静电场补充习题201XPPT课件.ppt

1 1、一一个个带带负负电电荷荷的的质质点点，在在电电场场力力作作用用下下从从点点出出发发经经点点运运动动到到点点，其其运运动动轨轨道道如如图图所所示示已已知知质质点点运运动动的的速速率率是增加的，下面关于点场强方向的四个图示中正确的是：是增加的，下面关于点场强方向的四个图示中正确的是：（）（）（C）（D）（ ）.2 2、一电偶极子放在均匀电场中，当电偶极矩的方向、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和矩为：与场强方向不一致时其所受的合力和矩为：（）（）.、在在一一个个带带有有负负电电荷荷的的均均匀匀带带电电体体球球外外，放放置置一一电电偶偶极极子子，其其电电矩矩p p的的方方向向如如图图所所示示，当当电电偶偶极极子子被被释释放放后后，该该电电偶偶极极子子将如何运动？将如何运动？答案：绕逆时针方向旋转到答案：绕逆时针方向旋转到 沿径向指向球面，同沿径向指向球面，同时顺电场线向球面移运动时顺电场线向球面移运动一无限长均匀带电的空心圆柱体，内半径为、一无限长均匀带电的空心圆柱体，内半径为a, ,外半径为外半径为b, ,电荷体密度为电荷体密度为 , ,若作一半径为若作一半径为r(arb)，长度为的同轴长度为的同轴圆柱形高斯面，则其中包含的电量是多少？圆柱形高斯面，则其中包含的电量是多少？、在点电荷系的电场中，任一点电场强度等于、在点电荷系的电场中，任一点电场强度等于、一一质质量量为为m m的的带带电电量量为为q q的的粒粒子子在在匀匀强强电电场场中中运运动动，已已知知其其初初速速度度与与电电场场方方向向不不同同，若若重重力力不不计计，则则该该粒粒子子的的运运动动轨轨迹迹是是一条一条每一电荷在该点产生的电强强度矢量和每一电荷在该点产生的电强强度矢量和抛物线抛物线.、一一半半径径为为，长长为为的的带带电电圆圆柱柱面面，其其单单位位长长度度带带电电量量为为 , ,在在带带电电圆圆柱柱的的中中 面面上上有有一一 点点，它它到到轴轴线线距距离离为为r,r,则则的的电场强度的大小：电场强度的大小：当rL时当rL时、将将一一个个试试验验电电荷荷 q0 ( (正正电电荷荷）放放在在带带有有负负电电荷荷的的大大导导体体附附近近点点处处，测测得得它它所所受受的的力力为为，若若考考虑虑到到电电量量q0不不是是足够小，则足够小，则q0比点处原先的场强数值大还是小？比点处原先的场强数值大还是小？q0答案：大答案：大.9 9、图中曲线表示一种球对称性静电场的场强大小的分布，、图中曲线表示一种球对称性静电场的场强大小的分布，r r表示离对称中心的距离，这是什么带电体产生的电场？表示离对称中心的距离，这是什么带电体产生的电场？/rrEo答案：这是半径为答案：这是半径为R R的均匀带电、的均匀带电、无限长圆柱体产生的电场无限长圆柱体产生的电场1010、描述静电场性质的两个基本物理量是什么？它们的定、描述静电场性质的两个基本物理量是什么？它们的定义式是义式是电场强度电场强度电势电势.1111、在在点点电电荷荷q q的的电电场场中中，选选取取以以q q为为中中心心、R R为为半半径径的的球球面面上上一一点点P P处作电势为零点，则与点电荷处作电势为零点，则与点电荷q q距离为距离为r r的的A A点的电势为：点的电势为：.1313、分子的正负电荷中心重合的电介质叫做什么电介质？在外、分子的正负电荷中心重合的电介质叫做什么电介质？在外电场中作用下，分子的正负电荷中心发生相对位移，形成电场中作用下，分子的正负电荷中心发生相对位移，形成 无极分子电介质无极分子电介质电偶极子电偶极子1414、一个孤立导体，当它带有电量、一个孤立导体，当它带有电量q q而电势为而电势为 时，则定义该导体时，则定义该导体的电容为的电容为 它是表征导体的它是表征导体的 的物理量的物理量储存电荷能力储存电荷能力1515、在场强为、在场强为E E的静电场的静电场 中，任意两点中，任意两点a,ba,b之间的电势差的表达之间的电势差的表达式为式为.1616、如图所示，在带电量为、如图所示，在带电量为q q的点电荷的的点电荷的静电场子中，将一带电量为静电场子中，将一带电量为q0q0的点电荷的点电荷从从a a点经任意路径移动到点经任意路径移动到b b点，电场力作点，电场力作的功是多少？的功是多少？1717、如图所示，两个无限长的半径分别为和的共、如图所示，两个无限长的半径分别为和的共轴圆柱面，均匀带电，沿轴线方向单位长为度上的带电量轴圆柱面，均匀带电，沿轴线方向单位长为度上的带电量分别为分别为 1,1,、 2 2，则在外圆柱外面，距离轴线为则在外圆柱外面，距离轴线为r r处的点的处的点的电场强度大小为：电场强度大小为：rP 1 1 2 2答案：答案：.8 8 关于高斯定理，下列说法哪个是正确的？关于高斯定理，下列说法哪个是正确的？（）高斯面不包围自由电荷，则面上各点电位移矢量为零；（）高斯面不包围自由电荷，则面上各点电位移矢量为零；（）高斯面上处处为零，则面内必不存在自由电荷；（）高斯面上处处为零，则面内必不存在自由电荷；（）高斯面上的通量仅与面内自由电荷（）高斯面上的通量仅与面内自由电荷 有关；有关；（）以上说法均不对。

