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    《大學物理學》第十一、十二、十三章練習題(解答) 下載本文

    合肥學院《大學物理Ⅰ》過關考核練習題解答

    《大學物理學》第十一、十二、十三章練習題解答

    ?1222可能用到的物理量:?0?8.85?10C/m?N,

    14??0?9.0?109m2?N/C2

    一、選擇題:

    1. 兩個均勻帶電的同心球面,半徑分別為R1、R2(R1

    rrrr

    OR1R2 O R 1 R 2 O R 1 R 2 OR1R2 (A) (B) (C) (D)

    2. 如圖所示,任一閉合曲面S內有一點電荷q,O為S面上任一點,若將q由閉合曲面內的P點移到T點,且OP=OT,那么 ( D )

    O(A) 穿過S面的電通量改變,O點的場強大小不變;

    T(B) 穿過S面的電通量改變,O點的場強大小改變; Pq(C) 穿過S面的電通量不變,O點的場強大小改變; (D) 穿過S面的電通量不變,O點的場強大小不變。

    S

    3.如圖所示,在點電荷?q的電場中,若選取圖中P為電勢零點,則M點的電勢為:( D ) (A)

    q4??0a;(B)

    q8??0a ;(C) ?q4??0a ;(D) ?q8??0a。 ??qaP?Ma?4. 在邊長為a的正立方體中心有一個電量為q的點電荷,則通過該立方體任一面的電通量為 ( D ) (A)

    q?0; (B)

    qqq ; (C) ; (D) 。 2?04?06?0q

    5. 如圖所示,a、b、c是電場中某條電場線上的三個點,由此可知 ( C ) (A) Ea>Eb>Ec ; (B) EaUb>Uc ; (D) Ua

    6. 關于高斯定理的理解有下面幾種說法,其中正確的是 ( C )

    ?(A) 如果高斯面內沒有自由電荷,則高斯面上E處處為零;

    (B) 如果高斯面上電位移矢量D為零,則該面內必無電荷; (C) 如果高斯面內有凈電荷,則通過該面的電通量必不為零; (D) 如果高斯面上電通量為零,則該面內必無電荷。

    7. 電荷分布在有限空間內,則任意兩點P1、P2之間的電勢差取決于 ( D )

    第十一、十二、十三章靜電場部分練習題解答-1

    合肥學院《大學物理Ⅰ》過關考核練習題解答

    (A) 從P1移到P2的試探電荷電量的大小; (B) P1和P2處電場強度的大小; (C) 試探電荷由P1移到P2的路徑; (D) 由P1移到P2電場力對單位正電荷所作的功。 8.下面說法正確的是 ( D ) (A) 等勢面上各點的場強大小都相等; (B) 在電勢高處電勢能也一定大; (C) 場強大處電勢一定高; (D) 場強的方向總是從高電勢指向低電勢。

    b9.如圖所示,絕緣帶電導體上a、b、c三點,

    電荷密度是( A ); 電勢是( D ): ac(A) a點最大; (B) b點最大; (C) c點最大; (D)一樣大。

    10.當一個帶電導體達到靜電平衡時:( D )

    (A)表面上電荷密度較大處電勢較高; (B)表面上曲率較大處電勢較高;

    (C)導體內部的電勢比導體表面電勢高; (D)導體內任一點與其表面上任一點的電勢差為零。 11.一個中性空腔導體,腔內有一個帶正電的帶電體,當另一中性導體接近空腔導體時, (1)腔內各點的場強:(A) 變化; (B) 不變; (C) 不能確定。( B )

    (2)腔內各點的電勢:(A) 升高; (B) 降低; (C) 不變; (D) 不能確定。( B ) 12.一個半徑為R帶有電量為Q 的孤立導體球電容的決定式為:( D ) (A)C?Q4??0R; (B) C?Q4??0R2; (C) C??0; (D) C?4??0R。 4?R13.對于帶電的孤立導體球: ( B ) (A) 導體內的場強與電勢大小均為零。(B) 導體內的場強為零,而電勢為恒量。

    (C) 導體內的電勢比導體表面高。 (D) 導體內的電勢與導體表面的電勢高低無法確定。 14.忽略重力作用,兩個電子在庫侖力作用下從靜止開始運動,由相距r1到相距r2,在此

    期間,兩個電子組成的系統哪個物理量保持不變 ( C ) (A) 動能總和; (B) 電勢能總和; (C) 動量總和; (D)電相互作用力。

    15.一長直導線橫截面半徑為a,導線外同軸地套一半徑為b的薄圓筒,兩者相互絕緣,并

    且外筒接地,如圖所示,設導線單位長度的電荷為??,并設接地的電勢為零,則兩導體間的P點(OP = r)的場強大小和電勢分別為:( D ) (A)E???bU?ln,;

