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时间:2020-06-15
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1、NO.5静电场的电势(参考答案)班级:学号:姓名:成绩:一选择题OqrQRP1.真空中一半径为R的球面均匀带电Q,在球心O处有一带电量为q的点电荷,如图所示,设无穷远处为电势零点,则在球内离球心O距离为r的P点处的电势为:(A);(B);(C);(D);参考:电势叠加原理。[B]2.在带电量为-Q的点电荷A的静电场中,将另一r2(-Q)Abr1Ba(q)带电量为q的点电荷B从a点移动到b,a、b两点距离点电荷A的距离分别为r1和r2,如图,则移动过程中电场力做功为:(A);(B);(C);(D)。参考:
2、电场力做功=势能的减小量。A=Wa-Wb=q(Ua-Ub)。[C]yNM3.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,有人根据这个图做出以下几点结论,其中哪点是正确的?(A)电场强度EM<EN;(B)电势UM<UN;(C)电势能WM<WN;(D)电场力的功A>0。[C]※4.一个未带电的空腔导体球壳内半径为R,在腔内离球心距离为d(d<R)处,固定一电量为+q的点电荷,用导线把球壳接地后,再把地线撤去,选无穷远处为电势零点,则球心O处的点势为:d+qOR(A)0;(B);(C)-;(D)。
3、参考:如图,先用高斯定理可知导体内表面电荷为-q,导体外表面无电荷(可分析)。虽然内表面电荷分布不均,但到O点的距离相同,故由电势叠加原理可得。[D]二填空题U1U2U3aOb1.图中所示为静电场的等势(位)线图,已知U1<U2<U3,在图上画出a、b两点的电场强度的方向,并比较他们的大小,Ea=Eb(填<、=、>)。2.在边长为a的正三角形的三个顶点上放置电荷+q,在三边中点处分别放置电荷-q,则在三角形中心处一点的电势为。ABr1r2r3O※3.一半径r1=5cm的金属球A,带电量为q1=+2.0×
4、10-8C,另一内半径为r2=10cm、外半径为r3=15cm的金属球壳B,带电量为q2=+4.0×10-8C,两球同心放置,如图,若以无穷远处为电势零点,则A球电势UA=5400V,B球电势UB=3600V。参考:UA=UB=三计算题1.图中所示为一沿x轴放置的长度为l的不均匀带电细棒,其电荷线密度为λ=λ0(x-a),λ0为一常数,取无穷远处为电势零点,求坐标原点O处的电势。xlaOxdx解:在x处取一长为dx的电荷元dq,则:,则,∴※2.如图所示,一内半径为a,外半径为b的金属球壳,带有电量Q,
5、在球壳空腔内距离球心r处有一点电荷q,设无限远处为电势零点,试求:QabOrq(1)球壳内外表面上的电荷;(2)球心O点处,由球壳内表面上电荷产生的电势;(3)球心O点处的总电势。解:(1)在导体球壳内部取一高斯面(如图),由于导体内部场强处处为零,故有:,∴,又由电荷守恒知:;(2);(3)。3.图示为一个均匀带电的球层,其电荷体密度为ρ,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。解:在R16、的电势为:,∴。
6、的电势为:,∴。
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