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时间:2018-09-16
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1、612013下学期总复习题(康颖教材第10-21章)第10章真空中的静电场一选择题S.Q.q选择题3图3.如图,电量为Q的点电荷被曲面S所包围,从无穷远处引另一电量为q的点电荷至曲面外一点,则:()A.曲面S的E通量不变,曲面上各点场强不变B.曲面S的E通量变化,曲面上各点场强不变C.曲面S的E通量变化,曲面上各点场强变化D.曲面S的E通量不变,曲面上各点场强变化解:根据高斯定理,应选(D)。4.两个同心均匀带电球面,半径分别为Ra和Rb(Ra2、球面间的场强仅由内球面电荷产生,故选(D)。5.图示为一具有球对称性分布的静电场的E-r关系曲线,请指出该静电场是由下列哪种带电体产生的。()A.半径为R的均匀带电球面B.半径为R的均匀带电球体C.半径为R、电荷体密度r=Ar(A为常数)的非均匀带电球体D.半径为R、电荷体密度r=A/r(A为常数)的非均匀带电球体RrE=1/r2EO选择题5图选择题6图CONM–q+qDq0P···解:根据计算可知,该电场为半径为R、电荷体密度r=A/r(A为常数)的非均匀带电球体所产生,故选(D)。616.如图示,直线MN长为2l,弧OCD是以N点为中心,l为半径圆弧,N点有正电荷+q,M点有负电荷-q3、,今将一试验电荷+q0从O点出发沿路径OCDP移到无穷远处,设无穷远处电势为零,则电场力作功()(A)W<0且为有限常量;(B)W>0且为有限常量;(C)W=¥(D)W=0解:O点的电势为零,O点与无穷远处的电势差为零,所以将试验电荷+q0从O点出发沿任意路径移到无穷远处,电场力作功均为零,故本题应选(D)。7.在匀强电场中,将一负电荷从A移到B,如图所示,则:()A.电场力作正功,负电荷的电势能减少;B.电场力作正功,负电荷的电势能增加;C.电场力作负功,负电荷的电势能减少;D.电场力作负功,负电荷的电势能增加BEA选择题7图P’qRPr选择题8图解:根据图示,A点的电势高于B点的电势,4、所以负电荷在B点的电势能高于A点的电势能,电场力作负功。应选(D。)8.在点电荷q的电场中,选取以q为中心、R为半径的球面上一点P处作电势零点,则与点电荷q距离为r的P’点的电势为()解:根据电势的定义可计算出P点的电势应为,故选(B)。二填空题ER填空题4图填空题5图S+q-q··填空题6图Sq4····q2q3q14.半径为R的半球面置于场强为E61均匀电场中,其对称轴与场强方向一致,如图所示,则通过该半球面的E通量为 。解:πR2E5.如图,点电荷q和-q被包围在高斯面S内,则通过该高斯面的E通量= ,式中E为 的场强。解:0;高斯面S上面积元dS处。6.点电荷5、q1,q2,q3和q4在真空中的分布如图所示,图中S为高斯面,则通过该高斯的E通量=。式中的E是高斯面上任一点的场强,它等于点电荷 单独存在时在该点产生场强的矢量和。解:(q2+q4)/ε0,q1,q2,q3,q47.图中电场强度分量为Ex=bx1/2,Ey=Ez=0,正立方体的边长为a,则通过这正立方体的E通量F= ,正方体内的总电荷Q= 。解:;yozaax填空题7图+σ+σ+σABCD填空题8图E0/3ABE0/3E0填空题9图8.三个平行的“无限大”均匀带电平面,其电荷面密度是+σ,则A,B,C,D四个区域的电场强度分别为:EA= ,EB= ,E6、C= ,ED= 。(设方向向右为正)解:每个无限大均匀带电平面产生的场强为s/(2εo),根据场强的叠加原理可得:EA=-3s/(2εo);EB=-s/(2εo);EC=s/(2εo);ED=3s/(2εo)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两平面上电荷面密度分别为sA= ,sB= 。解:根据上题可得:,解得:sA=-2ε0E0/3;sB=4ε0E0/310.真空中有一半径为R的半圆细环,均匀带电Q,如图所示,设无穷远处为电势零点,则圆心o点的处的电势V0=,若将一7、带电量为q61的点电荷从无穷远处移到圆心o点,则电场力做功W=。填空题10图RoQ填空题11图ABoD+q-qRC··解:V0=Q/(4πεoR);W=-qQ/(4πεoR)11.图示BCD是以o点为圆心,以R为半径的半圆弧,在A点有一电量为+q的点电荷,o点有一电量为-q的点电荷,线段BA=R,现将一单位正电荷从B点沿半径圆弧轨道BCD移到D点,则电场力所作的功为。解:12.质量为m电量为q的小球从电势VA的A点运动到
