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时间:2020-03-21
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1、《电磁学》课程作业班号:姓名:学号:成绩:2.真空中的静电场2(电场与电势)一、选择题1.关于静电场中某点电势值的正负,下列说法正确的是:[]A.电势值的正负取决于置于该点的试探电荷的正负;B.电势值的正负取决于电场力对试探电荷做功的正负;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。2.在下列关于静电场的表述中,正确的是:[]A.初速度为零的点电荷置于静电场中,将一定沿一条电场线运动;B.带负电的点电荷,在电场中从a点移到b点,若电场力作正功,则a、b两点的电势关系为Ua>Ub;C.由点电荷电势公式可知,当r→0时,则U→∞;D.在点电荷的
2、电场中,离场源电荷越远的点,其电势越低;E.在点电荷的电场中,离场源电荷越远的点,电场强度的量值就越小。图1-13.如图1-1所示,图中实线为某电场中的电场线,虚线表示等势面,a、b、c为电场中的三个点,由图可以看出:[]A.,;B.,;C.,;D.,。4.在静电场中,若电场线为均匀分布的平行直线,则在该电场区域内电场线方向上任意两点的电场强度E和电势U相比较:[]A.E相同,U不同;B.E不同,U相同;C.E不同,U不同;D.E相同,U相同。8《电磁学》课程作业图1-25.空间某区域静电场的电场线分布如图1-2所示,现将一带负电的点电荷由a点经任意路径移到b点,则在下列说法中
3、,正确的是:[]A.电场强度,电场力作正功;B.电势,电场力作负功;C.电势能,电场力作正功;D.电势能,电场力作负功。6.在下列有关静电场的表述中,正确的是:[]A.电场强度E=0的点,电势也一定为零;B.同一条电场线上各点的电势不可能相等;C.在电场强度处处相等的空间内,电势也处处相等;D.在电势处处相等的一个三维区域内地方,电场强度也都处处相等。7.半径为、的同心薄球面上,分别均匀带电和,其中为外球面半径,为外球面所带电荷量,设两球面间的电势差为,则:[]A.随的增减而增减;B.随的增减而增减;C.不随的增减而改变;D.不随的增减而改变。图1-38.如图1-3所示,A、B
4、是真空中两块相互平行的无限大均匀带电薄板,其电荷面密度分别为和,若选A板为零电势面,并取正方向向右,则图中a点的电势为:[]A.;B.;C.;D.0。9.两块分别均匀带电+q和―q的平行平板,间距为d,板面积均为S,平板厚度忽略不计,若两板的线度远大于d,则两板间的相互作用力F与两板间的电压U的关系是:[]A.;B.;C.;D.。8《电磁学》课程作业二、填空题1.真空中有一均匀带电球面,球半径为R,总电量为Q(),现在球面上挖去一很小面积dS,设挖去后的其余部分电荷仍均匀分布且电荷面密度无变化,若以无穷远处电势为零点,则该挖去dS以后的球面球心处的电势为。图2-2图2-12.如
5、图2-1所示,A、B两点与O点分别相距为10cm和40cm,位于O点的点电荷。若选A点的电势为零,则B点的电势;若选无穷远处为电势零点,则。图2-33.如图2-2所示,A、B两点相距为2R,A、B处分别有点电荷和,以B点为圆心、半径为R作一半圆弧CDE。若将一试探电荷从C点沿路径CDEF移到无穷远处,并设无穷远处为电势零点,则在E点的电势能WE=,电场力作的功AC∞=;ACE=;AE∞=。4.如图2-3所示为一电偶极子,其电偶极矩为=;现将一个电量为的试探电荷,从电偶极子的中心O点处,沿任意路径移到无限远处,则电场力作功为J。图2-45.两个半径分别为R和2R的同心均匀带电球面
6、,其中内球面带电+q,外球面带电+Q,选无穷远为电势零点,则内球面电势为U=;欲使内球面电势为零,则外球面上的电量Q=。6.如图2-4所示,电量q(q>0)均匀分布在一半径为R的细圆环上,若取无限远处为电势零点,则在垂直于环面的轴线上任一点P的电势UP=;由电场强度E与电势梯度的关系可求得EP=。7.已知某静电场的电势函数为,式中A和a均为常量,则电场中任意点的电场强度。8《电磁学》课程作业8.静电场的高斯定理,表明静电场是;静电场的环路定理,表明静电场是。三、问答题1.电场强度和电势U是描写电场分布的两个物理量,它们有什么样的区别和联系?若用场叠加原理计算场强和电势U,应注意
7、什么?四、计算与证明题xABaCDaaOy图4-11.均匀带电细线ABCD弯成如图4-1所示的形状,电荷线密度为,并选取图示坐标,试证明:圆心O处的电势8《电磁学》课程作业2.图4-2ΔUD1D2如图4-2所示,一计数管中有一直径为的薄金属长圆筒(圆筒的长度远大于圆筒的直径),在圆筒的轴线处装有一根直径为的细金属丝()。若已知该装置工作时金属丝与圆筒的电势差为,则试求:(1)金属丝单位长度的荷电量;(2)该计数管内()的场强分布;(3)金属丝表面附近的电场强度大小E1。若已知,,,其值8《电
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