1、1,习题课,2,(1432)高斯定理,适用于任何静电场。 只适用于真空中的静电场。 只适用于具有球对称性、轴对称性和平面对称形的静电场。 只适用于虽然不具有(C)中所述的对称性、但可以找到合适的高斯面的静电场。,(A),3,(1633) 图中所示曲线表示球对称或轴对称静电场的某一物理量随径向距离r变化的关系,请指出该曲线可描述下列哪方面内容(E为电场强度的大小,U为电势): 半径为R的无限长均匀带电圆柱体电场的Er关系 半径为R的无限长均匀带电圆柱面电场的Er关系 (C) 半径为R的均匀带正电球体电场的Ur关系 (D) 半径为R的均匀带正电球面电场的U r关系,(B),4,(5082)真空中一
2、半径为R的球面均匀带电Q,在 球心O处有一电荷为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 的电势为 (A) (B) (C) (D),(B),5,(1198)如图所示,CDEF为一矩形,边长分别为l和2l在DC延长线上CAl处的A点有点电荷q,在CF的中点B点有点电荷-q,若使单位正电荷从C点沿CDEF路径运动到F点,则电场力所作的功等于: (A) (B) (C) (D),(D),6,(1357)一半径为R的薄金属球壳,带电荷-Q设无穷远处电势为零,则球壳内各点的电势U可表示为 (A) (B) (C) (D),(B),7,(1019)在点电荷+q的电场中,若取
3、图中p点处为电势零点,则M点的电势为(A) (B) (C) (D),( D ),8,(1623)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,有人根据这个图作出下面几点结论,其中哪点是正确的:(A) 电场强度 (B) 电势 (C) 电势能 (D) 电场力的功A0,( C),9,(1299) 在一个带有负电荷的均匀带电球外,放置一电偶极子,其电矩 的方向如图所示,当电偶极子被释放后,该电偶极子将 (A)沿逆时针方向旋转直到电矩 沿径向指向球面而停止。 (B)沿逆时针方向旋转至 沿径向指向球面,同时沿电力线方向向着球面移动。 (C)沿逆时针方向旋转至 沿径向指向球面,同时逆电力线方向远离
4、球面移动。 (D)沿顺时针方向旋转至 沿径向朝外,同时沿电力线方向向着球面移动 。,(B),10,(1567)一半径为R的“无限长”均匀带电圆柱面,其电荷面密度为s该圆柱面内、外场强分布为( 表示在垂直于圆柱面的平面上,从轴线处引出的矢径):,_(rR ),,_(rR ),0,11,(1039) 如图所示,在边长为a的正方形平面的中垂线上,距中心0点 处,有一电量为q的正点电荷,则通过该平面的电场强度通量为_。,12,(1498)如图,点电荷q和q被包围在高斯面S内,则通过该高斯面的电通量 _, 式中 为_处的场强。,0,高斯面上各点,13,(1271)如图所示,在电量为q的点电荷的静电场中,
5、与点电荷相距分别为 的a,b两点之间的电势差 _,14,(1178)图中所示为静电场的等势(位)线图,已知 在图上画出a、b两点的电场强度,并比较它们的大小 (填 ),15,(1272)一电子和一质子相距 (两者静止),将此两粒子分开到无穷远距离时(两者仍静止)需要的最小能量是_ev,7.2,16,(0391)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,电荷线密度分别为 和 ,如图所示。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。以棒的中点B为电势的零点,则O点电势 _ ; P点电势 _.,0,17,(1024)有一电荷面密度为
6、 的“无限大”均匀带电平面若以该平面处为电势零点,试求带电平面周围空间的电势分布,解:选坐标原点在带电平面所在处,x轴垂直于平面。 由高斯定理可得场强分布为:,(式中“”对x0区域,“”对x0区域)。平面外 任意点x处电势:,在 区域,在 区域,18,(1407) 一半径为R的均匀带电圆盘,电荷面密度为 ,设无穷远处为电势零点,则圆盘中心O点的电势 _.,处圆环在P点产生的电势为:,圆心处x=0, 则,19,(1180) 一“无限大”平面,中部有一半径为R的圆孔,设平面上均匀带电,电荷面密度为 ,试求通过小孔中心O并与平面垂直的直线上各点的场强和电势(选O点的电势为零)。,解:将题中的电荷分布
7、看作为面密度 的大平面 和面密度为 的圆盘叠加的结果。选X轴垂直于 平面,坐标原点O在圆盘中心。大平面在X处产 生的场强为:,20,圆盘在该处的场强为:,该点电势为:,21,(5100) 举例说明在选无穷远处为电势零点的条件下,带正电的物体的电势是否一定为正?电势等于零的物体是否一定不带电?,22,(5273)电荷q均匀分布在长度为L的圆柱面上,如图所示有人在圆柱面外中部位置作了一个高度为h(hL)半径为r的同轴圆柱面作为高斯面,并根据高斯定理求得与轴相距r(r的大小比L小得不多)处P点的电场强度的大小为 以上推导方法与所得结论对不对?如有错误请指出,23,(1501)在盖革计数器中有一直径为2.00 cm的金属圆筒,在圆筒轴线上有一条直径为0.134 mm的导线如果在导线与圆筒之间加上850 V的电压,试分别求: (1) 导线表面处 (2) 金属圆筒内表面处的电场强度的大小,解:设导线上的电荷线密度为 ,与导线同轴作单位长 度的、半径为r的(导线半径R1r圆筒半径R2)高 斯圆柱面,则按高斯定理有,得到,方向沿半径指向圆筒。,24,则,代入数值,则:,(1)导线表面处,(2)圆筒内表面处,导线与圆筒间的电势差,25,(1008)如图所示,真空中一长为L的均匀带电细直杆,总电荷为q,试求在直杆延长线上距杆的一端距离为 d 的P点的电场强度,书P40 1.9,