真空中的静电场 一、选择题
1、下列关于高斯定理的说法正确的是(A) A如果高斯面上E处处为零,则面内未必无电荷。 B如果高斯面上E处处不为零,则面内必有静电荷。 C如果高斯面内无电荷,则高斯面上E处处为零。
D如果高斯面内有净电荷,则高斯面上E处处不为零。
2、以下说法哪一种是正确的(B)
A电场中某点电场强度的方向,就是试验电荷在该点所受的电场力方向 B电场中某点电场强度的方向可由E?Fq0确定,其中q0为试验电荷的电荷量,q0可正
可负,F为试验电荷所受的电场力
C在以点电荷为中心的球面上,由该点电荷所产生的电场强度处处相同 D以上说法都不正确
3、如图所示,有两个电
2、 下列说法正确的是(D)
A电场强度为零处,电势一定为零。电势为零处,电场强度一定为零。 B电势较高处电场强度一定较大,电场强度较小处电势一定较低。 C带正电的物体电势一定为正,带负电的物体电势一定为负。 D静电场中任一导体上电势一定处处相等。
3、点电荷q位于金属球壳中心,球壳内外半径分别为试判断下R1,R2,所带静电荷为零A,B为球壳内外两点,说法的正误(C)
A移去球壳, B点电场强度变大
B移去球壳,A点电场强度变大 C移去球壳,A点电势升高 D移去球壳,B点电势升高
4、下列说法正确的是(D)
列
A场强相等的区域,电势也处处相等 B场强为零处,电势也一定为零 C电势为零处,场强也一定为零 D场强大处,电势不一定高
d A a 5、如图所示,一个点电荷q位于立方体一顶点A上,则通过abcd面上的电通量为(C) q q6?0q12?0q24?0q36?0A B C D
b c
6、如图所示,在电场强度E的均匀电场中,有一半径为R的半球面,场强E的方向与半球面的对称抽平行,穿过此半球面的电通量为(C) A 2?R2E B
22?RE C ?RE D
212?RE
2
7、如图所示两块无限大的铅直平行平面A和B,均匀带电,其电荷密度均为?(??0C?m?2),在如图所示的a、b、c三处的电场强度分别为(D) A 0,
8、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.请指出该静电场是由下列哪种带电体产生的.(B)
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??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??A/r(A为常数)的非均匀带电球体 9、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):(C)
??,0,0 B 0,?2?,0,0 C
?2?0?0?0,?,? D
??0,0,??0
10、如图所示,在半径为R的“无限长”均匀带电圆筒的静电场中,各点的电场强度E的
大小与距轴线的距离r 关系曲线为(A)
E
??1r
E E ??1r??1rE ??1rO
R r O
R
rO
R
rOR r
(A)
(B) (C)
(D)
11、下列说法正确的是( D )
(A)闭合曲面上各点电场强度都为零时,曲面内一定没有电荷
(B)闭合曲面上各点电场强度都为零时,曲面内电荷的代数和必定为零 (C)闭合曲面的电通量为零时,曲面上各点的电场强度必定为零。
(D)闭合曲面的电通量不为零时,曲面上任意一点的电场强度都不可能为零。
?12、 在一个带负电的带电棒附近有一个电偶极子,其电偶极距P的方向如图所示。当电偶
极子被释放后,该电偶极子将( B )
?A沿逆时针方向旋转直到电偶极距P水平指向棒尖端而停止。
?B沿逆时针方向旋转至电偶极距P水平指向棒尖端,同时沿电场线方向朝着棒尖端移动
C沿逆时针方向旋转至电偶极距P水平指向棒尖端,同时逆电场线方向朝远离棒尖端移动 D沿顺时针方向旋转至电偶极距P水平指向方向沿棒尖端朝外,同时沿电场线方向朝着棒尖端移动
??————
————
13、 电荷面密度均为??的两块“无限大”均匀带电的平行平板如图(a)放置,其周围空
?间各点电场强度E(设电场强度方向向右为正、向左为负)随位置坐标x变化的关系曲线
——— ——— P—
为( B ) +σ E ?/?0E ?/?0?/2?0-a y +σ O +a x -a -?/?0O +a x (A) (B)
-a O +a x
习题13(a)图
E ?/?0E ?/?0-a O +a x -a O +a x (C) 习题13(b)图
(D) 二 填空题
1、如图所放置示,在坐标-l处放置点电荷-q,在坐标+l放置+q,在Ox轴上取P点,其坐标x(??l),则P点电场强度E的大小为
2、 如图所示,一点电荷q?10?9C。ABC三点分别与点电荷q相距为10cm、20cm、
30cm。若选B点电势为零,则A点电势为 45v C点的电势为-15v
qql??0x3
q
ABC
1、 如图所示一无限大均匀带电平面,电荷密度为?,Ox轴与该平面垂直,且a、b两点
与平面相距为ra和rb,试求a、b两点的电势差Va?Vb=-?2?0ra?(??2?0rb)。根据所
求结果,选取rb?0处为电势零点,则无限大均匀带电平面的电势分布表达式V?-?2?0r最简洁。
? O ra rb
4、如图所示一无限长均匀带电直线,电荷密度为?,Ox轴与该直线垂直,且a、b两点与直线相距为ra和rb,试求a、b两点的电势差Va?Vb=-?2??0lnra?(-?2??0lnrb)。根据
所求结果,选取rb?1m处为电势零点,则无限长均匀带电直线的电势分布表达式
V?-?2??0lnr。
?
O ra rb
5、有一半径为R的细圆环, 环上有一微小缺口,缺口宽度为d(d?R),环上均匀带正电, 总电量为q,如图所示, 则圆心O处的电场强度大小E? O qd8??0R23R d ,场强方向为 圆心O点指向缺口的方向 。
6、如图所示两个点电荷分别带电q和2q,相距l,将第三个点电荷放在离点电荷q的距离为l(2?1)处它所受合力为零
7、一点电荷q位于正立方体中心,通过立方体没一个表面的电通量是
q6?0
8、真空中有一均匀带电球面,球半径为R,所带电量为Q(>0),今在球面上挖去一很小面积ds(连同其上电荷),设其余部分电荷仍均匀分布,则挖去以后,球心处电场强度
E?Qds16??0R24,方向球心O到ds的矢径方向
9、空间某区域的电势分布为??Ax?By,其中AB为常数,则电场强度分布为
Ex=?2Ax,Ey=?2By
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10、点电荷q1q2q3q4在真空中的分布如图所示,图中S为闭合面,则通过该闭合面的电通量?E?ds=
sq2?q4?0,式中的E是点电荷
q1q2q3q4在闭合面上任一点产生的电场强度的矢量和。
11、电荷量分别为q1q2q3的三个点电荷,分布如图所示,其中任一点电荷所受合力均为零。