清华大学《大学物理》习题库试题及答案 08 电学习题答案

2019-09-01 17:12

一、选择题

1.1003:下列几个说法中哪一个是正确的?

(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

???E?F/q(C) 场强可由定出,其中q为试验电荷,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 [ ]

2.1405:设有一“无限大”均匀带正电荷的平面。取x轴垂直带电平面,坐标原点在

?带电平面上,则其周围空间各点的电场强度E随距离平面的位置坐标x变化的关系曲线为

(规定场强方向沿x轴正向为正、反之为负): [ ]

E E E E E ∝1(A) x| /|(B) (C) E x ∝ ( D )

O x O O x x O x

3.1551:关于电场强度定义式,下列说法中哪个是正确的? ?(A) 场强E的大小与试探电荷q0的大小成反比

?(B) 对场中某点,试探电荷受力F与q0的比值不因q0而变

??(C) 试探电荷受力F的方向就是场强E的方向

??FE(D) 若场中某点不放试探电荷q0,则=0,从而=0

[ ]

4.1558:下面列出的真空中静电场的场强公式,其中哪个是正确的? [ ]

?E?q4??0r2??E?F/q0 (A)点电荷q的电场:(r为点电荷到场点的距离)

?E??2??0r3?r(B)“无限长”均匀带电直线(电荷线密度?)的电场:场点的垂直于直线的矢量)

(C)“无限大”均匀带电平面(电荷面密度?)的电场:

?r (为带电直线到 a O a/2 q ??E?2?0

a 的矢量)

5.1035:有一边长为a的正方形平面,在其中垂线上距中心O点a/2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

qqqq2??R?E?r3?1035图 ?r?0r(D) 半径为R的均匀带电球面(电荷面密度)外的电场:(为球心到场点

3?04??03??06?0(A) (B) (C) (D) [ ]

6.1056: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: (A) 曲面S的电场强度通量不变,曲面上各点场强不变 (B) 曲面S的电场强度通量变化,曲面上各点场强不变 Q q (C) 曲面S的电场强度通量变化,曲面上各点场强变化

S (D) 曲面S的电场强度通量不变,曲面上各点场强变化 [ ]

7.1255: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

E 下列哪种带电体产生的

(A) 半径为R的均匀带电球面

2E∝1/r (B) 半径为R的均匀带电球体

(C) 半径为R的、电荷体密度为??Ar的非均匀带电球体

(D) 半径为R的、电荷体密度为??Ar的非均匀带电球体

O R r [ ]

8.1370:半径为R的均匀带电球面,若其电荷面密度为?,则在距离球面R处的电场强度大小为:

?????0(A) [ ]

(B)

2?0 (C)

4?0 (D)

8?0

9.1432:高斯定理

(A) 适用于任何静电场 (B) 只适用于真空中的静电场 (C) 只适用于具有球对称性、轴对称性和平面对称性的静电场

(D) 只适用于虽然不具有(C)中所述的对称性、但可以找到合适的高斯面的静电场 [ ]

10.1434::关于高斯定理的理解有下面几种说法,其中正确的是: Q2 ?(A) 如果高斯面上E处处为零,则该面内必无电荷

?QE(B) 如果高斯面内无电荷,则高斯面上处处为零 R1 ?P O (C) 如果高斯面上E处处不为零,则高斯面内必有电荷 r 2 为零 (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R不[ ]

Q11.1490:如图所示,两个同心的均匀带电球面,内球面半径为R1、带有电荷1,外1490图

球面半径为R2、带有电荷Q2,则在内球面里面、距离球心为r处的P点的场强大小E为:

SV???E?dS???dV/?0Q1?Q24??0r2Q14??0R12?Q24??0R22Q14??0r2

(A) (B) (C) (D) 0 [ ]

12.1492:如图所示,两个同心的均匀带电球面,内球面带电荷Q1,外球面带电荷Q2,

则在两球面之间、距离球心为r处的P点的场强大小E为: Q2 Q1Q1?Q22 Q1 (A)

