大学物理习题册第五章习题详解.ppt
,1有一边长为a的正方形平面，在其中垂线上距中心O点a/2处，有一电荷为q的正点电荷，如图所示，则通过该平面的电场强度通量为,(A),(B),(C),(D),由高斯定理知，通过立方体6个底面组成的高斯面的电通量为,一、选择题,2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 p 沿径向指向球面而停止(B)沿逆时针方向旋转至 p 沿径向指向球面，同时沿电场线方向向着球面移动(C)沿逆时针方向旋转至 p 沿径向指向球面，同时逆电场线方向远离球面移动(D)沿顺时针方向旋转至 p 沿径向朝外，同时沿电场线方向向着球面移动,3.如图，A和B为两个均匀带电球体，A带电荷+q，B带电荷-q，作一与A同心的球面S为高斯面则(A)通过S面的电场强度通量为零，S面上各点的场强为零。(B)通过S面的电场强度通量为q/e0，S面上场强的大小为E=q/(4pe0r2)(C)通过S面的电场强度通量为(-q/e0)，S面上场强的大小为E=q/(4pe0r2)(D)通过S面的电场强度通量为q/e0，但S面上各点的场强不能直接由高斯定理求出,4.如图，CDEF为一矩形，边长分别为l和2l在DC延长线上CA=l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),5已知某电场的电场线分布情况如图所示现观察到一负电荷从M点移到N点有人根据这个图作出下列几点结论，其中哪点是正确的？(A)电场强度EMEN(B)电势jMjN(C)电势能WMWN(D)电场力的功A0,6真空中有一均匀带电的球体和一均匀带电球面，如果它们的半径和所带的总电量都相等，则（A）球体的静电能等于球面的静电能.（B）球体的静电能大于球面的静电能.（C）球体的静电能小于球面的静电能.（D）不能确定.,R,1如图，一半径为R的带有一缺口的细圆环，缺口长度为d（dR）环上均匀带正电，总电量为q则圆心O处的场强大小E 场强方向为,二、填空题,2一均匀带电直线长为d，电荷线密度为+l，以导线中点O为球心，R为半径（Rd）作一球面，P为带电直线延长线与球面交点，如图所示则通过该球面的电场强度通量为 P点电场强度的大小为；方向为,3地球表面上晴空时，地球表面以上10km范围内的电场强度都约为100V/m。此电场的能量密度为；在该范围内电场所储存的能量共有 kwh。,R=6370km,4.在一次典型的闪电中，两个放电点之间的电势差约为109V，被迁移的电荷约为30C，如果释放出的能量都用来使0的冰融化为0的水，则可融化的冰有 Kg.（冰的融化热L=3.34105Jkg）,6一半径为R的均匀带电细圆环，带有电荷Q，水平放置在圆环轴线的上方离圆心R处，有一质量为m、带电荷为q的小球当小球从静止下落到圆心位置时，它的速度为u _,由电势的叠加原理有，,7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荷为q、2q、3q的三个正点电荷，若将一电荷为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_,8空间某一区域的电势分布为j=Ax2+By2，其中A、B为常数，则场强分布为 Ex=，Ey=.,1.如图,带电细线弯成半径为R的半圆形，电荷线密度为l=l0sinq，式中l0为一常数，q为半径R与x轴所成的夹角试求环心O处的电场强度,解:,三、计算题,q,2.如图，一无限长圆柱面，其面电荷密度为s=s0cosa，式中a为半径R与x轴所夹的角，试求圆柱轴线上一点的场强,3.一半径为R的带电球体，其电荷体密度分布为r=Cr(rR,C为常量）r=0(rR)试求：(1)带电球体的总电荷；(2)球内、外各点的电场强度；(3)球内、外各点的电势.,3）,4.如图，一球形电容器（即两个同心的导体球壳）在外球壳的半径R及内外导体间的电势差Dj维持恒定的条件下，内球半径r为多大时才能使内球表面附近的电场强度最小？求这个最小电场强度的大小,5.如图，AB为一根长为2L的带电细棒，左半部均匀带有负电荷-q，右半部均匀带有正电荷qO点在棒的延长线上，距A端的距离为LP点在棒的垂直平分线上，到棒的垂直距离为L以棒的中点C为电势的零点，求O点电势和P点电势,6.如图，一无限大平面中部有一半径为r0的圆孔，设平面上均匀带电，电荷面密度为s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（提示：选O点的电势为零）,x,x,取x轴正方向为正,取O点为电势零点,7.如图，有两根半径都是r的“无限长”直导线，彼此平行放置，两者轴线的距离是d(d2r)，沿轴线方向单位长度上分别带有+l和-l的电荷设两带电导线之间的相互作用不影响它们的电荷分布，试求两导线间的电势差,8.如图，半径为R的均匀带电球面，带有电荷Q。沿某一半径方向上有一均匀带电细线，电荷线密度为l，长度为l，细线左端离球心距离为a，设球和线上的电荷分布不受相互作用影响，试求细线所受球面电荷的电场力和细线在该电场中的电势能（设无穷远处的电势为零）,r,dr,细线在该电场中的电势能,9.如图，电量q均匀分布在沿z轴放置的长为2l的直杆上.求直杆的中垂面上距离杆中心O为r处的P(x,y,0)点电势j，并用电势梯度法求电场强度E.,解:,dz,
