量. (C) C 1上的电压高于C 2上的电压. (D) 电容器组贮存的总能量增大.W 0，在保持电源接通的条件下，在两极间充满相对电容率为εr 的各向同性均匀电介质，则该电容器中储存的能量W 为(A) W = W 0/εr . (B) W = εr W 0. (C) W = (1+εr )W 0. (D) W = W 0.如图7.2所示，两个“无限长”的半径分别为R 1和R 2的共轴圆柱面，均匀带电，沿轴线方向单位长度上的带电量分别为λ1和λ2，则在外圆柱面外面、距离轴线为r 处的P 点的电场强度大小E 为：(A) r0212πελλ+.(B) )(2)(2202101R r R r -+-πελπελ.(C))(22021R r -+πελλ.(D) 20210122R R πελπελ+. 4. 如图7.3,有一带电量为+q ,质量为m 的粒子,自极远处以初速度v 0射入点电荷+Q 的电场中, 点电荷+Q 固定在O 点不动.当带电粒子运动到与O 点相距R 的P 点时,则粒子速度和加速度的大小分别是(A) [v 02+Qq /(2πε0Rm )]1/2, Qq /(4πε0Rm ). (B)[v 02+Qq /(4πε0Rm )]1/2, Qq /(4πε0Rm ).(C) [v 02-Qq /(2πε0Rm )]1/2, Qq /(4πε0R 2m ). (D) [v 02-Qq /(4πε0Rm )]1/2, Qq /(4πε0R 2m ).空间有一非均匀电场,其电场线如图7.4所示.若在电场中取一半径为R 的球面,已知通过球面上∆S 面的电通量为∆Φe ,则通过其余部分球面的电通量为(A) -∆Φe (B) 4πR 2∆Φe /∆S , (C) (4πR 2-∆S ) ∆Φe /∆S , (D)P图7.2图 7.1图7.311 图7.5二、填空题1. 一个平行板电容器的电容值C = 100pF, 面积S = 100cm 2, 两板间充以相对电容率为εr = 6的云母片. 当把它接到50V 的电源上时，云母片中电场强度的大小E = ，金属板上的自由电荷电量q = .半径为R 的细圆环带电线(圆心是O ),其轴线上有两点A 和B ,且OA=AB=R ,如图7.5.若取无限远处为电势零点,设A 、B 两点的电势分别为U 1和U 2,则U 1/U 2为. 真空中半径为R 1和R 2的两个导体球相距很远，则两球的电容之比C 1/C 2= . 当用细长导线将两球相连后，电容C = . 今给其带电，平衡后球表面附近场强之比E 1 / E 2 =.三、计算题一平行板空气电容器，极板面积为S ，极板间距为d ，充电至带电Q 后与电源断开，然后用外力缓缓地把两极间距拉开到2d ，求:（1）电容器能量的改变；（2）在此过程中外力所作的功，并讨论此过程中的功能转换关系.2. 在带电量为+Q 半径为R 的均匀带电球体中沿半径开一细洞并嵌一绝缘细管,一质量为m 带电量为-q 的点电荷在管中运动(设带电球体固定不动,且忽略点电荷所受重力)如图7.6所示.t =0时,点电荷距球心O 为a (a <R ),运动速度v 0=0,试写出该点电荷的运动方程(即点电荷到球心的距离r 随时间的变化关系式).图7.6。

静电场练习题一、电荷守恒定律、库仑定律练习题4．把两个完满相同的金属球 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 必然是正电荷 B ． q 必然是负电荷C． q 离 Q2比离 Q1远D． q 离 Q2比离 Q1近-8在同一高度相距3cm 时，丝线与竖直夹角为45°，此时小球 B 碰到的库仑力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，正确的选项是[ ]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必然沿电场线运动C．电场线越密的地方，同一电荷所受电场力越大D．静电场的电场线不能能是闭合的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 周边电场线的分布情况，E A、 E B的大小不能够确定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／ r 2 C ． 4kq／ r 2 D ． 8kq／ r 29．四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，真空中三个点电荷的带电量、电性及相互距离都未知，但A、 B、 C，能够自由搬动，依次排列在同素来线上，都处于平衡状态，若三个电荷AB＞ BC，则依照平衡条件可判断[ ]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 所示为某地域的电场线，把一个带负电的点电荷为 ______．q 放在点 A 或B 时，在________点受的电场力大，方向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＝ 2Q，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。