大物作业题6及答案文档格式.docx
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(D)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.[]
6.如图所示,两个“无限长”的、半径分别为R1和R2的共
7.
轴圆柱面均匀带电,沿轴线方向单位长度上所带电荷分别为1和2,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E为:
(A)曲面S的电场强度通量不变,曲面上各点场强不变.
(B)曲面S的电场强度通量变化,曲面上各点场强不变.
(C)曲面S的电场强度通量变化,曲面上各点场强变化.
(D)曲面S的电场强度通量不变,曲面上各点场强变化.
8.根据高斯定理的数学表达式EdSq/0可知下述各种说法中,正确的
S
是:
(A)闭合面内的电荷代数和为零时,闭合面上各点场强一定为零.
(B)闭合面内的电荷代数和不为零时,闭合面上各点场强一定处处不为零.
(C)闭合面内的电荷代数和为零时,闭合面上各点场强不一定处处为零.
(D)闭合面上各点场强均为零时,闭合面内一定处处无电[]
二、填空题
9.
A、B为真空中两个平行的“无限大”均匀带电平面,已知两平面间的电场强度大小为E0,两平面外侧电场强度大小都为E0/3,方向如图.则A、B两平面上的电荷面密度分别为A=,B=.
10.三个平行的“无限大”均匀带电平面,其电荷面密度都
是+,如图所示,则A、B、C、D三个区域的电场强度分别为:
EA=,EB=,
EC=,ED=(设方向向右为正).
11.
一半径为R的带有一缺口的细圆环,缺口长度为d(d<
<
R)环上均匀带有正电,电荷为q,如图所示.则圆心O处的场强大小E=
,场强方向为.
12.如图所示,真空中两个正点电荷Q,相距2R.若以其中一点电荷所在处O点为
中心,以R为半径作高斯球面S,则通过该球面的电
场强
度通量=;
若以r0表示高斯面外
法线方向的单位矢量,则高斯面上a、b两点的电场强度分别为.
三、计算题
13.带电细线弯成半径为R的半圆形,电荷线密度为=0sin,式中0为一常数,为半径R与x轴所成的夹角,如图所示.试求环心O处的电场强度.
14.“无限长”均匀带电的半圆柱面,半径为R,设半圆柱面
轴线OO'
单位长度上的电荷为,试求轴线上一点的电场强度.
15.一半径为R的带电球体,其电荷体密度分布为=Ar(r≤R),=0(r>
R)
A为一常量.试求球体内外的场强分布.
16.
图中虚线所示为一立方形的高斯面,已知空间的场强分布为:
Ex=bx,Ey=0,Ez=0.高斯面边长a=0.1m,常量b=1000N/(C·
m).试求该闭合面中包含的净电荷.(真空介电常数0=8.85×
10-12C2·
N-1·
m-2)
作业题二(电势)
姓名:
1.在点电荷+q的电场中,若取图中P点处为电势零点,则M点的电势为
+q
(A)q
40a
(C)q
2.如图所示,
电荷Q;
外球壳半径为R2,壳的厚度忽略,原先不带电,但与地相连接.设地为电势零点,则在内球壳里面,距离球心为
P点的场强大小及电势分别为:
q.
80aq.
80a两个同心球壳.内球壳半径为R1,
(B)
(D)
Q
(A)E=0,U=.
40R1
(C)E=Q,U=Q
(C)E=2,U=
40r40r
(B)E=0,U=
40
R1
(D)E=4Q0r2
,U=4
R2
0R1
3.关于静电场中某点电势值的正负,下列说法中正确的是:
(A)
电势值的正负取决于置于该点的试验电荷的正负.
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电势零点的选取.
电势值的正负取决于产生电场的电荷的正负.
4.点电荷-q位于圆心O处,A、B、C、D为同一圆周上的四点,如图所示.现将一试验电荷从A点分别移动到D各点,则
从A到B,从A到C,从A到D,从A到各点,电场力作功相等.
5.如图所示,直线MN长为2l,弧OCD是以N点为中心,l为半径的半圆弧,N点有正电荷+q,M点有负电荷-q.今将一试验电荷+q0从O点出7.发沿路径OCDP移到无穷远处,设无穷远处电势为零,则电场力作功
PaPa
均匀带有
r处的
R
r
O
电场力作功最大.电场力作功最大.电场力作功最大.
B、C、
B
D
(A)A<
0,且为有限常量.(B)A>
0,且为有限常量.
