6大物C静电场填空题答案.docx

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静电场填空题

(参考答案)

1.在正q的电场中,把一个试探电荷qorfla点移到b点如图如示,电场力作的功

(如(丄—丄))吊—2—殳― r

4矶乙%o b Q

2.E和U的积分关系是(u=\E^dl),微分关系是(E = -—n\

J dn

3.把一个均匀带电Q的球形肥皂泡由半径为门吹到H,则半径为r(ri

一点场强大小由(一)变为(0)o

4齊广

4.真空屮有一半径为R,所带电量为Q的均匀带电球面。若在球面上挖去一小块带电面△

S,则球心处场强E二(£ = ——^vAS)o

4碣圧4/rR~

5.正方体边长为a,体心有一点电荷q,则通过每个面的电通量为(1)。

6%

6.两个点电荷?2g和+g,相距人将第三个点电荷放在((1+ 72 ) /)处所受合力为零。

7.一均匀带电为Q的平面圆线圈,其半径为R,该线圈圆中心点的电场强度为(0)o

8.将一个点电荷g放在一个边长为d的立方体的一个角点上,则通过该立方体六个面的总的电通量为(2)。

9.己知两同号点电荷4,公之和为Q,则当q产(y)和§2=(¥)时,相互作用力最大。

10.真空中,一均匀带电半径为R细圆坏,电荷线密度为2,则其圆心处的电场强度£() = (0),

电势t/0 = (—)o (选无穷远处电势为零)2心

11.在空间有一非均匀电场,其电场线分布如图所示.在电场中作一半径为的闭合球面S ,己知通过球面上某一面元AS的电场强度通量

为则通过该球面其余部分的电场强度通量为(-AO 。)。

12. 在点电荷+q 和-q 的静电场中,作出如图所示的三个闭合曲面Si 、

S 2> S3,则通过这些闭合曲面的电场强度通量分别是:①产(2); *0

①尸(0);① 3二(—)。

如图所示,在场强为E 的匀强电场中,取一半球而,其半径为电场强度E 的方向

13.

14. 与半球面的轴成3。。角,则通过这个半球面的电通量为(丰

点电荷Q 八炉?和g 在真空中的分布如图所示图中S 为闭合曲

而,贝I 」通过该闭合曲面的电通量

■ *0 E 是点电荷(q } +弘+% +侑 )在闭合曲面上任一点产生的

15.如图所示,在电荷为g 的点电荷的静电场屮,将 一

电荷为⑦的试验电荷从a 点经任意路径移动 至lj b 点,

电场力所作的功A = (如(丄一丄))。

4矶% %

16.在一电中性的金属球内,挖一任意形状的空腔,腔内绝缘地放一电量为q 的点电荷, 如图所示,球外离开球心为「处的P 点的场强(E = —^e

。 4兀广

18.如图所示,金属球壳内外半径分别为a 和b,带电量为Q,

一电量为q 的点电荷,球心O 点的电势(丄(纟一纟+幺巴

4 齊)r a b

),式中的

4矶〃

19.一半径为R的薄导体球壳(厚度可忽略不计),带电为Q,则球外r (r>R)处的电势为

(Q),球内r (r

4叫丫4兀5R

21.—个内外半径为R和尺的孤立导体球壳位于真空中,球壳带电量为Q。球壳内任一点的电

场强度为(0),电势为(Q)。

4齊)尼

20.一对正负电荷±q,相距为/,则这对正负电荷的偶极距大小为(引)。

22.—个正点电荷靠近一个不带电的导体吋,导体的电势(增加)(增加或减小)

23.电介质的极化分为(位移极化)和(取向极化)。

24.通常电介质的极化分为(两类),其中无极分子的极化称为(位移极化)。

25.电解质屮无极分子的极化称为(位移极化),有极分子的极化称为(取向极化)。

27.介质极化后表面上出现的宏观电荷称为(极化电荷)或称为(束缚电荷)

28.电介质在外场他中被极化,介质内部的电场强度F—定(小于)他。(填“大于”、“等

于”或“小于”)

29.分子的正负电荷屮心重合的电介质叫做(无极分子)电介质;在外电场作用下,分子的正负电荷中心发生相对位移形成(位移极化)

《静电场》-单元测试题(含答案)

