大学物理下电学测验答案.ppt

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1、1.一空气平行板电容器,电容为C,两极板间的距离为d。充电后若两极板间的作用力大小为F,则两极间电压为,极板上电量为。2.A、B两导体板,面积为S,平行放置。A带电+Q1,B带电+Q2,若B接地,则A、B间的电场强度为。3.电量为+q的点电荷中,放入一不带电的金属球。球心O到点电荷所在处的矢径为,金属球上的净电量q´=,这些感应电荷在球心处产生的电场强度为。+q4.两无限大平行金属板与恒压电源相连。现将两板间充满相对介电常数为er的各向同性介质,这时两板上的电量为原来的倍,电场强度为原来的倍。测验答案0er16.一均匀带正电的导线,电荷线密度为,其单

2、位长度上总共发出的电场线条数是________________。5.带电为q、半径为RA的金属球A,与一不带电的内、外半径为RB、RC的金属球B同心放置,图中P点;若用导线将AB相连,A球电势j=。ABrP7.在静电场中,一质子(带电量e=1.610-19C)沿四分之BAO一的圆弧轨道从A点移到B点,电场力做功为8.010-15J,则质子沿四分之三的圆弧轨道从B点回到A点时,电场力做功为_____________。设A点电势为零,则B点电势为____________。测验答案/0-5×104V-8.0×10-15J二、计算题9.球形电容器,外壳

3、半径b及内外电势差U保持不变,求内球半径a为多大时,内球表面附近的电场强度最小,这个最小值是多少?8.一电偶极子放在均匀电场中,其电偶极矩与场强成30º;场强大小为2103V/m,作用在电偶极子上的力偶矩为510-2N·m,则其电势能。10.设电荷体密度沿X轴方向按余弦规律r=r0cosx分布在整个空间,式中r为电荷体密度,r0为其幅值,试求空间的场强分布。测验答案方向可由E值正、负确定,E>0表示沿X轴正向,E<0表示沿X轴负向。11.三个无限长同轴导体圆柱面A、B、C,半径分别为RA,RB,RC。圆柱面B上带电荷,A、C接地,求:B的内、外表面

4、上的电荷线密度之比。ABC12.一细玻璃半圆环,上半部带电+Q,下半部带电-Q,求:圆心O处的电场强度和电势。+Q-QOxy13.真空中有一高h=20cm,底面半径R=10cm的圆锥体,在其顶点与底面中心连线的中点上置q=10-5C的点电荷;求通过该圆锥体侧面的电通量。测验答案1.一空气平行板电容器,电容为C,两极板间的距离为d。充电后若两极板间的作用力大小为F,则两极间电压为,极板上电量为。9.己知:球形电容器,外球壳的半径为b,己确定。内半径a未确定。充满r的电介质。求:(1)在电容器内外导体间电压U维持恒定条件下,内半径a为多大时,才能使a球表

5、面附近的电场最小?(2)求出这个最小电场强度的值?解:OabU+Q-Q设内球带电量+Q,PrP点电位移矢量的大小为:——(1)ab板间电压:当U一定,得——(2)将(2)式代入(1)式,取可变量a代替r,解法二:球形电容器电容C己知——(1)a球表面附近场强:——(2)可得:——(3)(1)、(2)、(3)式与前法结果相同。Oab——(1)——(2)OabU+Q-QPr欲求内球表面最小场强,令再求得——(3)10.设电荷体密度沿X轴方向按余弦规律r=r0cosx分布在整个空间,式中r为电荷体密度,r0为其幅值,试求空间的场强分布。YO

6、Z平面侧面XSS+x-xEEO解:由题意知,电荷沿X轴方向按余弦规律变化,可判断场强方向必沿X轴方向,且相对YOZ轴平面对称分布。在x处作与X轴垂直的两个相同的平面S,用与X轴平行的侧面将其封闭为高斯面,如图所示。方向可由E值正、负确定,E>0表示沿X轴正向,E<0表示沿X轴负向,11.三个无限长同轴导体圆柱面A、B、C,半径分别为RA,RB,RC。圆柱面B上带电荷,A、C接地,求:B的内、外表面上的电荷线密度之比。ABC简解:12.一细玻璃半圆环,上半部带电+Q,下半部带电-Q,求:圆心O处的电场强度和电势。+Q-QOxy简解:+Q在圆心O处的电场

7、强度。13.真空中有一高h=20cm,底面半径R=10cm的圆锥体,在其顶点与底面中心连线的中点上置q=10-5C的点电荷;求通过该圆锥体侧面的电通量。以q为圆心,半径为作球面,则由高斯定理,通过闭合圆锥面的电通量为再求通过底面圆上的电通量:解:

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