3大学物理习题 - 静电场

静电场

一、选择题

1．一带电体可作为点电荷处理的条件是

（A）电荷必须呈球形分布； （B）带电体的线度很小； （C）带电体的线度与其它有关长度相比可忽略不计； （D）电量很小。

2．真空中有两个点电荷M、N，相互间作用力为F，当另一点电荷Q移近这两个点电荷

??时，M、N两点电荷之间的作用力F

（A）大小不变，方向改变； （B）大小改变，方向不变； （C）大小和方向都不变； （D）大小和方向都改变。

3．下列几种说法中哪一个是正确的? （A）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； （B）在以点电荷为中心的球面上，由该点电荷所产生的场强处处相同；

??F?（C）场强方向可由E?定义给出，其中q为试验电荷的电量，q可正、可负，F为试验

q电荷所受的电场力； （D） 以上说法都不正确。

?4．一电偶极子放在均匀电场中，当电偶极矩的方向与场强方向不一致时，其所受的合力F?和合力矩M为：

????（A）F?0，M?0； （B）F?0，M?0；

????（C）F?0，M?0； （D）F?0，M?0。

??5．一电场强度为E的均匀电场，E的方向与x轴正向平行，如图所示，则通过图中一半径

为R的半球面的电场强度通量为 （A）?R2E； （B）

O 第题图

1?R2E； （C）2?R2E； （D）0。 2? E

x 6．如图所示，一个带电量为q的点电荷位于立方体的度通量等于： （A）

A角上，则通过侧面abcd的电场强

a d qq； （B）；

12?06?0A ·qb图

qq（C）； （D）。

24?048?07．下列说法正确的是

c（A）闭合曲面上各点的电场强度都为零，曲面内一定没有电荷； （B）闭合曲面上各点的电场强度都为零，曲面内电荷代数和必定为零； （C）闭合曲面的电通量为零时，曲面上各点的电场强度必定为零；

（D）闭合曲面的电通量不为零时，曲面上任意一点的电场强度都不可能为零。 8．电场中高斯面上各点的电场强度是由：

（A）分布在高斯面上的电荷决定的； （B）分布在高斯面外的电荷决定的； （C）空间所有的电荷决定的； （D）高斯面内电荷代数和决定的。 9．根据高斯定理的数学表达式E?dS?S????q/?0可知下述各种说法中，正确的是：

（A）闭合面内的电荷代数和为零时，闭合面上各点场强一定为零； （B）闭合面内的电荷代数和不为零时，闭合面上各点场强一定处处不为零； （C）闭合面内的电荷代数和为零时，闭合面上各点场强不一定处处为零； （D）闭合面上各点场强均为零时，闭合面内一定处处无电荷； 10．已知一高斯面所包围的体积内电量代数和

?qi?0，则可肯定：

（A）高斯面上各点场强均为零； （B）穿过高斯面上每一面元的电通量均为零； （C）穿过整个高斯面的电通量为零； （D）以上说法都不对。

11．如图所示，闭合曲面S内有一点电荷q，P为S面上一点，在S面外荷q?，若将q?移至B点，则

（A）穿过S面的电通量改变，P点的电场强度不变； （B）穿过S面的电通量不变，P点的电场强度改变； （C）穿过S面的电通量和P点的电场强度都不变； （D）穿过S面的电通量和P点的电场强度都改变。

A点有一点电

12．下面列出的真空中静电场的场强公式，其中哪个是正确的？

?（A）点电荷q的电场：E?q2； 4??0r?E（B）“无限长”均匀带电直线（电荷线密度?）的电场：?（C）“无限长”均匀带电平面（电荷面密度???r； 32??0r??）的电场：E??；

2?0??R2?）外的电场：E?r。

?0r3（D）半径为R的均匀带电球面（电荷面密度?13．关于静电场中某点电势值的正负，下列说法中正确的是： （A）电势值的正负取决于置于该点的试验电荷的正负； （B）电势值的正负取决于电场力对试验电荷作功的正负； （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。

14．关于电场强度与电势之间的关系，下列说法中，哪一种是正确的？ （A）在电场中，场强为零的点，电势必为零； （B）在电场中，电势为零的点，电场强度必为零； （C）在电势不变的空间，场强处处为零； （D）在场强不变的空间，电势处处相等。 15．某电场的电力线分布如图5所示，一负电荷从零)，则正确的说法为：

