1、05 静电场 11关于电场强度定义式,下列说法中哪个是正确的? A场强 的大小与试探电荷 的大小成反比。E0qB对场中某点,试探电荷受力 与 的比值不因 而变。F0qC试探电荷受力 的方向就是场强 的方向。ED若场中某点不放试探电荷 ,则 ,从而 。02一个质子,在电场力作用下从 点经 点运动到 点,其运动轨迹如图所示,已知质ACB点运动的速率是递增的,下面关于 点场强方向的四个图示哪个正确? 3带电量均为 的两个点电荷分别位于 轴上qX的 和 位置,如图所示,则a轴上各点电场强度的表示式为 = ,场强YE最大值的位置在 。y4如图所示,在一无限长的均匀带点细棒旁垂直放置一均匀带电的细棒 。且
2、二棒共面,若二MN棒的电荷线密度均为 ,细棒 长为 ,且l端距长直细棒也为 ,那么细棒 受到的电l场力为 。答 5用不导电的细塑料棒弯成半径为 的圆弧,两端间空隙为 ,若正电荷 均匀RlRQ分布在棒上,求圆心处场强的大小和方向。6如图所示,将一绝缘细棒弯成半径为 的半圆形,其上半段均匀带有电荷 ,下半段RQ均匀带有电量 ,求半圆中心处的电场强度。Q7线电荷密度为 的“无限长”均匀 带电细线,弯成图示形状,若圆弧半径为 ,试求 点的场强。RO8一个金属球带上正电荷后,质量有所增大?减小?不变?9以点电荷为中心,半径为 的球面上,场强的大小一定处处相等吗?R05 静电场 21如图所示,把点电荷 从
3、高斯面外 移到 处qPR, 为 上一点,则 OPRS穿过 的电通量 发生改变, 处 变 .AeOE不变, 变。 变, 不变。 不变,BeE.C.De不变。2半径为 的均匀带电球面上,电荷面密度为 ,在球面上取小面元 ,则 上的电荷受到的电场力为S 。0 .A.B20.20S.204SR3如图所示,一个带电量为 的点电荷位于立方体的 角上,qA则通过侧面 的电场强度通量等于 。abcd.06q.012.C24.D84一半径为 长为 的均匀带电圆柱面,其单位长度带电量RL为 ,在带电圆柱的中垂面上有一点 ,它到轴线距离为 ,则 点的电场强度的PrRP大小= ,当 时,r,当 时, 。EE5半径为
4、的不均匀带电球体,电荷体密度分布为 ,式中 为离球心的距离A, 为常数,则球体上的总电量 。rRAQ6如果点电荷 只受电场力作用而运动,其轨迹是否就是电场线?Q7如果高斯面上 处处为零,能否肯定高斯面内一定没有净电荷?E8如果高斯面内没有净电荷,能否断定高斯面上 一定处处为零?E9 表明静电场具有什么性质?01iSEdQA10如图所示,一质量 的小球,带电61.0mkg 量 ,120qC悬于一丝线下端,丝线与一块很大的带电平面成 角。30 若带电平面上电荷分布均匀, 很小,不影响带电平面q 上的电荷分布,求带电平面上的电荷面密度。11大小两个同心球面,半径分别为 ,小球上带有电荷 ,大球121
5、,R0q上带有电荷 。试分别求出 时,离球心 为 处的电场0Q2,rrROr强度。12两个无限长同轴圆柱面,半径分别为 和 ,带有等值异号电荷,每单1R21R位长度的电量为 (即电荷线密度) 。试分别求出 时,离轴线为22,rr处的电荷密度。r13半径为 、电荷体密度为 的均匀带电球体内R部,有一个不带电的球形空腔,空腔半径为 ,其/R中心 到球心 的距离为 ,如图所示,求 的/OaO延长线上距球心 为 处的电场强度。r05 静电场 31电场中某区域内电场线如图所示,将一点电荷从 移到 点MN则必有 。电场力的功 .A0MN电势能BW电势 .CU电势DN2图中, 、 是真空中的两块相互平行的无
6、限大均匀带电平面,电荷面密度分别为 和 ,若将 板选作电势零2A点,则图中 点的电势是 。a.A03d.B0d.C2.D33一偶极矩为 的电偶极子放在场强为 的均匀外电场lqpE中, 与 的夹角为 。求此电偶极子绕垂直于 平面的轴沿 增加的方向转过E),(p的过程中,电场力做的功。0184均匀带电球面,半径为 ,电荷面密度为 。试求离球心为 处一点 的电势。RrP设 点在球内。 点在球面上。 (3) 点在球面外。P2PP5.一个有小孔的均匀带电球面,所带电荷面密度为 ,球面半径为 ,小孔面积R,则球心处的电场强度 ;球心处的电势 。球 面 面 积SEU6如图所示,两个同心球面。内球面半径为 ,