以上说法均不对1919、如图所示，一个带电量为、如图所示，一个带电量为q q的点电荷位于立方体的角上，的点电荷位于立方体的角上，则通过侧面则通过侧面abcdabcd的电通量为：的电通量为：qabcd如果放在中心处，则又是多少？如果放在中心处，则又是多少？ C C .2020、在一点电荷产生的静电场中，一块电介质如图放置，以点电荷、在一点电荷产生的静电场中，一块电介质如图放置，以点电荷所在处为球心作一球形闭合面，则对此球形闭合面所在处为球心作一球形闭合面，则对此球形闭合面: :（）、高斯定理成立，且可用它求出闭合面各的场强；（）、高斯定理成立，且可用它求出闭合面各的场强；（）、高斯定理成立，但不能用它求出闭合面各的场强；（）、高斯定理成立，但不能用它求出闭合面各的场强；（）、由于电介（）、由于电介 质不对称，高斯定理不成立；质不对称，高斯定理不成立；（）、即使电介质对称分布，高斯定理也不成立即使电介质对称分布，高斯定理也不成立q电介质电介质 B .2121、在静电场中，场强沿任意闭合路径的线积分等于零，即、在静电场中，场强沿任意闭合路径的线积分等于零，即这表明静电场中的电力线这表明静电场中的电力线2222、（）电场强度的线积分、（）电场强度的线积分表示什么物理意义？表示什么物理意义？（）对于静电场，它有什么特点？该线积分描述静电场（）对于静电场，它有什么特点？该线积分描述静电场的什么性质？的什么性质？答：单位正电荷沿答：单位正电荷沿 路径运动时，电场力作的功。

路径运动时，电场力作的功答：对于静电场，其线积分与路径无关，其值等于始末答：对于静电场，其线积分与路径无关，其值等于始末两点的电势差，描述了静电场是保守力场的性质两点的电势差，描述了静电场是保守力场的性质是不闭合的是不闭合的.2323、在场强为、在场强为E E的均匀电场中，、两点间距离为的均匀电场中，、两点间距离为d,ABd,AB连线连线方向与一致，从点经任意路径到点的场强积分为方向与一致，从点经任意路径到点的场强积分为dlB2424、已知空气的击穿场强为、已知空气的击穿场强为30KV/Cm, , 空气中一带电壳直径为空气中一带电壳直径为1m,1m,以无限远处的电势为零点，则这球壳能达到的以无限远处的电势为零点，则这球壳能达到的 最高电势为最高电势为.2525、当带电粒子在场强为的、当带电粒子在场强为的 静电场中从静电场中从a a点到点到b b点作有限位点作有限位移时，电场力对该粒子所作的功的计算式是：移时，电场力对该粒子所作的功的计算式是：2626、真空中有一半径为的半圆细环，均匀带电，如图所、真空中有一半径为的半圆细环，均匀带电，如图所示，设无穷远处的电势为零，则示，设无穷远处的电势为零，则0 0点处电势是多少？若将一带点处电势是多少？若将一带电量为电量为q q的点电荷的点电荷 从无穷远处移到从无穷远处移到o o点，电场力作多少功？点，电场力作多少功？OQ答案：答案：.2727、半径为和、半径为和r r的两个金属球，相距很远，用一根细长导线将两的两个金属球，相距很远，用一根细长导线将两球连在一起，并使它们带电，在忽略导线的影响下，两球表面的球连在一起，并使它们带电，在忽略导线的影响下，两球表面的电荷密度之比为：电荷密度之比为：2828、在静电场中，下列说法中哪个是正确的？、在静电场中，下列说法中哪个是正确的？（）带正电荷（）带正电荷 的导体，其电势一定是正值；的导体，其电势一定是正值；（）等势面上各点的场强一定相等；（）等势面上各点的场强一定相等；（）场强处处为零，电势也一定为零；（）场强处处为零，电势也一定为零；（）场强相等处，电势梯度一定相等。

