大学物理(电场)练习20213 8页

大学物理(电学)试卷班级:姓名:学号:F1期:年月F1成绩:-、选择题(共24分)1(本题3分)如图所示，两个同心均匀带电球面，内球面半径为&、带有电荷0,外球面半径为心、带有电荷Q2,则在外球面外面、距离球心为厂处的P点的场强大小£为：Qi+0(A)―47i6,0r(B)二一+/乜•4兀£0(厂一&)~4兀匂(厂一人2)(C}0+24“依2-对Q、(D)4兀00厂2(本题3分)A和B为两个均匀带电球体，A带电荷+q,B带电荷一中作一与A同心的球面S为高斯面，如图所示.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!^S血上场强的大小为E=——4兀勺厂(C)通过S面的电场强度通量为(-彳)/心，S面上场强的人小为E二一.4兀久广(D)通过S而的电场强度通量为q血但S而上各点的场强不能直接由高斯定理求出.[]3(本题3分)半径为R的均匀带电球体的静电场屮各点的电场强度的人小E与距球心的距离广的关系Illi线为：[]\n1(本题3分)静电场屮某点电势的数值等于(A)试验电荷c/()置于该点时具有的电势能.(B)单位试验电荷査于该点时具有的电势能.(C)单位正电荷置于该点时具有的电势能.(D)把单位正电荷从该点移到电势零点外力所作的功.[]\n(A)E-(B)E=0,U=(C)E=0,u=(D)E=0,u=,U=4兀g（）厂1（本题3分）图示一均匀带电球体，总电荷为+Q,其外部同心地罩一内、外半径分别为门、厂2的金属球壳.设无穷远处为电势零点，则在球壳内半径为r的P点处的场强和电势为：6（木题3分）两个半径相同的金属球，一为空心，一为实心，把两者各自孤立时的电容值加以比较，则（A）空心球电容值大.（B）实心球电容值人.（C）两球电容值相等.（D）大小关系无法确定.[]7（本题3分）一空气平行板电容器充电后与电源断开，然后在两极板间充满某种各向同性、均匀电介质，则电场强度的人小£、电容C、电压U、电场能量W四个量各自与充入介质前相比较，增大（f）或减小（！）的情形为（A）E\,Ct,U\,Wt.（B）E!,Ct,U\,W\.（C）El,Ct,U\W\.（D）Et,CI,1,VVt・[]8（本题3分）真空中冇“孤立的”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荷都相等.则它们的静电能Z间的关系是（A）球体的静电能等于球面的静电能.（B）球体的静电能人丁•球面的静电能.（C）球体的静电能小于球面的静电能.（D）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的静电能.[二、填空题（共28分）-2a9（木题5分）两块“无限大”的均匀带电平行平板，其电荷凹密度IIIII分别为0）及一26如图所示.试写出各区域的电场强度£・[区E的大小,方向.II区E的大小,方向.HIRE的大小,方向.10（木题3分）山一根绝缘细线围成的边长为/的正方形线框，使它均匀带电，其电荷线密度为2，贝恠正方形中心处的电场强度的人小E=.11（本题5分）电荷均为+q的两个点电荷分别位于x轴上的+d和一a位置，如图所示.则y轴上各点电场强度的表示式为+9-aOE=,场强最大值的位置在）匸\n7（本题3分）如图所示，在电荷为q的点电荷的静电场中，将一电荷为他的试验电荷从Q点经任意路径移动到b点，外力所作的功A=15（木题3分）一孤立带电导体球，其表面处场强的方向表面；当把另一带电体放在这个导休球附近时，该导休球表面处场强的方向表面.16（本题3分）两个空气电容器1和2,并联后接在电压恒定的直流兀丄电源上，如图所示.今有一块各向同性均匀电介质板缓慢地插入电容器""1中，则电容器组的总电荷将,电容器组储存的电能将•（填增大，减小或不变）三、计算题（共38分）17（本题10分）真空中冇一高/?=20cm、底面半径R=10cm的圆锥体.在其顶点与底血中心连线的中点上置q=\^C的点电荷，如图所示.求通过该関锥体侧面的电场强度通量.（真空介电常量旳=&85X10】七2・N1•m2）18（本题5分）若电荷以和同的面密度b均匀分布在半径分别为口=10cm和r2=20cm的两个同心球面上，设无穷远处电势为零，已知球心电势为300V,试求两球而的电荷面密度o■的值.（&）=&85X10「1七2/N・m2）19（本题5分）一环形薄片由细绳悬吊着，环的外半径为/?,内半径为R/2,并有电荷Q均匀分布在环面上.细绳长3R,也冇电荷0均匀分布在绳上，如图所示,试求圆环屮心O处的电场强度（圆坏中心在细绳延长线上）.20（本题10分）如图所示，一电荷面密度为旳勺“无限大”平面，在距离平面。处的一点的场强大小的一半是由平面上的一个半径为R的圆面积范围内的电荷所产牛的.试求该圆半径的大小.\n15（本题8分）两金属球的半径Z比为1：4,帯等量的同号电荷•当两者的距离远大于两球半径时，有一定的电势能.若将两球接触一下再移回原处，则电势能变为原來的多少倍？四、错误改正题（共5分）16（木题5分）有若干个电容器，将它们串联或并联时，如果其屮有一个电容器的电容值增大，则:（1）串联时，总电容随Z减小.（2）并联时，总电容随Z增大.上述说法是否正确，如有错谋请改正.五、回答问题（共5分）17（本题5分）为什么在无电荷的空间里电场线不能相交？\n大学物理试卷（电学）答案一、选择题（共24分）ADBCDCBB二、填空题（共28分）9（本题5分）（72^*03cr2勺向右向右（72£*o向左10（本题3分）011（本题5分）2qy4^0（6/2+y2）32±a!4112（本题3分）（J为y方向单位矢量）GM丄—丄4兀％I%ra>13（本题3分）答案见图.14（本题3分）15（本题3分）垂直于仍垂直于16（本题3分）增大增大三、计算题（共38分）17（木题10分）解：以顶点与底面屮心连线的屮点为球心，r+&/2丫为半径作一球血.可以看出，通过圆锥侧血的电通量（电场强度通量）等丁•通过整个球面的电通量减去通过以圆锥底面为底的球冠而的电通量.通过整个球面的电通量©）=彳偏2分\n*02nr(r-h/2)4nr2h/22勺式中S为球冠面积S=27ir（r—/?/2）,So为整球而积.通过圆锥侧面的电通量为血，02=轴一0|q2^0=9.6X104N•m2/Ch/218（本题5分）解：球心处总电势应为两个球而电荷分别在球心处产/的电势輕加，即故得鱼+（7人+厂219（本题5分）解：先计算细绳上的电荷在。点产生的场强.作坐标原点O,兀轴向下为正.在x处取一电荷元dq=Adx=Qdx/（3R）选细绳顶端它在环心处的场强为d£，-4ti^0(4/?-x)2Qdx12k£,0/?（4/?一x）2整个细绳上的电荷在环心处的场强耳=Q严dx3RRxX血12兀£（）/?」）（4/?一x）216兀勺/??鬪环上的电荷分布对环心对称，它在环心处的场强E2=0由此，合场强20（本题10分）解：电荷面密度为旳勺无限大均匀带电平面在任意点的场强大小为E=（j!（2£（））以图中O点为圆心，取半径为r-r+dr的环形而积，其电量为dq=o27trdr它在距离平而为a的一点处产牛的场强（jardr2分<