7、均匀带电荷 ;外球面半径为 ,是一1RQ2R个非常薄的导体壳,原先不带电,但与地相连接。设地为电势零点,求在两球面之间、距离球心为 处的的 点的电场强度及电势。rP7电荷 均匀分布在半径为 的球体内,试求离球心 处 的电势。QRrR8半径为 的圆弧 ,所对圆心角 ,如图所示,圆弧均匀带正电,电荷线密度为 。Rab试求圆弧中心处的电场强度和电势。9一圆盘,半径 ,均匀带电,面密度28.01Rm522.01Cm求轴线上任一点的电势(该点与盘心的距离为 ) 。1 x由场强与电势梯度的关系,求该点电场强度。2计算 的电势和场强。326.01xm10 表明静电场具有什么性质?0LldE11电势为零的空间
8、场强一定为零吗?12电场强度为零的空间电势一定为零吗?静电场 41如图所示,两个同心金属球壳,它们离地球很远,内球壳用细导线穿过外球壳上的绝缘小孔与地连接,外球壳上带有正电荷,则内球壳上 。不带电荷 .A带正电 B带负电荷C外表面带负电荷,内表面带等量正电荷.D2真空中有一组带电导体,其中某一导体表面某处电荷面密度为 ,该处表面附近的场强大小为 ,则 。那么, 是 。E0E该处无穷小面元上电荷产生的场 导体上全部电荷在该处产生的场.A.B所有的导体表面的电荷在该处产生的场 以上说法都不对D3一不带电的导体球壳半径为 ,在球心处放一点电荷。测得球壳内外的电场。然后将R此点电荷移至距球心 处,重新
9、测量电场。则电荷的移动对电场的影响为 。2对球壳内外电场无影响 球壳内电场改变,球壳外电场不变. .球壳内电场不变,球壳外电场改变 球壳内外电场均改变C4半径分别为 及 的两个球形导体 ,用一根很长的细导线将它们连接起来(即rr两球相距很远) ,使两个导体带电,则两球表面电荷面密度的比值 为 。大 球 小 球.AR.BR.C2Rr.D2rR5一面积为 ,间距为 的平行板电容器,若在其中平行插入厚度为 的导体板,则Sd d电容为 。6两个同心导体球壳,内球壳带电 ,外球壳原不带电,则现外球壳内表面电量 Q,外球壳外表面电量 ,外球壳外 点总场强 。P答案: , , Q 内 外 rO420E7.在
10、一大块金属导体中挖去一半径为 的球形空腔,球心处有一点电荷 。空腔内一点Rq到球心的距离为 ,腔外金属块内有 一点 ,到球心的距离为 ,如图所示。求AArBBr两点的电场强度。,B8试计算两根带异号的平行导线单位长度的电容。假设导线的半径为 ,相隔距离为a,导线为无限长,电荷均匀分布。da9有两个无限大平行面带电导体板,如图所示。证明:相向的两面上,电荷面密度总是大小相等而符号相反;1相背的两面上,电荷面密度总是大小相等而符号相同。若左导体板带电 ,右导体板带电 ,求四个223Cm 27Cm表面上的电荷面密度。10将一个中性的导体放在静电场中,导体上感应出来的正负电荷的电量是否一定相等,这时导
11、体是否为等势体?若在电场中将此导体分为分别带正负电的两部分,两者的电势是否仍相等?11孤立导体带电量 ,其表面附近的场强方向如何?当将另一带电体移近导体时,其表Q面附近的场强方向有什么变化?导体内部的场强有无变化?12根据电容的定义 ,是否可以为系统不带电时电容为零?CU静电场 51.在点电荷 的周围,包围了一个有限大的q均匀介质球,其相对介电常数为 ,点电荷位r于球心处,如图所示,那么,球内 点与球外A点的场强大小为 。BA. ;204ArAE204BrBqEB. ;rqrC. ;204ArA204BrBqD. ;rqErE2在一点电荷产生的静电场中,一块电介质如图放置,以点电荷 所在处为球
12、心作一球形闭合面,则对此球形闭合面 。高斯定理成立,且可用它求出闭合面上各点的场强.高斯定理成立,但不能用它求出闭合面上各点的场强B由于电介质不对称分布,高斯定理不成立C即使电介质对称分布,高斯定理也不成立.D3一平行板电容器中充满相对介电常数为 的各向同性均匀电介质。已知介质表面极化r电荷面密度为 ,则极化电荷在电容器中产生的电场强度的大小为 。.A0.B02.C0r.Dr4半径为 和 的两个同轴金属圆筒,其间充满着相对介电常数为 的均匀介质。设两1R2圆筒上单位长度带电量分别为 和 ,则介质中的电位移矢量的大小 ,电场强度的大小 。E5一带电量 、半径为 的金属球壳,壳内充满介电常数为 的
