电荷和静电场(一) 西北大学大物作业

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1、西北大学基础物理学习题集-----电荷和静电场（一）班级学号第八次电荷和静电场（一）得分姓名基本内容和主要公式1．电荷的基本特征：(1)分类：正电荷（同质子所带电荷），负电荷（同电子所带电荷）（2）量子化特性（3）是相对论性不变量（4）微观粒子所带电荷总是存在一种对称性2.电荷守恒定律：一个与外界没有电荷交换的孤立系统，无论发生什么变化，整个系统的电荷总量必定保持不变。3．点电荷：点电荷是一个宏观范围的理想模型，在可忽略带电体自身的线度时才成立。4库仑定律：表示了两个电荷之间的静电相互作用，是电磁学的基本定律之一是表示真空中两个静止的点电

2、荷之间相互作用的规律5.电场强度：是描述电场状况的最基本的物理量之一，反映了电场的基本性质。6.电场强度的计算：（1）单个点电荷产生的电场强度，可直接利用库仑定律和电场强度的定义来求得（2）带电体产生的电场强度，可以根据电场的叠加原理来求解（3）具有一定对称性的带电体所产生的电场强度，可以根据高斯定理来求解（4）根据电荷的分布求电势，然后通过电势与电场强度的关系求得电场强度7.电场线：是一些虚构线，引入其目的是为了直观形象地表示电场强度的分布（1）电场线是这样的线：a．曲线上每点的切线方向与该点的电场强度方向一致b．曲线分布的疏密对应着电

3、场强度的强弱，即越密越强，越疏越弱。（2）电场线的性质：a．起于正电荷（或无穷远），止于负电荷（或无穷远）b．不闭合，也不在没电荷的地方中断c．两条电场线在没有电荷的地方不会相交8.电通量：(1)10西北大学基础物理学习题集-----电荷和静电场（一）电通量是一个抽象的概念，如果把它与电场线联系起来，可以把曲面S的电通量理解为穿过曲面的电场线的条数。(1)电通量是标量，有正负之分。9.高斯定理：（1）定理中的是由空间所有的电荷（包括高斯面内和面外的电荷）共同产生（2）任何闭合曲面S的电通量只决定于该闭合曲面所包围的电荷，而与S以外的电荷无

4、关10.静电场属于保守力：静电场属于保守力的充分必要条件是，电荷在电场中移动，电场力所做的功只与该电荷的始末位置有关，而与其经历的路径无关。由此可得11.电势能、电势差和电势：（1）电势能：试探电荷在电场强度为的电场中的P和Q两点的电势能差：（2）电势差和电势：a．上面P点与Q点的电势差可以表示为对应于把电荷从P点移到Q点电势的降低，地势的降低称为电势降落，也就是经常使用的电压的概念。b．电势差具有绝对意义，完全有电场自身的性质所决定，而电场中一点的电势只有相对意义，即相对于电势零点而言的。理论上，若电荷分布在有限空间内，可选择无限远处为

5、电势零点。则电场中任一点P的电势可以表示为12.等势面：（1）电场中电势相等的点连成的曲面，就是等势面。它形象地表示了电场中电势的分布。（2）等势面的性质：a．电荷沿等势面移动，电场力不作功；b．等势面与电场线处处正交。13.电势与电场强度的关系：和上式的负号说明电场强度与电势梯度的方向相反。10西北大学基础物理学习题集-----电荷和静电场（一）练习题一、选择题1．正方形的两对角上，各置电荷，其余两对角上各置电荷。若所受合力为零。则与间的关系为：[A]（A）（B）（C）（D）2．两个等量的正电荷相距为2，点在它们的中垂线上，为到垂足的距

6、离。当点电场强度大小具有最大值时，的大小是：[C]（A）（B）（C）（D）3.如图所示，一个带电量为q的点电荷位于立方体的A角上，则通过侧面abcd的电场强度通量等于［C］A.B.C.D.4.有两个点电荷电量都是＋q，相距为2a，今以左边的点电荷所在处为球心，以a为半径作一球形高斯面，在球面上取两块相等的小面积S1和S2，其位置如图所示，设通过S1和S2的电场强度通量分别为Φ1和Φ2,通过整个球面的电场强度通量为Φe，则［D］ A.Φ1＞Φ2,Φe=B.Φ1=Φ2,Φe=C.Φ1＜Φ2,Φe=D.Φ1＜Φ2,Φe=5.在两个电荷量相等的点

7、电荷连线的垂直平分线上，具有最大的电场强度的点的位置为［］ A.B.C.D.10西北大学基础物理学习题集-----电荷和静电场（一）6.某电场的电力线分布情况如图所示，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？［C,D］A.电场强度B.电势C.电势能D.电场力的功7.在XOY平面上的电场强度为=(3+8xy)+(4x2+8y2).若取O点作为电势零点，则点P(x,y)的电势为［C］A.B.C.D.8.电量为q，半径为R的均匀带电球面。若规定距球面为R处为电势零点，则电势分布为［C］A.B.C.D.9.沿x轴

8、放置的“无限长”分段均匀带电直线，电荷线密度分别为+λ(x＜0）和-λ（x＞0）,如图所示，则oxy平面上点(0,a)的场强为［B］A.0B.C.D.10西北大学基础物理学习题集---