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一般物理****题册下答案
一般物理****题册下答案
第9单元静电场(一)
一选择题
[C]
电荷一定呈球形散布。
带电体的线度很小。
带电体的线度与其余相关长度对比可忽视不计。
电量很小。
[C]∑qi=0,则可必定:
高斯面上各点场强均为零。
穿过高斯面上每一面元的电通量均为零。
穿过整个高斯面的电通量为零。
以上说法都不对。
[D],半径分别为Ra和Rb(Ra<Rb),所带电量分别为
Qa和Qb,设某点与球心相距r,当Ra<r<Rb时,该点的电场强度的大小为:
(A)
(C)
1
QaQb
(B)
1
QaQb
40
r2
40
r2
1
Qa
Qb
(D)
1
Qa
4
0
(r2
Rb2
)
4
0
r2
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[D],两个“无穷长”的、半径分别为R1和R2的共轴圆柱面均匀带电,轴
线方向单位长度上的带电量分别为λ1和λ2,则在内圆柱面里面、距离
轴线为r处的P点的电场强度大小
2
1
R1r
R2OP
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(A)
(C)
1
2
(B)
1
2
2
0r
20R1
20R2
1
(D)0
40R1
一般物理****题册下答案
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[D]~r关系曲线,请指出该静电场是由下
列
哪一种带电体产生的。
半径为R的均匀带电球面。
半径为R的均匀带电球体。
半径为R、电荷体密度ρ=Ar(A为常数)的非均匀带电球体。
半径为R、电荷体密度ρ=A/r(A为常数)的非均匀带电球体。
填空题
,任一点的电场强度等于
__各点电荷在该占独自产生的电场强度的矢量和__,这称为场强叠加原理。
,其数值和方向等于单位正电荷在该点遇到的电场力___。
“无穷大”的带电平行电板,其电荷面密度分别为δ(δ>0)及-2δ,如下图,
试写出各地区的电场强度E。
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Ⅰ区E的大小
,
方向
向右
/2
。0
/20
2
2
0
Ⅱ区E的大小3
2
/
20
2/20
,
方向
向右
I
。II
III
2
0
Ⅲ区E的大小,方向向左。
20
,一点电荷q位于正立方体的A角上,则经过侧面abcd的电通量Φe=
q
。
240
,总电量为Q(Q>0)。今在球面上挖去特别小块的
面积
S(连同电荷),且假定不影响本来的电荷散布,则挖去
S后球心处电场强度的大
小E=
QS/(162
0R4)。其方向为由球心O点指向S
+Q的球形肥皂泡由半径
r1吹胀到r2,则半径为R(r1R
r2的
高斯球面上任一点的场强盛小
E由____
q/(4
0r
2)
____变成_________0_______.
三计算题
a的细圆弧,对圆心的张角为
θ0,其上均匀散布有正电荷
q,如下图,试
y
以a,q,θ0表示出圆心O处的电场强度。
qdq
d
解:成立如图坐标系,在细圆弧上取电荷元
dq
q
dl,dEx
0a
a
0
o
x
dEy
dE
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电荷元视为点电荷,它在圆心处产生的场强盛小为:
方向如下图。将dE分解,
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由对称性剖析可知,Ex
dEx
0
圆心O处的电场强度E
Eyj
q
sin
0j
20a2
0
2
L,电荷线密度为λ,在它旁边放一均匀带电的细棒
AB,
长为l,电荷线密度也为λ,且
AB与L垂直共面,A端距L为a,如下图。求AB所受的
电场力。
解:在棒AB上选线元dx,其上所带电量为
无穷长带电棒L在电荷元处产生的电场强度为
dF
Edq
2dx
2
0x
F
al
2
dx
2
ab
ln
a
2
0x
20
a
则电荷元所受的电场力为
一半径为R的带电球体,其电荷体密度为
求:(1)带电体的总电量;?(2)球内、外各点的电场强度。
解:(1)
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怎样选择dV?其原则是在dV内,能够认为是均匀的。因为题目所给带电球体的
拥有球对称性,半径相同的地方即相同,所以,我们选半径为r,厚度为dr
的很薄的一层球壳作为体积元,于是
所以
球面对称的电荷散布产生的场也拥有球对称性,所认为求球面任一点的电场,在球
内做一半径为r的球形高斯面,如右图所示,由高斯定理,因为高斯面上E的大小到处
相等,所以
对于球面外任一点,过该点,选一半径为r的齐心球面,如右图所示,则由高斯定理
得方向沿半径向外
第10单元静电场(二)
一选择题
[D],以下说法中正确的选项是:
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产生电场的电荷的正负
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(D)电势值的正负取决于电势零点的选用
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[B],设无量远处为电势零点,
则
在一个侧面的中心处的电势为:
(A)
Q
(B)
Q
40a
20a
QQ
(C)(D)
0a220a
[C]
试验电荷q0置于该点时拥有的电势能。
单位试验电荷置于该点时拥有的电势能。
单位正电荷置于该点时拥有的电势能。
把单位正电荷从该点移到电势零点外力所作的功。
[C],以下说法中,哪一种是正确的?
