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19.一电量为?q 的点电荷位于圆心O处,A、B、C、D为同一圆周上的四点,如图所示,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到各点,电场力作功相等; (C) 从A到D,电场力作功最大; (D) 从A到C,电场力作功最大。
D A
?q ? O C B
20.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量+q和-3q。今
将一电量为+Q的带电粒子从内球面处由静上释放,则该粒子到达外球面时的动能为[ ]
(A)
Qq4??0RQq8??0R. (B)
Qq2??0R.
(C)
. (D)
3Qq.
8??0R21.边长为0.3m的正三角形abc,在顶点a处有一电量10-8C的正点电荷,顶点b处有一电量为10-8C的负点电荷,则顶点c处的电场强度的大小E和电势U为:[ ]
(A)E=0,U=0. (B)E=1000V/m,U=0. (C)E=1000V/m,U=600V. (D)E=2000V/m,U=600V.
22.当带电球面上总的带电量不变,而电荷的分布作任意改变时,这些电荷在球心处产生的
?电场强度E和电势U将 [ ]
??(A)E不变,U不变; (B)E不变,U改变;
??(C)E改变,U不变; (D)E改变,U也改变。
23.有N个电量均为q的点电荷,以两种方式分布在相同半径的圆周上:一种是无规则地分布,另一种是均匀分布。比较这两种情况下在过圆心O并垂直于圆平面的 Z轴上任一点
zp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Ez相等,电势相等; (D)场强分量Ez相等,电势不等。
24.在点电荷q的电场中,选取以q为中心、R为半径的球面上一点P处作电势零点,则与
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点电荷q距离为r的P?点的电势为 [ ]
(A)
q4??0r. (B)
11(?). 4??0rRq (C)
qq11. (D)(?).
4??0(r?R)4??0Rr(*)25.关于电场强度与电势之间的关系,下列说法中,哪一种是正确的? [ ]
(A)在电场中,场强为零的点,电势必为零; (B)在电场中,电势为零的点,电场强度必为零; (C)在电势不变的空间,场强处处为零; (D)在场强不变的空间,电势处处为零。 二.填空题
1.半径为R的不均匀带电球体,电荷体密度分布为?=Ar,式中r为离球心的距离(r≤R),A为一常数,则球体上的总电量Q= 。 2.真空中,一边长为a的正方形平板上均匀分布着电荷,总电量为q;在其中垂线上距离平板d处放一电量为qo的点电荷。在 条件下,qo所受的电场力可写成qo q/(4??0d2)。
3.两个平行的“无限大”均匀带电平面,其电荷面密度分别为+σ和+2σ,如图所示,则A、B、C三个区域的电场强度分别为: EA = EB = EC = (设方向向右为正)。 4.真空中一半径为R的均匀带电球面,总电量为Q(Q>0)。今在
球面上挖去非常小块的面积△S(连同电荷),且假设不影响原来的电荷分布,则挖去△S后球心处电场强度的大小E= ,其方向为 。
5.一闭合面包围着一个电偶极子,则通过此闭合面的电场强度通量Φe= 。
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6.在点电荷+q和-q的静电场中,作出如图所示的三个闭合面S1、S2、S3,则通过这些闭合面的电场强度通量分别是:Φ1= ,Φ2= ,Φ3= 。
7.真空中两个正点电荷,带电量都为Q,相距2R。若以其中一点电荷所在处O点为中心,以R为半径作高斯球面S,则通
S +Q b a +Q2 ? ? 2 O R 2R
?过该球面的电场强度通量Φ= ;若以r0表示高斯
面外法线方向的单位矢量,则高斯面上a、b两点的电场强度的矢量式分别为 。
8.A、B为真空中两个平行的“无限大”均匀带电平面,已知两平面间的电场强度大小为E0,两平面外侧电场强度大小都为E0/3,方向如图,则A、B两平面上的电荷面密度分别为?A= ,AB?B= 。
9.一半径为R的均匀带电球面,其电荷面密度为σ。该球面内、
E03E0E03?????外的场强分布为E(r)= (r
出的矢径)。
10.把一个均匀带电量+Q的球形肥皂泡由半径r1吹胀到r2,则半径
为R(r1<R<r1)的高斯球面上任一点场强大小E由 变为 ;电势U由 变为 (选无穷远处为电势零点)。 11.在真空中,有一半径为R的均匀带电细圆环,电荷线密度为?,设无穷远处为电势零点,则圆环中心O点的电势Uo? ,电场强度Eo? 。 12.一点电荷带电量q=10-9C,A、B、C三点分别距离点电荷10cm、20cm、30cm.若选B点的电势为零,则A点的电势为 ,C点的电势为 。
13.电量分则为q1,q2,q3的三个点电荷分别位于同一圆周的三个点上,如图所示。设无穷远处为电势零点,圆半径为R,则b点处的电势U= 。
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b q2 O q1 q3 学院 专业 学号 姓名
14.两同心带电球面,内球面半径为r1=5cm,带电量q1=3×10-8C;外球面半径为r2=20cm,带电量q2=-6×10-8C ,设无穷远处电势为零,则空间另一电势为零的球面半径r = 。 15. 如图所示,在带电量为q的点电荷的静电场中,将一带电量为q0的试验电荷从a点经任意路径移动到b点,外力所作的功
W? 。
?16.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
?AB???E?dl? 。
17.AC为一根长2l 的带电细棒,左半部均匀带有负电荷,右半部均匀带有正电荷,若电荷线密度分别为 ??和??,则棒的垂直平分线上距离棒l处P点的电势U1= ;若现再在 C点处增加一个点电荷q,则P点处的电势变为U2= 。
18.静电场的环路定理的数学表示式为 ,
该式的物理意义是 ,该定理表明,静电场是 场。
19.如图所示,电量为q的试验电荷,在电量为+Q的点电荷产生的电场中,沿半径为R的整个圆弧的3/4圆弧轨道由a点移到d点的整个过程,电场力作功为 ;从d点移到无穷远处的过程中,电场力作功为 。
20.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U0= ,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W= 。
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三、计算题
(*)1.如图所示,一长为10cm的均匀带正电细杆,其带电量为1.5×10-8C.试求在杆的延长线上距杆的端点5cm处的P点的电场强度。(
2. 将一“无限长”带电细线弯成图示形状,设电荷均匀分布,电荷线密度为?,四分之一圆弧AB半径为R,试求圆心O点的场强。
14??0?9?109N?m2/C2)
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