场强相等处，电势梯度一定相等 D D D D 说明场强与电势梯度的关系式是说明场强与电势梯度的关系式是.2929、求电量为、求电量为q q的平板电容器极板之间的作用力？的平板电容器极板之间的作用力？3030、一空气平行板电容器，电容为、一空气平行板电容器，电容为C C，两极板间距离为，两极板间距离为d d，充，充电后，两极板间相互作用力为电后，两极板间相互作用力为F F，则两极板间的电势差为，则两极板间的电势差为 ，极板上电量大小为，极板上电量大小为.3131、在相对介电常数为、在相对介电常数为 的各向同性电介质中，电位移矢的各向同性电介质中，电位移矢量与场强之间的关系是量与场强之间的关系是: :3232、在静电场中，电位移线从、在静电场中，电位移线从出发，终止于出发，终止于3333、一球形导体，带电量为、一球形导体，带电量为q,q,置于任一形状的空腔导体中，置于任一形状的空腔导体中，当用导线将两者连接后，则系统的静电场能量将当用导线将两者连接后，则系统的静电场能量将 , ,带电球体的静电能将带电球体的静电能将 带电球面的电能（相同的几何形状及）带电球面的电能（相同的几何形状及）减少减少大于大于正的自由电荷正的自由电荷负的自由电荷负的自由电荷.34 34 真空中有一半径为真空中有一半径为R R的球面均匀带电的球面均匀带电Q.Q.在球心在球心o o点处有一电量点处有一电量为为q q的点电荷的点电荷, ,如图所示如图所示. .设无穷远处为电势零点设无穷远处为电势零点, ,则在球内离则在球内离O O点点处为处为r r的的P P点处的电势为点处的电势为OqPQRr.p35 35 导体壳内电场与电势导体壳内电场与电势.p3636、求、求 P P点电势点电势.3737、有、有N N个电荷均为个电荷均为q q的点电荷的点电荷, ,以两种方式分布在相同半径的圆以两种方式分布在相同半径的圆周上周上: :一种是无规则地分布一种是无规则地分布, ,另一种是均匀分布另一种是均匀分布. .比较这两种情况比较这两种情况下在过圆心下在过圆心O O点并垂直于圆平面的点并垂直于圆平面的Z Z轴上任一点轴上任一点P P的场强与电势的场强与电势, ,则有则有xyzoP电势相等电势相等,Ez,Ez分量相等分量相等.3838、A,BA,B两个导体球两个导体球, ,它们的半径之比为它们的半径之比为2:1,A2:1,A球带正电荷球带正电荷Q,BQ,B球球不带电不带电, ,若使两球接触一下再分离若使两球接触一下再分离, ,当当A,BA,B两球相距为两球相距为R(RR(R远大于远大于两球半径两球半径, ,以使于可以认为以使于可以认为A,BA,B是点电荷是点电荷) )则两球间的静电力则两球间的静电力F=?F=?.3939、ACAC为一根长为为一根长为2l2l的带电细棒，左半部均匀带有负电荷的带电细棒，左半部均匀带有负电荷 ，右半，右半部均匀带有正电荷。

电荷线密度分别为部均匀带有正电荷电荷线密度分别为 - - 和和 ，如图所示，如图所示，O O点点在棒的延。