第一章 《静电场 》单元测试题 班级 姓名 一、单项选择题(本题共6小题,每小题5分,共30分) 1.关于电场强度与电势的关系,下面各种说法中正确的是( ) A .电场强度大的地方,电势一定高 B .电场强度不变,电势也不变 C .电场强度为零时,电势一定为零 D .电场强度的方向是电势降低最快的方向 2.如图1所示,空间有一电场,电场中有两个点a 和b .下列表述正确的是 A .该电场是匀强电场 B .a 点的电场强度比b 点的大 C .a 点的电势比b 点的高 D .正电荷在a 、b 两点受力方向相同 3.如图2空中有两个等量的正电荷q 1和q 2,分别固定于A 、B 两点,DC 为AB 连线的中垂线,C 为A 、B 两点连线的中点,将一正电荷q 3由C 点沿着中垂线移至无穷远处的过程中,下列结论 正确的有( ) A .电势能逐渐减小 B .电势能逐渐增大 C .q 3受到的电场力逐渐减小 D .q 3受到的电场力逐渐增大 图2 4.如图3所示,a 、b 、c 为电场中同一条水平方向电场线上的三点,c 为ab 的中点,a 、b 电势分别为φa =5 V 、φb =3 V .下列叙述正确的是( ) A .该电场在c 点处的电势一定为4 V B .a 点处的场强E a 一定大于b 点处的场强E b C .一正电荷从c 点运动到b 点电势能一定减少 D .一正电荷运动到c 点时受到的静电力由c 指向a 图3 5.空间存在甲、乙两相邻的金属球,甲球带正电,乙球原来不带电,由于静 电感应,两球在空间形成了如图4所示稳定的静电场.实线为其电场线, 虚线为其等势线,A 、B 两点与两球球心连线位于同一直线上,C 、D 两 点关于直线AB 对称,则( ) A .A 点和 B 点的电势相同 B . C 点和 D 点的电场强度相同 C .正电荷从A 点移至B 点,静电力做正功 D .负电荷从C 点沿直线CD 移至D 点,电势能先增大后减小 图4 6.如图5所示,一半径为R 的圆盘上均匀分布着电荷量为Q 的电荷, 在垂直于圆盘且过圆心c 的轴线上有a 、 b 、d 三个点,a 和b 、b 和 c 、 c 和 d 间的距离均为R ,在a 点处有一电荷量为q (q >0)的固定点 电荷.已知b 点处的场强为零,则d 点处场强的大小为(k 为静电力 常量)( ). 图5 A .k 3q R 2 B .k 10q 9R 2 C .k Q +q R 2 D .k 9Q +q 9R 2 二、多项选择题(本题共4小题,每小题8分,共32分) 7.下列各量中,与检验电荷无关的物理量是( ) A .电场力F B .电场强度E C .电势差U D .电场力做的功W 图1

最新电磁场与电磁波复习题(含答案)

电磁场与电磁波复习题 一、填空题 1、矢量的通量物理含义是矢量穿过曲面的矢量线总数,散度的物理意义矢量场中任 意一点处通量对体积的变化率。散度与通量的关系是矢量场中任意一点处通量对体积的变化率。 2、 散度在直角坐标系的表达式 z A y A x A z y x A A ??????++ = ??=ρ ρdiv ; 散度在圆柱坐标系下的表达 ; 3、矢量函数的环量定义矢量A 沿空间有向闭合曲线C 的线积分, 旋度的定义 过点P 作一微小曲面S,它的边界曲线记为L,面的法线方与曲线绕向成右 手螺旋法则。当S 点P 时,存在极限环量密度。二者的关系 n dS dC e A ρρ?=rot ; 旋度的物理意义点P 的旋度的大小是该点环量密度的最大值;点P 的旋度的方向是该 点最 大环量密度的方向。 4.矢量的旋度在直角坐标系下的表达式 。 5、梯度的物理意义标量场的梯度是一个矢量,是空间坐标点的函数。梯度的大小为该点 标量函数 ?的最大变化率,即该点最 大方向导数;梯度的方向为该点最大方向导数的 方向,即与等值线(面)相垂直的方向,它指向函数的增加方向等值面、方向导数与 梯度的关系是梯度的大小为该点标量函数 ?的最大变化率,即该点最 大方向导数; 梯度的方向为该点最大方向导数的方向,即与等值线(面)相垂直的方向,它指向函数 的增加方向.; 6、用方向余弦cos ,cos ,cos αβγ写出直角坐标系中单位矢量l e r 的表达 式 ;