13、各向同性均匀电介质,壳q 外是真空,则此球壳的电势 。U6两个点电荷在真空中相距为 时的相互作用力等于在某一“无限大”均匀电介质中相距1r为 时的相互作用力,则该电介质的相对介电常数 。2r r7半径为 的均匀带电金属球壳里充满了均匀、各向同性的电介质,球外是真空,此球R壳的电势是否为 ?为什么?4Q8有一同轴电缆,内、外导体用介电系数分别为 和 的两12层电介质隔开。垂直于轴线的某一截面如图所示。求电缆单位长度的电容。9在一平行板电容器的两极板上,带有等值异号电荷,两极间的距离为 ,充以5.0m的介质,介质中的电场强度为 。3r611.0Vm求: 介质中的电位移矢量; 平板上的自由电荷面密度
14、; 介质中的极化强度;123介质面上的极化电荷面密度; 平板上自由电荷所产生的电场强度,介质面上极化电45荷所产生的电场强度。10 一导体球,带电量 ,半径为 ,球外有两种均匀电介质。第一种介质介电常数为qR、厚度为 ,第二种介质为空气 充满其余整个空间。求球内、球外第一种介质1rd21r中、第二种介质中的电场场强、电位移矢量和电势。静电场 61真空中有一均匀带电球体和一均匀带电球面,如果它们的半径和所带的电量都相等,则它们的静电能之间的关系是 。球体的静电能等于球面的静电能.A球体的静电能大于球面的静电能B球体的静电能小于面的静电能C球体内的静电能大于球面内的静电能,球体外的静电能小于球面外
15、的静电能.D2 和 两空气电容器串联起来接上电源充电,然后将电源12断开,再把一电介质板插入 中,如图所示,则 。1C两端电势差减少, 两端电势差增大.A2两端电势差减少, 两端电势差不变B1两端电势差增大, 两端电势差减小.C两端电势差增大, 两端电势差不变D23一平行板电容器,板间相距 ,两板间电势差为 ,一个质量为 ,电荷为 的电子,dUme从负极板由静止开始向正极板运动,它所需的时间为 。.A2mdeU.B2e.C2me.D2de4将半径为 的金属球接上电源充电到 ,则电场能量 。10c30VW5 、 为两个电容值都等于 的电容器,已知 带电量为 , 带电量为 ,现将AQB2、 关联在
16、一起后,则系统的能量变化 。6一平行板电容器电容为 ,将其两板与一电源两极相连,电源电动势为 ,则每一极0 板上带电量为 。若在不切断电源的情况下将两极板距离拉至原来的两倍,则电容器内电场能量改变为 。7充满均匀电介质的平行板电容器,充电到板间电压 时断开电源。若把电介10UV质从两板间抽出,测得板间电压 ,求: 电介质的相对介电系数 ; 若03UVr2有介质时的电容 ,抽出介质后的电容 为多少? 抽出电介质时外力12.CF0C3所做的功。8有一导体球与一同心导体球壳组成的带电系统,球的半径 ,球壳的内、外12.0Rcm半径分别为 , ,其间充以空气介质,内球带电量24.0Rcm35.0c时,
17、求: 带电系统所存储的静电能; 用导线将球与球壳相连,系83.1QC12统的静电能为多少?8两层相对介电常数分别为 和 的介质,充满圆柱形电容器之间,如图 6-2 示。内1r2外圆筒(电容器的两极)单位长度带电量分别为 和 ,求: 两层介质中的场强和电1位移矢量; 此电容器单位长度的电容。206 稳恒电场1.在一个长直圆柱形导体外面套一个与它共轴的导体长圆筒,两导体的电导率可以认为是无限大。在圆柱与圆筒之间充满电导率为的均匀导电物质,当在圆柱与圆筒上加上一定电压时,在长为的一段导体上总的径向电流为 ,如图所示,则在柱与筒之间与轴l 线的距离为 的点的电场强度为 。rA. B. 2l2rlC.
18、D. r2.一电子以匀速率 作圆周运动,圆轨道半径为 ,它相当于一vR个圆电流,如图所示,其电流强度是 。A. B. 2eR2eC. D. 3.单位正电荷从电源的负极通过电源内部移到正极时非静电力所作的功定义为该电源的电动势,其数学表达式为 。4.有一根电阻率为 、截面直径为 、长度为 的导线。若将电压 加在该导线的两端,dLU则单位时间内流过导线横截面的自由电子数为 ;若导线中自由电子数密度为 ,则电子平均飘移速率为 。n5.横截面积相等的铜导线与铝导线串联在电路中,当电路与电源接通时铜导线与铝导线单位体积中产生的热量之比为 。6.如图所示的导体中,均匀地流着 的电10A流,已知横截面 , , 21acm2.5bc的法线与轴线夹角为 ,试求:(1)三个06面与轴线交点处的电流密度。 (2)三个面上单位面积上的电流密度通量 。dI7.圆柱形电容器,长为 ,内、外两极板的半径为 , ,在两极板间充满非理想电介质,l ArB其电阻率为 ,设在两极间加电压 。求:(1)介质的漏电阻 ;(2)漏电总电流 ;ABVRI(3)漏电流密度 ;(4)介质内各点的场强。j