2014机西南交大大物答案.doc

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1、《大学物理AI》作业No.06电场强度班级________学号________姓名_________成绩_______一、判断题：（用“T”和“F”表示）[F]1．电场中某点场强的方向，就是将点电荷放在该点所受电场力的方向。解：电场中某点场强的方向，就是将正点电荷放在该点所受电场力的方向。[F]2．任意两个带电体之间的相互作用力大小可表示为：解：库仑定律是指真空中两个静止的点电荷直接的相互作用力。[F]3．静电场中某场点的电场强度的大小，由知,与检验电荷电量成反比。解：电场强度与检验电荷无关。[T]4．三个相等的电荷处于等边三角形的三个顶点上，求这种电

2、荷分布下的电场不能用高斯定理求解。解：高斯定理的成立条件是静电场，但是高斯定理只能求解某些对称分布的电场（球对称、轴对称、面对称）。[F]5．如图所示，整个高斯面包围了四个带正电粒子中的两个。由面内两个电荷引起的电场穿过该面的通量小于由所有四个电荷引起的电场穿过该面的通量。解：，注意高斯定理描述的是穿过封闭曲面的电通量只与封闭曲面内的电荷有关，封闭曲面外的电荷对通量没有贡献！！！二、选择题：1．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

3、S2的电场强度分别为Φ1和Φ2，通过整个球面的电场强度通量为Φs，则[](A)Φ1>Φ2,Φs=q/ε0(B)Φ1<Φ2,Φs=2q/ε0(C)Φ1=Φ2,Φs=q/ε0(D)Φ1<Φ2,Φs=q/ε0解：根据高斯定理和场强叠加原理有在小面积S1处，，；在小面积S2处，，，所以，而通过整个球面的电场强度通量故选D2．面积为S的空气平行板电容器，极板上分别带电量±q，若不考虑边缘效应，则两极板间的相互作用力为[](A)(B)(C)(D)解：计算两板之间的静电力时，只能视其中一板在另一板的电场中受力，该电场的场强是其中一个带电板产生的（设为+q板），则其值

4、为于是-q板受+q板作用力大小为，故选B3．如图为四种情形，每个球体具有贯穿其体积均匀分布的电荷Q，图中标出一点P，它们都在离球心同样距离处。在P点电场强度最小的是：[D]解：均匀带电球体在空间产生的电场为：，经分析，（A）=（B）而由于（D）的半径R大于（C）的，所以（C）>（D）,再比较，对于（C）（D）而言，有，所以：（A）=（B）>（C）>（D）.4．如图所示，两个同心的均匀带电球面，内球面半径为R1、带有电荷，外球面半径为R2、带有电荷Q2，则在内球面内距离球心为r处的P点的场强大小E为：[D](A)(B)(C)(D)0解：由高斯定理，当，。

5、选DQSq5．点电荷Q被曲面S包围，从无穷远处引入另一点电荷q至曲面外一点，如图所示，则引入前后：[D](A)曲面S的电场强度通量不变，曲面上各点场强不变(B)曲面S的电场强度通量变化，曲面上各点场强不变(C)曲面S的电场强度通量变化，曲面上各点场强变化(D)曲面S的电场强度通量不变，曲面上各点场强变化解：根据高斯定理，闭合曲面S的电场强度通量只与闭合曲面内的电荷有关，与曲面外电荷无关。曲面上的场强为曲面内、外场源电荷产生的总场强，所以从无穷远处引入另一点电荷q至曲面外一点，如图所示，则引入前后曲面S的电场强度通量不变，曲面上各点场强变化。故选D三、填

6、空题:1．有一个球形的橡皮膜气球，电荷q均匀地分布在球面上，在此气球被吹大的过程中，被气球表面掠过的点（该点与球中心距离为r），其电场强度的大小将由变为0。答：；0。由高斯定理可知，均匀带电球面内部场强为零，外部任意一点场强。在气球被吹大的过程中，被气球掠过的点都从球外变为球内，因此其场强大小由变为零。2．一半径为R的带有一缺口的细圆环，缺口长度为d（d<

7、细圆环在O点产生的场强为零，而带负电的缺口在O点产生的场强大小为（d<

8、强度大小都为E0/3，方向如图。则A、B两平面上的电荷面密度分别为=，=。解：设“无限大”A、