7、直角坐标系下方向导数 u ?的数学表达式是 ,梯度的表达式 8、亥姆霍兹定理的表述在有限区域内,矢量场由它的散度、旋度及边界条件唯一地确定,说明的问题是矢量场的散度应满足的关系及旋度应满足的关系决定了矢量场的基本性质。 9、麦克斯韦方程组的积分形式分别为 ()s l s s l s D dS Q B E dl dS t B dS D H dl J dS t ?=??=-??=?=+????????r r r r r r r r g r r r r r g ???? 其物理描述分别为 10、麦克斯韦方程组的微分形式分别为 2 0E /E /t B 0 B //t B c J E ρεε??=??=-????=??=+??r r r r r r r 其物理意义分别为 11、时谐场是激励源按照单一频率随时间作正弦变化时所激发的也随时间按照正弦变化的 场, 一般采用时谐场来分析时变电磁场的一般规律,是因为任何时变周期函数都可以用正弦函数表示的傅里叶级数来表示;在线性条件下,可以使用叠加原理。 12、坡印廷矢量的数学表达式 2 0S c E B E H ε=?=?r r r r r ,其物理意义表示了单 位面积的瞬时功率流或功率密度。功率流的方向与电场和磁场的方向垂直。表达式 ()s E H dS ??r r r g ?的物理意义穿过包围体积v 的封闭面S 的功率。 13、电介质的极化是指在外电场作用下,电介质中出现有序排列电偶极子以及表面上出

高中物理静电场经典习题(包含答案)

1.(2012江苏卷).一充电后的平行板电容器保持两板间的正对面积、间距和电荷量不变,在两板间插入一电介质,其电容C 和两极板间的电势差U 的变化情况是( ) A .C 和U 均增大 B . C 增大,U 减小 C .C 减小,U 增大 D .C 和U 均减小 B 2(2012天津卷).两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示,一带负电的粒子以某一速度从图中A 点沿图示方向进入电场在纸面内飞行,最后离开电场,粒子只受静电力作用,则粒子在电场中( ) A .做直线运动,电势能先变小后变大 B .做直线运动,电势能先变大后变小 C .做曲线运动,电势能先变小后变大 D .做曲线运动,电势能先变大后变小 C 3.(2012安徽卷).如图所示,在平面直角 中,有方向平行于坐标平面的匀强电场,其中坐标原点O 处的电势为0 V ,点A 处的电势为6 V, 点B 处的电势为3 V, 则电场强度的大小为 ( ) A.200V/m B.2003 V/m C.100 V/m D. 1003 V/m A 4.(2012重庆卷).空中P 、Q 两点处各固定一个点电荷,其中 P 点处为正点电荷,P 、Q 两点附近电场的等势面分布如题20图 所示,a 、b 、c 、d 为电场中的四个点。则( ) A .P 、Q 两点处的电荷等量同种 B .a 点和b 点的电场强度相同 C .c 点的电热低于d 点的电势 D .负电荷从a 到c ,电势能减少 D 5.(2012海南卷)关于静电场,下列说法正确的是( ) O x (cm) y (cm) A (6,0) B (0,3) ● ●

A.电势等于零的物体一定不带电 B.电场强度为零的点,电势一定为零 C.同一电场线上的各点,电势一定相等 D.负电荷沿电场线方向移动时,电势能一定增加 D 6.(2012山东卷).图中虚线为一组间距相等的同心圆,圆心处固 定一带正电的点电荷。一带电粒子以一定初速度射入电场,实线为 粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,a、b、c三点是实线与虚线的 交点。则该粒子( ) A.带负电 B.在c点受力最大 C.在b点的电势能大于在c点的电势能 D.由a点到b点的动能变化大于有b点到c点的动能变化 CD 7.[2014·北京卷] 如图所示,实线表示某静电场的电场线,虚线表示该电场的等势面.下列判断正确的是() A.1、2两点的场强相等 B.1、3两点的场强相等 C.1、2两点的电势相等 D.2、3两点的电势相等 D本题考查电场线和等势面的相关知识.根据电场线和等势面越密集,电场强度越大,有E1>E2=E3,但E2和E3电场强度方向不同,故A、B错误.沿着电场线方向,电势逐渐降低,同一等势面电势相等,故φ1>φ2=φ3,C错误,D正确. 8.如图所示,A、B是位于竖直平面内、半径R=0.5 m的1 4圆弧形的光滑绝缘轨道, 其下端点B与水平绝缘轨道平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中,电场强度 E=5×103N/C.今有一质量为m=0.1 kg、带电荷量+q=8×10-5C的小滑块(可视为质 点)从A点由静止释放.若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.05,取g=10 m/s2, 求: (1)小滑块第一次经过圆弧形轨道最低点B时B点的压力.(2)小滑块在水平轨道上通过的总路程. 答案:(1)2.2 N(2)6 m解析:(1)设小滑块第一次到达B点时的速度为v B,对圆弧轨道最低点B的压