4??0rQ24??0r (B)

24??0r4??0r2

2Q2?Q1 r O P (C) (D) [ ]

13.1494:如图所示,两个“无限长”的、半径分别为R1和R2的共轴圆柱面,均匀带??电,沿轴线方向单位长度上的所带电荷分别为1和2,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:

?1??2?1?2(A) (C)

2??0r (B) ?1??22??0?r?R1??2??0?r?R2??2

R1 ?12??0R12??0?r?R2???22??0R2?1 r P (D) [ ]

R2 ?E14.5083:若匀强电场的场强为,其方向平行于半径为R的半球面的轴,如图所示。?则通过此半球面的电场强度通量e为

S 22?RE2?RE(A) (B) ? E r 1R 2 B ?RE2A O (C) 2 (D) 2?RE

+q -q 2 ?RE/2 (E) [ ] 5083图 5084图

15.5084:A和B为两个均匀带电球体,A带电荷+q,B带电荷-q,作一与A同心的球面S为高斯面,如图所示。则

(A) 通过S面的电场强度通量为零,S面上各点的场强为零

qqE?2?04π?0r(B) 通过S面的电场强度通量为,S面上场强的大小为

qq?E?24π?0r?0(C) 通过S面的电场强度通量为,S面上场强的大小为

q?(D) 通过S面的电场强度通量为0,但S面上各点的场强不能直接由高斯定理求出 [ ]

16.5272:在空间有一非均匀电场,其电场线分布如图所示。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的电场强度通量为分的电场强度通量为

4?R??e22?e,则通过该球面其余部

(A) (B) (C) (D) 0

? [ ] E 17.1016:静电场中某点电势的数值等于

O (A)试验电荷q0置于该点时具有的电势能

R (B)单位试验电荷置于该点时具有的电势能

?S (C)单位正电荷置于该点时具有的电势能

(D)把单位正电荷从该点移到电势零点外5272力图所 作的功 [ ]

18.1017:半径为R的均匀带电球面,总电荷为Q。设无穷远处电势为零,则该带电体

所产生的电场的电势U,随离球心的距离r变化的分布曲线为 [ ] U U U U U 2

U∝1/r U∝1/r U∝1/r U∝1/r U∝1/r2

r O R r O R r O R r O R r O R

(A) (B) (C) (D) (E)

19.1087: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

点处的电场强度的大小和电势为: Q 零,则球内距离球心为r的P

U?Q4??0r2?S??e4?R??S?S??eU?Q4??0RE?(A) E=0,

E?Q (B) E=0,

U?Q

Q2O r R 4??0r4??0r4??0r(C) , (D) ,[ ]

20.1267:关于静电场中某点电势值的正负,下列说法中正确的是:

U?QP 4??0R

(A) 电势值的正负取决于置于该点的试验电荷的正负 (B) 电势值的正负取决于电场力对试验电荷作功的正负 (C) 电势值的正负取决于电势零点的选取

(D) 电势值的正负取决于产生电场的电荷的正负 [ ]

21.1417:设无穷远处电势为零,则半径为R的均匀带电球体产生的电场的电势分布规律为(图中的U0和b皆为常量): [ ]

2U U U∝(U0-br) U U U=U0 2 U∝r U∝1/r (B) U∝r U∝1/r (C) U∝1/r (D) U∝1/r (A)

O R O O O R ?R R r 一半径为 a r 圆柱面上均匀带电, r 其电荷线密度为 r 22.1484:如图所示,的“无限长”。 在它外面同轴地套一半径为 的薄金属圆筒, 但与地连接。 设地的电势为 b 圆筒原先不带电,

零,则在内圆柱面里面、距离轴线为r的P点的场强大小和电势分别为:

?a?b(A) E=0,U=?2??0lnr (B) E=0,U=?bln2??0lna

?lnb?2??0r2??0r2??0r2??0a(C) E=,U= (D) E=,U= [ ] U Q2

a Q1 r P O r b R ??1 r P

O U∝-1/r

R2

23.1516:如图所示,两个同心的均匀带电球面,内球面半径为R1、带电荷Q1图,外球1582 1516图 1484图 面半径为R2、带电荷Q2 .设无穷远处为电势零点,则在两个球面之间、距离

球心为r处的P点的电势U为:

Q1?Q2Q14??0r?Q24??0r4??0R1?Q24??0R2Q14??0r?Q24??0R2(A)

Q14??0R1 (B) (C) (D)

24.1582:图中所示为一球对称性静电场的电势分布曲线,r表示离对称中心的距离。请指出该电场是由下列哪一种带电体产生的。

(A) 半径为R的均匀带负电球面 (B) 半径为R的均匀带负电球体 (C) 正点电荷 (D) 负点电荷. [ ]

25.1584:一半径为R的均匀带电球面,带有电荷Q。若规定该球面上的电势值为零,则无限远处的电势将等于

Q?Q4π?0R4π?0R(A) (B) 0 (C) (D) ∞ [ ]

26.5082:真空中一半径为R的球面均匀带电Q,在球心O处有一电荷为q的点电荷,如图所示。设无穷远处为电势零点,则在球内离球心O距离为r的P点处的电势为 -q A O C B D 1076图

?qQ? Q P ???4??0?rR?4??0r r (A) (B)

O1?qQ?q?q?Q q R ???4??0?rR?4??0r(C) (D)

27.1076:点电荷-q位于圆心O处,A、B、C、D为同一圆周上的四点,如图所示。5082图 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 [ ]

28.1266:在已知静电场分布的条件下,任意两点P1和P2之间的电势差决定于 (A) P1和P2两点的位置 (B) P1和P2两点处的电场强度的大小和方向

(C) 试验电荷所带电荷的正负 (D) 试验电荷的电荷大小 [ ]

29.1505:如图所示,直线MN长为2l,弧OCD是以N点为中心,l为半径的半圆弧,

?qN点有正电荷+q,M点有负电荷。今将一试验电荷+q0从O点出发沿路径OCDP移到

C 无穷远处,设无穷远处电势为零,则电场力作功

q1(A) A<0 , 且为有限常量 (B) A>0 ,且为有限常量

(C) A=∞ (D) A=0 [ ] -q +q 30.5085: M D O N 在电荷为-Q的点电荷A的静电场中,将另一电荷为q的点电荷B从a点移到b点。a、b两点距离点电荷A的距离分别为r1和r2,如图所示。则移动过程中电场力做的功为

?Q?11?qQ?11?????????r?4??0?rr4??r12?0?12??(A) (B)

P r1

A a ?qQ?11? b ?qQ r2 ??? 4??0?r1r2? ?? (D) 4??0?r2?r1? [ ] (C)

31.1240:如图所示,在真空中半径分别为R和2R的两个同心球面,其上分别均匀地带有电荷+q和-3q.今将一电荷为+Q的带电粒子从内球面处由静止释放,则该粒子到达外球面时的动能为:

-3q QqQq+q R (A)

4??0RQq (B)

2??0R3Qq

Q 8??0R8??0R2R (C) (D) [ ]

32.1303:电子的质量为me,电荷为-e,绕静止的氢原子核(即质子)作半径为r的匀速率圆周运动,则电子的速率为 (式中k=1 / (4??0) )

mer2mermerk(A) (B) (C) (D)

[ ]

33.1316:相距为r1的两个电子,在重力可忽略的情况下由静止开始运动到相距为r2,从相距r1到相距r2期间,两电子系统的下列哪一个量是不变的?

(A) 动能总和 (B) 电势能总和 (C) 动量总和 (D) 电相互作用力 [ ]

34.1439:一电偶极子放在均匀电场中,当电偶极矩的方向与场强方向不一致时,其所

??受的合力F和合力矩M为:

????????????0 FMFMFMFM(A) =0,= 0 (B) = 0,0 (C) 0,=0 (D) 0,

emerekeke2k


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