5、两个同心的均匀带电球面,内球面半径为R1、带电量Q1,外球面半径为R2、带电量( ) 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:(A)
Q1?Q2Q1Q2Q1; (B); (C); (D)0。 ?24??0r24??0R124??0R24??0r26. 一带正电荷的物体M,靠近一原不带电的金属导体N,N的左端感生出负电荷,右端
感生出正电荷.若将N的左端接地,如图所示,则 ( )
(A) N上有负电荷入地.
NM(B) N上有正电荷入地.
(C) N上的电荷不动.
(D) N上所有电荷都入地.
二、填空题:
1、电荷面密度为?的均匀带电平板,以平板上的一点O为中心,R为半径作一半球面,如图1所示,则通过此半球面的电通量为 。 2、在高斯定理的电荷
???E?ds??q/?0中,在任何情况下,式中E的是否完全由高斯面包围
(填“是”或“否”) ?q激发? 。3、一根有限长的均匀带电直线,其电荷分布及所激发的电场有一定的对称性,能否利用高斯定理来算电场强度? 。(填“能”或“不能”) 4、写出下列带电体激发的场强公式:
(1)点电荷q的场强:E?
(2)均匀带电球面(带电量为Q)外的场强:E?
(3)“无限长”均匀带电直线(电荷线密度为?)的场强:E? (4)“无限大”均匀带电平面(电荷面密度为?)的场强:E? 5、两个平行的“无限大”均匀带电平面,其电荷面密度分别为??和?2?,如图2所示。
设方向向右为正,则A、B、C三个区域的电场强度分别为: EA? , EB? , EC? 。
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图1 图2
6. 电荷为-5×109 C的试验电荷放在电场中某点时,受到 20×109 N的向下的力,则该点的电场强度大小为_____________________,方向____________.
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三、计算题:
1、(p30 习题10.6)一均匀带点直线段长为L,线电荷密度为?。求直线段的延长线上距
L中点为r(r?L/2)处的场强。
2、一带电细线弯成半径为R的半圆形,电荷线密度为???0sin?,式中?为半径R与X轴所成的夹角,?0为一常数,如图所示,试求环心O处的电场强度。
3、(p31 习题10.14)两无限长同轴圆柱面,半径分别为R1和R2(R1?R2),带有等值异号电荷,单位长度的电荷量为?和??,求距轴线r处的场强,当(1)r?R1;(2)(3)r?R2。 R1?r?R2;
4、如图所示,一厚为a的“无限大”带电平板,电荷体密度
??kx(0?x?a),k为一正常数。求:
(1)板外两侧任一点M1、M2的电场强度大小;
(2)板内任一点M的电场强度;(3)场强最小的点在何处?
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《大学物理》作业 No.4电势
班级 ____________ 学号 ___________ 姓名 ____________ 成绩 ________
一、选择题
1. 关于静电场中某点电势值的正负,下列说法中正确的是: [ ]
(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。
2. 真空中一半径为R的球面均匀带电Q,在球心O处有一带电量为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点处电势为: [ ]
(A)
q4??0r (B)
qQ(?) 4??0rR1(C)
q?Q1qQ?q (D) (?) 4??0r4??0rRrOqRPQ3. 在带电量为-Q的点电荷A的静电场中,将另一带电量为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。则在电荷移动过程中电场力做的功为 [ ] (A)
?Q11qQ11(?); (B) (?); 4??0r1r24??0r1r2?qQ11?qQ。 (?); (D)
4??0(r2?r1)4??0r1r2Ar1r2-Qab(C)
4. 某电场的电力线分布情况如图所示,一负电荷从M点移到N点。有人根据这个图得出下列几点结论,其中哪点是正确的?
[ ] (A) 电场强度EM < EN; (B) 电势UM < UN;
NM(C) 电势能WM < WN; (D) 电场力的功A > 0。
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5.如图所示,边长为l的正方形,在其四个顶点上各放有等量的点电荷.若正方形中心O处的场强值和电势值都等于零,则: [ ] (A) 顶点a、b、c、d处都是正电荷. a b (B) 顶点a、b处是正电荷,c、d处是负电荷. (C) 顶点a、c处是正电荷,b、d处是负电荷. O (D) 顶点a、b、c、d处都是负电荷.
6、下面说法正确的是:
[ ](A)等势面上,各点场强的大小一定相等;
(B)在电势高处,电势能也一定高;
(C)场强大处,电势一定高;
(D)场强的方向总是从电势高处指向电势低处。
7、两个薄金属同心球壳,半径各为R1和R2(R2?R1),分别带有电荷q1和q2,两者电势分别为U1和U2(设无穷远处为电势零点),将两球壳用导线连起来,则它们的电势为: [ ](A)U2 (B)U1?U2 (C)U1
(D)U1?U2 (E)(U1?U2)/2
二、填空题
1. AC为一根长为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。电荷线密度分别为??和??,如O图所示。O点在棒的延长线上,距A端的距离为l,P点在
棒的垂直平分线上,到棒的垂直距离为l。O点电势U0= ;P点电势 UP
= 。
2. 图示为一边长均为a的等边三角形,其三个顶点分别放置着电量为q、2q、3q的三个正点电荷。若将一电量为Q的正点电荷从无穷远处移至三角形的中心O处,则外力需作功A= 。 三、计算题
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d c lllP????????ACBl3qaqOaa2q
1. 图中所示为一沿X轴放置的长度为l的不均匀带电细棒,其电荷线密度为
???0(x?a), ?0为一常量。取无穷远处为电势零点,求坐标原点O处的电势。
aOlX2. 图示为一个均匀带电的球层,其电荷体密度为?,球层内表面半径为R1,外表面半径为R2。设无穷远处为电势零点,求空腔内任一点的电势。
R1 O R2 3.两个同心的均匀带电球面,半径分别为R1?5.0cm,R2?20.0cm.,已知内球面的电势为?1?60V,外球面的电势?2??30V。 (1)求内、外球面上所带电量;
(2)在两个球面之间何处的电势为零?
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