(C)A=∞.(D)A=0.[
6.半径为r的均匀带电球面1,带有电荷q,其外有一同心的半径为电球面2,
的均匀带
带有电荷
1
7.两块面积均为
Q,则此两球面之间的电势差
1Q1.(B)
R40R
Q.(D)q.
R40r
U1-U2为:
S的金属平板A和B彼此平行放置,板间距离
为d(d远小于板的线度),设A板带有电荷q1,B板带有电荷q2,则AB两板间的电势差UAB为
(A)q1q2d.
20S
(B)q410Sq2d.
(C)q1q2d.
8.面积为S的空气平行板电容器,极板上分别带电量±
两极板间的相互作用力为
2
(A).
0S
(C)2qS2
20S2
(D)q410Sq2d.
q1
q2
AB
q,若不考虑边缘效应,则
(B)q2
S2
9.如图所示,两同心带电球面,电荷q1=3×
10-8C;
外球面半径为×
10-8C,设无穷远处电势为零,则空间另一电势为零的球面半径r
10.真空中一半径为R的均匀带电球面,总电荷为球面上挖去很小一块面积△S(连同其上电荷),若电荷分布不改变,则挖去小块后球心处电势(设无穷远处电势为零)为.
R(r1<
把一个均匀带有电荷+Q的球形肥皂泡由半径r1吹胀到r2,则半径为<
r2)的球面上任一点的场强大小E由变为;
电
势U由变为(选无穷远处为电势零
点).
12.
.该式的物理意
静电场的环路定理的数学表示式为:
义是:
13.
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.如图所示,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).
14.
图示为一个均匀带电的球层,其电荷体密度为,球层内表面半径为R1,外表面半径为R2.设无穷远处为电势零点,求空腔内任一点的电势.
R1=0.03m和R2=0.10
15.两个带等量异号电荷的均匀带电同心球面,半径分别为m.已知两者的电势差为450V,求内球面上所带的电荷.
16.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(d≥2R),沿轴线方向单位长度上分别带有+和-的电荷,如图所示.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.
作业题三(导体和电介质)
1.A、B为两导体大平板,面积均为S,平行放置,如图所+Q1
示.A板带电荷+Q1,B板带电荷+Q2,如果使B板接地,则AB
2.
带正电荷的物体M,靠近一原不带电的金属导体
N,
N的左端感生出负电荷,右端感生出正电荷.若将N的左端接
间电场强度的大小E为[
+Q2
Q1
Q1Q2
(A)1.
(B)12.
(C)1.
(D)12.
地,如图所示,则
(A)N上有负电荷入地.
(B)N上有正电荷入地.
(C)N上的电荷不动.
(D)N上所有电荷都入地.[]
3.一导体球外充满相对介电常量为r的均匀电介质,若测得导体表面附近场强为
E,则导体球面上的自由电荷面密度为[]
(A)0E.(B)0rE.
(C)rE.(D)(0r-0)E.
4.一平行板电容器始终与端电压一定的电源相联.当电容器两极板间为真空时,电场强度为E0,电位移为D0,而当两极板间充满相对介电常量为r的各向同性均匀电
介质时,电场强度为
E,电位移为
D,则[
(A)EE0/
r,DD0.
E
E0
,D
rD0.
(C)EE0/
r,DD0/r
.(D)
D0.
5.在静电场中,
作闭合曲面S,
若有D
dS
(式中
D为电位移矢量),则S面
内必定[
(A)既无自由电荷,也无束缚电荷.
(B)没有自由电荷.
(C)自由电荷和束缚电荷的代数和为零.(D)自由电荷的代数和为零.
6.
一个大平行板电容器水平放置,两极板间的一半空间充
有各向同性均匀电介质,另一半为空气,如图.当两极板带上恒定的等量异号电荷时,有一个质量为m、带电荷为+q的质点,在极板间的空气区域中处于平衡.此后,若把电介质抽去,则该质点[]
(A)保持不动.(B)向上运动.
(C)向下运动.(D)是否运动不能确定.
7.一个平行板电容器,充电后与电源断开,当用绝缘手柄将电容器两极板间距离拉
大,则两极板间的电势差U12、电场强度的大小E、电场能量W将发生如下变化:
[]
U12减小,E减小,W减小.(B)
U12增大,E增大,W增大.
U12减小,E不变,W不变.
(C)U12增大,E不变,
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