在电场中,场强为零的点,电必然为零。
在电场中,电势为零的点,电场强度必为零。
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在电势不变的空间,场强到处为零。
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在场强不变的空间,电势到处为零。
[B],在球心O处有一带电
量为q的点电荷,如下图,设无量远处为电势零点,则在球内离球
Q
r
P
O
心O距离为r的P点处的电势为:
q
R
(A)
q
(B)
1
(qQ)
4
0r
4
0
rR
(C)qQ
(D)
1
(qQq)
40r
4
0
rR
[C]-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,如下图,则挪动过程中电场力做的功为
(A)
Q
1
1
)
(B)
qQ
1
1
A
r1
a
(
r2
40
(
)
4
0
r1
r1
r2
(-Q)
r2
b
(C)
qQ
1
1
)
(D)
qQ
4
(
r2
4
0(r2
r1)
0
r1
二填空题
静电场中某点的电势,其数值等于_____单位正电荷置于该点的电势能_
或__单位正电荷从该点移到电势零点处电场力作的功。
在电量为q的点电荷的静电场中,若选用与点电荷距离为r0的一点为电势零点,则与
点电荷距离为r处的电势U=q(11)。
40rr0
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.一质量为m、电量为q的小球,在电场力作用下,从电势为
U的a点,挪动到电势为零
3
(Vb
2
1
的b点,若已知小球在b点的速率为Vb,
则小球在a点的速率Va=
2qU/m)
2
。
三计算题
,长度为2a,总电量为+Q,沿Ox轴固定搁置(如图),一运
动粒子质量m、带有电量+q,在经过x轴上的C点时,速率为V,试求:(1)粒子经过x轴上的C点时,它与带电杆之间的相互作用电势能(设无量远处为电势零点);(2)粒子在电场力的作用下运动到无量远处的速率V(设V远小于光速)。
解:(1)在杆上x处取线元dx,带电量为:
Q
dqdx(视为点电荷)
2a
它在C点产生的电势
C点的总电势为:
带电粒子在C点的电势能为:
由能量变换关系可得:
得粒子在无穷远处的速率为:
,其电荷体密度为
,球层内
表面半
径为R1,表面面半径为
R2,设无量远处为电势零点,求
r
空腔内
R
o
1
任一点的电势。
R2
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解:在球层中取半径为r,厚为dr的齐心薄球壳,带电量为:
它在球心处产生的电势为:
整个带电球层在O点产生的电势为:
空腔内场强E
0,为等势区,所以腔内随意一点的电势为:UUo
(R2
2
R1
2)
2
0
第11单元静电场中的导体和电介质
选择题
[C],一关闭的导体壳A内有两个导体B和C。A、C不带电,B带正电,则A、
B、C三导体的电势UA、UB、UC的大小关系是
ACB
(A)UBUAUC(B)UBUAUC
(C)UBUCUA(D)UBUAUC
[D]2.
一个未带电的空腔导体球壳内半径为
R。在腔内离球心的距离为d处
(
d
R
固
<)
定一电量为+q的点电荷,用导线把球壳接地后,再把地线撤去,选无量远处为电势零点,
则球心O处的电势为
q
(C)
q
(D)
q
(1
1)
(A)0(B)
40R
40d
4
0
d
R
[A],断开电源。再将一块与极
板面积相同的金属板平行地插入两极板之间,则因为金属板的插入及其所放地点的不一样,
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对电容器储能的影响为:
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储能减少,但与金属板地点没关
储能减少,但与金属板地点相关
储能增添,但与金属板地点没关
储能增添,但与金属板地点相关
[C],在电源保持联接
C1C2
的状况下,在C1中插入一电介质板,则
C1极板上电量增添,C2极板上电量减少
C1极板上电量减少,C2极板上电量增添
C1极板上电量增添,C2极板上电量不变
C1极板上电量减少,C2极板上电量不变
二填空题
已知一平行板电容器,极板面积为s,两板间隔为d,此中充满空气,当两极板上加电压
2
U时,忽视边沿效应,两极板间的相互作使劲F=0SU。
2
2d
2.
一平行板电容器,上极板带正电,下极板带负电,此间充满相对电容率为
r=2的各向
同性的均匀电介质,如下图。在图上大概画出电介质内任一点
P处自由电荷产生的场强
E0
,约束电荷产生的场强E'和总场强E。
一般物理****题册下答案
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,两板间充满各向同性均匀电介质,已知相对电容率为r,若极板上的
一般物理****题册下答案
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