（A）电场强度的大小EA?EB；

A点移至B点(沿电场线无穷远处电势为

B（B）电势VA?VB； （C）电势能EPA?EPB； （D）电场力作的功W?0。

16．图中实线为某电场中的电场线，虚线表示等势面，由图可看出： （A）EA（B）EAA??图 ?EB?EC,UA?UB?UC； ?EB?EC,UA?UB?UC；

图 （C）EA（D）EA?EB?EC,UA?UB?UC； ?EB?EC,UA?UB?UC。

17．两等量同号点电荷q相距为a，则将检验电荷q0从两点电荷连线中点O移到无穷远处，静电场力所作的功为： （A）

qq0qq02qq0； （B）； （C）； （D）0。 ??0a2??0a??0a18．有一接地的金属球，用一弹簧吊起，金属球原来不带电。若在它的下方放置一电量为q的点电荷，则

（A）只有当q?0时，金属球才下移； （B）只有当q?0时，金属球才下移； （C）无论q是正是负金属球都下移； （D）无论q是正是负金属球都不动。

·q

19．将一个带正电的带电体A从远处移到一个不带电的导体B附近，导体B的电势将： （A）升高； （B）降低； （C）不会发生变化； （D）无法确定。 20．导体达到静电平衡时，下列说法正确的是：

（A）导体内部没有电荷； （B）电荷均匀分布在表面上； （C）导体内部电势一定为零； （D）导体内部场强一定为零。

二、填空题

1．在真空中，两个静止的相距为r的点电荷q1和q2之间的相互作用力为F?_________。 2．一电量为?5?10?9C的试验电荷放在电场中某点时，受到20?10?9N向下的力，则该点的电场强度大小为_____________________，方向______________________．

3．在点电荷系的电场中，任一点的电场强度等于点电荷系中每一个点电荷在该点单独产生的电场强度的___________，这称为场强叠加原理。

4．由一根绝缘细线围成的边长为l的正方形线框，今使它均匀带电，其电荷线密度为?，则在正方形中心处的电场强度的大小E?______________。

5．半径为R的半球面置于场强为E的均匀电场中，其对称轴与场强方向一致，如图所示。

??则通过该半球面的电场强度通量为__________________。

图 R ?E 6．在点电荷?q和?q的静电场中，作出如图所示的三个闭合面S1、S2、S3，则通过这些闭合面的电场强度通量分别是：?1? ，?2? ，?3

? 。

?·q S1

·

?q

7．在静电场中，任意作一闭合曲面，通过该闭合曲面的电通量面内电荷的 ，而与面外电荷无关。

S2

S3

???sE?dS的值仅取决于高斯

8．在真空中，有一带电量为Q，半径为R的均匀带电球壳，则球壳表面的电势是_________。 9．静电场的环路定理的数学表示式为：________。 10．静电场环路定理表明静电场是_____________场。

11．正电荷q均匀地分布在半径为R的细圆环上，则在环心处的电势V? 。 12．两个同心球面的半径分别为R1和R2，各自带有电荷Q1和Q2，则两球面的电势差为 。

13．如图，在带电量为+2q的点电荷电场中，取图中P点处为电势零点，则M点的电势为___________。

14．如图所示电量为q的试验电荷， 在电量为?Q的点电荷产生的电场中，沿半径为R的整个圆弧的3/4圆弧轨道由a点移到d点的整个过程，电场力做功为______________；从d点移到无穷远处的过程中，电场力做功为____________________。

R ?·Q · q ? d a15．如图所示，在带电量为q的点电荷的静电场中，将一带电量为q0的试验电荷从a点经任意路径移动到b点，外力所作的功__________；电场力所作的功____________。

16．平行板电容器的电容随两极板距离的增大而___________（填增大或减小）。

17．平行板电容器两极板间的距离为d，两极板的面积均为S，极板间为真空，则该平行板电容器的电容C? 。

18．静电场具有保守性，其数学表达式为 ；而电源内部存在非静电场EK，电源电动势的大小等于把单位正电荷从负极经电源内部移至正极时非静电力所做的功，其数学表达式为??? 。

三、判断题

1．任何带电体所带电量都是电子电荷的整数倍，此即电荷量子化。 2．两带等量异号电荷的无限大平行平面之间的电场强度为0。

3．真空中存在电荷量为q的点电荷，则穿过任意闭合曲面的电通量等于q/?0。

4．根据静电场的高斯定理，在高斯球面外增加一个电荷，不会改变高斯面上的电通量，因此也不会改变高斯面上的电场。

5．有限长均匀带电细棒具有对称分布的电场，因此可以用高斯定理求解其电场强度。 6．电势在某一区域内为常量，则电场强度在该区域必定为零。 7．静电场的高斯定理和安培环路定理表明静电场是有源场、保守场。 8．在静电平衡时，导体所带电荷分布在导体的内部。

9．在静电平衡时，导体所带的电荷只能分布在导体表面，其表面电荷密度处处均匀。

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