2、球面间的场强仅由内球面电荷产生,故选(D)。5.图示为一具有球对称性分布的静电场的E-r关系曲线,请指出该静电场是由下列哪种带电体产生的。()A.半径为R的均匀带电球面B.半径为R的均匀带电球体C.半径为R、电荷体密度r=Ar(A为常数)的非均匀带电球体D.半径为R、电荷体密度r=A/r(A为常数)的非均匀带电球体RrE=1/r2EO选择题5图选择题6图CONM–q+qDq0P···解:根据计算可知,该电场为半径为R、电荷体密度r=A/r(A为常数)的非均匀带电球体所产生,故选(D)。616.如图示,直线MN长为2l,弧OCD是以N点为中心,l为半径圆弧,N点有正电荷+q,M点有负电荷-q
3、,今将一试验电荷+q0从O点出发沿路径OCDP移到无穷远处,设无穷远处电势为零,则电场力作功()(A)W<0且为有限常量;(B)W>0且为有限常量;(C)W=¥(D)W=0解:O点的电势为零,O点与无穷远处的电势差为零,所以将试验电荷+q0从O点出发沿任意路径移到无穷远处,电场力作功均为零,故本题应选(D)。7.在匀强电场中,将一负电荷从A移到B,如图所示,则:()A.电场力作正功,负电荷的电势能减少;B.电场力作正功,负电荷的电势能增加;C.电场力作负功,负电荷的电势能减少;D.电场力作负功,负电荷的电势能增加BEA选择题7图P’qRPr选择题8图解:根据图示,A点的电势高于B点的电势,
4、所以负电荷在B点的电势能高于A点的电势能,电场力作负功。应选(D。)8.在点电荷q的电场中,选取以q为中心、R为半径的球面上一点P处作电势零点,则与点电荷q距离为r的P’点的电势为()解:根据电势的定义可计算出P点的电势应为,故选(B)。二填空题ER填空题4图填空题5图S+q-q··填空题6图Sq4····q2q3q14.半径为R的半球面置于场强为E61均匀电场中,其对称轴与场强方向一致,如图所示,则通过该半球面的E通量为 。解:πR2E5.如图,点电荷q和-q被包围在高斯面S内,则通过该高斯面的E通量= ,式中E为 的场强。解:0;高斯面S上面积元dS处。6.点电荷
5、q1,q2,q3和q4在真空中的分布如图所示,图中S为高斯面,则通过该高斯的E通量=。式中的E是高斯面上任一点的场强,它等于点电荷 单独存在时在该点产生场强的矢量和。解:(q2+q4)/ε0,q1,q2,q3,q47.图中电场强度分量为Ex=bx1/2,Ey=Ez=0,正立方体的边长为a,则通过这正立方体的E通量F= ,正方体内的总电荷Q= 。解:;yozaax填空题7图+σ+σ+σABCD填空题8图E0/3ABE0/3E0填空题9图8.三个平行的“无限大”均匀带电平面,其电荷面密度是+σ,则A,B,C,D四个区域的电场强度分别为:EA= ,EB= ,E
6、C= ,ED= 。(设方向向右为正)解:每个无限大均匀带电平面产生的场强为s/(2εo),根据场强的叠加原理可得:EA=-3s/(2εo);EB=-s/(2εo);EC=s/(2εo);ED=3s/(2εo)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两平面上电荷面密度分别为sA= ,sB= 。解:根据上题可得:,解得:sA=-2ε0E0/3;sB=4ε0E0/310.真空中有一半径为R的半圆细环,均匀带电Q,如图所示,设无穷远处为电势零点,则圆心o点的处的电势V0=,若将一
7、带电量为q61的点电荷从无穷远处移到圆心o点,则电场力做功W=。填空题10图RoQ填空题11图ABoD+q-qRC··解:V0=Q/(4πεoR);W=-qQ/(4πεoR)11.图示BCD是以o点为圆心,以R为半径的半圆弧,在A点有一电量为+q的点电荷,o点有一电量为-q的点电荷,线段BA=R,现将一单位正电荷从B点沿半径圆弧轨道BCD移到D点,则电场力所作的功为。解:12.质量为m电量为q的小球从电势VA的A点运动到
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