大物作业题6及答案.docx
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大物作业题6及答案
大物作业题1-6及答案
作业题一（静止电荷的电场）
班级:
姓名:
学号:
一、选择题
1.一均匀带电球面，电荷面密度为，球面内电场强度处处为零，球面上面元dS带有dS的电荷，该电荷在球面内各点产生的电场强度
（A）处处为零．（B）不一定都为零．（C）处处不为零．（D）无法判定．[]
2.电荷面密度均为＋的两块“无限大”均匀带电的平行平板如图放置，其周围空间各点电场强度E随位置坐标x变化的关系曲线为：
（设场强方向向右为正、向左为负）
[]
q
240
（D）q．
[
]
480
5.高斯定理EdSdV/0SV0
（A）适用于任何静电场．
（B）只适用于真空中的静电场．
（C）只适用于具有球对称性、轴对称性和平面对称性的静电场．
（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<，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）
班级:
姓名:
学号:
一、选择题
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
40a
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＝
Q
40
R1
Q
（D）E＝4Q0r2
，U＝4
R2
Q
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．
（B）
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．
（D）
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
（A）
（B）
（C）
（D）
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
R2
Q
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
q
40
1
40
7.两块面积均为
（A）
（C）
Q，则此两球面之间的电势差
1Q1.（B）
R40R
Q.（D）q.
R40r
U1-U2为：
1
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．
20S
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
q
（A）．
0S
2
（C）2qS2
20S2
（D）q410Sq2d．
q1
q2
S
S
AB
q，若不考虑边缘效应，则
2
（B）q2
20S
2
q
S2
0
（D）
二、填空题
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．
11.
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：
三、计算题
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）
班级:
姓名:
学号:
一、选择题
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
B
Q1
Q1Q2
（A）1．
（B）12．
20S
20S
Q1
Q1Q2
（C）1．
（D）12．
0S
20S
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．
（B）
E
E0
，D
rD0．
（C）EE0/
r，DD0/r
．（D）
E
E0
，D
D0．
5.在静电场中，
作闭合曲面S，
若有D
dS
0
（式中
D为电位移矢量），则S面
S
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：
[]
（A）
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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