Prλ2λ1R 1 R 21.坐标原点放一正电荷Q ,它在P 点(x =+1,y =0)产生的电场强度为E ρ。
现在,另外有一个负电荷-2Q ,试问应将它放在什么位置才能使P 点的电场强度等于零? (A) x 轴上x >1。
(B) x 轴上0<x <1。
(C) x 轴上x <0。
(D) y 轴上y >0。
(E) y 轴上y <0。
[ C ]2.个未带电的空腔导体球壳,内半径为R 。
在腔内离球心的距离为d 处( d < R ),固定一点电荷+q ,如图所示. 用导线把球壳接地后,再把地线撤去。
选无穷远处为电势零点,则球心O 处的电势为 (A) 0 (B)dq04επ(C)R q 04επ- (D) )11(40Rd q -πε [ D ] 3.图所示,两个“无限长”的、半径分别为R 1和R 2的共轴圆柱面,均匀带电,沿轴线方向单位长度上的所带电荷分别为λ1和λ2,则在外圆柱面外面、距离轴线为r 处的P 点的电场强度大小E 为:(A) r 0212ελλπ+ (B) ()()20210122R r R r -π+-πελελ(C) ()20212R r -π+ελλ(D) 20210122R R ελελπ+π [ A ]4.荷面密度为+σ和-σ的两块“无限大”均匀带电的平行平板,放在与平面相垂直的x 轴上的+a 和-a 位置上,如图所示。
设坐标原点O 处电势为零,则在-a <x <+a 区域的电势分布曲线为 [ C ]5.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(A)a q 04επ (B) a q08επ(C) a q 04επ- (D) aq08επ- [ D ]yxO +Q P(1,0)R O d +q+a aO -σ +σO-a +ax U (A)O -a +a xUO -a +a x U (C)O -a +ax U (D)aa+qPM6.图所示,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)l l q --⋅π51540ε (B) 55140-⋅πl q ε (C) 31340-⋅πl q ε (D) 51540-⋅πl q ε [ D ]7.个带正电荷的质点,在电场力作用下从A 点出发经C 点运动到B 点,其运动轨迹如图所示。
已知质点运动的速率是递减的,下面关于C 点场强方向的四个图示中正确的是: [ D ]8.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。
[ B ]9.空中有“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。
则它们的静电能之间的关系是(A) 球体的静电能等于球面的静电能。
(B) 球体的静电能大于球面的静电能。
(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的静电能。
(D) 球体的静电能小于球面的静电能。
[ B ] 10.实线为某电场中的电场线,虚线表示等势(位)面,由图可看出: (A) E A >E B >E C ,U A >U B >U C 。
(B) E A <E B <E C ,U A <U B <U C 。
(C) E A >E B >E C ,U A <U B <U C 。
(D) E A <E B <E C ,U A >U B >U C 。
[ D ]11.有三个直径相同的金属小球。
小球1和小球2带等量异号电荷,两者的距离远大于小球直径,相互作用力为F 。
小球3不带电并装有绝缘手柄。
用小球3先和小球1碰一下,接着又和小球2碰一下,然后移去。
则此时小球1和2之间的相互作用力为(A) 0。
(B) F / 4。
(C) F /8。
(D) F / 2。
[ C ]A +q-qBE FC D l ll lCBAE(B)C B A EϖCBAEϖ(D)C BAϖ(A)M NC BA12.两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) 实心球电容值大。
(C) 两球电容值相等。
(D) 大小关系无法确定。
[ C ] 13.图中所示以O 为心的各圆弧为静电场的等势(位)线图,已知U 1<U 2<U 3,在图上画出a 、b 两点的电场强度的方向,并比较它们的大小。
E a ___ E b (填<、=、>)。
答案见图 2分 = 1分14.一空气平行板电容器接电源后,极板上的电荷面密度分别为±σ,在电源保持接通的情况下,将相对介电常量为εr 的各向同性均匀电介质充满其内。
如忽略边缘效应,介质中的场强应为____。
0/εσ 15.一个孤立导体,当它带有电荷q 而电势为U 时,则定义该导体的电容为C =__________,它是表征导体的________________的物理量。