    2??0a4??0r2??bU?ln,;

    2??0r4??0r2O(B) E?arP?(C) E???aln; ,U?2??0r2??0rb??bln 。 (D) E?,U?2??0r2??0rO'16.極板間為真空的平行板電容器,充電后與電源斷開,將兩極板用絕緣工具拉開一些距離,

    則下列說法正確的是 ( D ) (A) 電容器極板上電荷面密度增加; (B) 電容器極板間的電場強度增加; (C) 電容器的電容不變; (D) 電容器極板間的電勢差增大。

    17.有一平行板電容器,板間距離為d,接著電源上,將兩板距離由d調到2d后,兩板間

    第十一、十二、十三章靜電場部分練習題解答-2

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    電場強度E與原來調整前的電場強度E0的關系為( A ) (A)E?1E0; (B) E?E0; (C) E?2E0;(D) E?3E0。 218.如果在空氣平行板電容器的兩極板間平行地插入一塊與極板面積相同的金屬板,則由于金屬板的插入及其相對于極板所放的位置的不同,對電容器電容的影響為:( C ) (A) 使電容減少,但與金屬板相對極板所放的位置無關; (B) 使電容減少,且與金屬板相對極板所放的位置有關; (C) 使電容增大,但與金屬板相對極板所放的位置無關; (D) 使電容增大,且與金屬板相對極板所放的位置有關。

    19.一空氣平行板電容器,充電后斷開電源,這時電容器中儲存的能量為W0,若在極板間充滿相對介電常數為εr的電介質,則該電容器中儲存的能量為( B ) (A) ?rW0; (B)

    W0?r; (C) (1??r)W0;(D) W0。

    20.半徑為R的均勻帶電球體的靜電場中各點的電場強度的大小E與球心的距離r的關系曲線為下圖的那一個? ( B ) 1EEEEE? r 1111E?2E?2E?2E? rrrr2 OOO rrrOrRRRR(B)(D)(C) (A)

    二、填空題:

    1. 如圖所示,邊長分別為a和b的矩形,其A、B、C三 個頂點上分別放置三個電量均為q的點電荷,則中心O點的

    aAbO60?Bq場強為 ,方向由O指向D 。 222??0(a?b)DC(提示:可利用代償法,將沒有電荷的D點看成同時放置了?q的電荷,再考慮對稱性...) 2.一均勻帶電球面,總電量為Q,半徑為R,在rR的區域內場強大小為

    Q4??0r2。

    3. 內、外半徑分別為R1、R2的均勻帶電厚球殼,電荷體密度為?。則,在r

    ?(r3?R13)場強大小為0,在R1R2的區域內場強大23?0r第十一、十二、十三章靜電場部分練習題解答-3

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    3?(R2?R13)小為E?。 23?0r4. 在場強為E的均勻電場中取一半球面,其半徑為R,電場強度的方向與半球面的對稱軸平行。則通過這個半球面的電通量為?RE,若用半徑為R的圓面將半球面封閉,則通過這個封閉的半球面的電通量為0。

    5.如圖所示,一個點電荷q放在O處,A,B,C三點距 離該點電荷分別為a,2a和3a,若選圖中B處為電勢零點, 那么A點的電勢為:

    2q????OAaBCq8??0a,C點的電勢為:?q24??0a。

    q1Orq26.如圖所示,已知正方形頂點有四個點電荷q1?1.0?10C,

    ?9q2?2.0?10?9C,q3?3.0?10?9C,q4?4.0?10?9C,

    正方形頂點到中心O處的距離為r?5cm,以無窮遠處為電勢零點, 則正方形中心O處的電勢uo為1800V。

    7. 邊長為a的正六邊形每個頂點處有一個點電荷+q,取無限遠處 作為參考點,則O點電勢為

    q4q33q2??0a????O?????,O點的場強大小為0。

    8.一個半徑為R的均勻帶電半圓環,帶電量為q,以無窮遠處為電勢零點,則圓盤圓心O處的電勢uo為

    q4??0R。

    9.一個半徑為R的均勻帶電圓盤,電荷面密度為?,則圓盤軸線上距離圓心x遠處P點的場強EP的大小為

    ?x(1?) ;若以無窮遠處為電勢零點,則P點的電勢uP為

    222?0x?R??R(x2?R2?x) ;半圓環圓心O處的電勢uo為 。 2?02?010.一個半徑為R的均勻帶電的薄圓盤,電荷面密度為?。在圓盤上挖去一個半徑為r的

    d同心圓盤,則圓心處的電勢為

    ?(R?r)。 2?0a?qORRb?qRc11.如圖所示,已知?q、?q和R,①求單位正電荷沿odc移至c,電場力所作的功Aoc為:

    第十一、十二、十三章靜電場部分練習題解答-4





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