C = q / U 储电能力16.设雷雨云位于地面以上500 m 的高度,其面积为107 m 2,为了估算,把它与地面看作一个平行板电容器,此雷雨云与地面间的电场强度为104 V/m ,若一次雷电即把雷雨云的电能全部释放完,则此能量相当于质量为______________kg 的物体从500 m 高空落到地面所释放的能量。
(真空介电常量ε 0 = 8.85×10-12 C 2·N -1·m -2 ) 452 3分 17.真空中一半径为R 的均匀带电球面带有电荷Q (Q >0)。
今在球面上挖去非常小块的面积△S (连同电荷),如图所示,假设不影响其他处原来的电荷分布,则挖去△S 后球心处电场强度的大小E =_________,其方向为___________。
()40216/R S Q ε∆π 由圆心O 点指向△S18.一均匀带正电的导线,电荷线密度为λ,其单位长度上总共发出的电场线条数(即电场强度通量)是____。
λ / ε03分19.图中所示为静电场的等势(位)线图,已知U 1>U 2>U 3。
在图上画出a 、b 两点的电场强度方向,并比较它们的大小。
E a __________ E b (填<、=、>)。
答案见图 2分; > 1分20.一平行板电容器,充电后与电源保持联接,然后使两极板间充满相对介电常量为εr 的各向同性均匀电介质,这时两极板上的电荷是原来的_____倍;电场强度是原来的 _______倍;电场能量是原来的_____倍。
εr 2分 ; 1 1分 ; εr 2分21.一空气平行板电容器接电源后,极板上的电荷面密度分别为±σ,在电源保持接通的情况下,将相对OU 1U 2U 3 abb E ϖOU 1 U 2 U 3ab a E ϖOR△Sb E ϖab U 1 U 2Ua E ϖab U 1 U 2 U介电常量为εr 的各向同性均匀电介质充满其内。
如忽略边缘效应,介质中的场强应为_____________。
0/εσ 3分22.两个电容器1和2,串联以后接上电动势恒定的电源充电。
在电源保持联接的情况下,若把电介质充入电容器2中,则电容器1上的电势差________;电容器1极板上的电荷_______。
(填增大、减小、不变) 增大 1分; 增大 2分23.两块“无限大”的均匀带电平行平板,其电荷面密度分别为σ( σ>0)及-2 σ,如图所示。
试写出各区域的电场强度E ϖ。
Ⅰ区E ϖ的大小__________________,方向____________。
Ⅱ区E ϖ的大小__________________,方向____________。
Ⅲ区E ϖ的大小__________________,方向_____________。
24.有一个球形的橡皮膜气球,电荷q 均匀地分布在表面上,在此气球被吹大的过程中,被气球表面掠过的点(该点与球中心距离为r ),其电场强度的大小将由________变为__________。
204rq επ 025.一空气平行板电容器,两极板间距为d ,充电后板间电压为U 。
然后将电源断开,在两板间平行地插入一厚度为d /3的金属板,则板间电压变成U ' =___________ 。
2U /3 26.在相对介电常量εr = 4的各向同性均匀电介质中,与电能密度w e =2×106 J/cm 3相应的电场强度的大小E =____________。
(真空介电常量ε 0 = 8.85×10-12 C 2/(N ·m 2))3.36×1011 V/m 参考解: 202121E DE w r e εε== r e w E εε02==3.36×1011 V/m 27.一电偶极子的电矩为p ϖ,放在场强为E ϖ的匀强电场中,p ϖ与E ϖ之间夹角为θ,如图所示。
若将此偶极子绕通过其中心垂直于p ϖ、E ϖ平面的轴转180°,外力需作功多少?解:电偶极子在该位置时受电场作用的顺时针转向力矩 M = pE sin θ 用同样大小的外力矩M M ='克服电场力矩作功⎰⎰++='=πθθπθθθθθd sin d pE M A= pE [cos θ –cos(θ+π)]=2pE cos θ28.一电容器由两个很长的同轴薄圆筒组成,内、外圆筒半径分别为R 1 = 2 cm ,R 2 = 5 cm ,其间充满相对介电常量为εr 的各向同性、均匀电介质。
电容器接在电压U = 32 V 的电源上,(如图所示),试求距离轴线R = 3.5 cm 处的A 点的电场强度和A 点与外筒间的电势差。
29.以地球的电势作为量度电势的参考时,是否可以规定它的电势是+100 V 而不是零?这样规定对确定其它带电体的电势和电势差会有什么影响?是否可以选定其它物体作为电势零点?答:因为电势是一个相对的量,在需要和方便的情况下,可以规定地球的电势为+100 V 。
作了以上规定后,其它各点电势相应地都要比原来的电势(即规定地球电势为零时所确定的电势)高100 V ,但任何两点间的电势差并不受影响。
σⅠⅡⅢ-2σθp ϖE ϖAR 1R 2R εrU可以随意选定任何物体(一般应为导体,如电子仪器的外壳)作为电势零点。
30.图示一厚度为d 的“无限大”均匀带电平板,电荷体密度为ρ。