大学物理静电场练习题带标准答案

大学物理静电场练习题带答案

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大物练习题(一) 1、如图,在电荷体密度为ρ的均匀带电球体中,存在一个球形空腔,若将带电体球心O指向球形空腔球心O'的矢量用a表示。试证明球形空腔中任一点电场强度为 . A、 3 ρ ε a B、 ρ ε a C、 2ρ ε a D、 3ρ ε a 2、如图所示的绝缘细线上均匀分布着线密度为λ的正电荷,两直导线的长度和半圆环的半径都等于R.试求环中心O点处的场强 A、 2πR λ ε - B、 πR λ ε - C、 00 ln2 2π4 λλ εε + D、 00 ln2 π2 λλ εε +

3、 如图所示,一导体球半径为1R ,外罩一半径为2R 的同心薄导体球壳, 外球壳所带总电荷为Q ,而内球的电势为0V ,求导体球和球壳之间的电势差 (填写A 、B 、C 或D ,从下面的选项中选取)。 A 、10 20214R Q V R R πε??? ?- - ? ????? B 、102024R Q V R R πε?? - ??? C 、002 4Q V R πε- D 、1020214R Q V R R πε?? ? ?+ - ? ?? ??? 4.如图所示,电荷面密度为1σ的带电无限大板A 旁边有一带电导体B ,今测得导体表面靠近P 点处的电荷面密度为2σ。求:(1)P 点处的场强 ;(2)导体表面靠近P 点处的电荷元S ?2σ所受的电场力 。 A 、20σε B 、202σε C 、2202S σε? D 、2 20 S σε? 5.如图,在一带电量为Q 的导体球外,同心地包有一各向同性均匀电介质球壳,其相对电容率为r ε,壳外是真空,则在壳外P 点处(OP r =)的场强和电位移的大小分别为[ ] Q O p r )

静电场测试题及答案

《静电场》章末检测题 一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。将所有符合题意的选项选出,将其序号填入答卷页的表格中。全部选对的得4分,部分选对的得2分,有错选或不选的得O 分。) 1.下列关于起电的说法错误的是( ) A .静电感应不是创造电荷,只是电荷从物体的一个部分转移到了另一个部分 B .摩擦起电时,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电 C .摩擦和感应都能使电子转移,只不过前者使电子从一个物体转移到另一个物体上,而后者则使电子从物体的一部分转移到另一部分 D .一个带电体接触一个不带电的物体,两个物体可能带上异种电荷 2.两个完全相同的金属球A 和B 带电量之比为1:7 ,相距为r 。两者接触一下放回原来的位置,则后来两小球之间的静电力大小与原来之比可能是( ) A .16:7 B .9:7 C .4:7 D .3:7 3.下列关于场强和电势的叙述正确的是( ) A .在匀强电场中,场强处处相同,电势也处处相等 B .在正点电荷形成的电场中,离点电荷越远,电势越高,场强越小 C .等量异种点电荷形成的电场中,两电荷连线中点的电势为零,场强不为零 D .在任何电场中,场强越大的地方,电势也越高 4. 关于q W U AB AB 的理解,正确的是( ) A .电场中的A 、B 两点的电势差和两点间移动电荷的电量q 成反比 B .在电场中A 、B 两点间沿不同路径移动相同电荷,路径长时W AB 较大 C .U AB 与q 、W AB 无关,甚至与是否移动电荷都没有关系 D .W AB 与q 、U AB 无关,与电荷移动的路径无关 5.如图所示,a 、b 、c 为电场中同一条电场线上的三点,其中c 为线段ab 的中点。若 一个运动的正电荷仅在电场力的作用下先后经过a 、b 两点,a 、b 两点的电势分别为 a = -3 V 、 b = 7 V ,则( ) A .c 点电势为2 V B .a 点的场强小于b 点的场强 C .正电荷在a 点的动能小于在b 点的动能 D .正电荷在a 点的电势能小于在b 点的电势能 6. 一平行板电容器接在电源上,当两极板间的距离增大时,如图所示,则( ) A .两极板间的电场强度将减小,极板上的电量也将减小; B .两极板间的电场强度将减小,极板上的电量将增大; C .两极板间的电场强度将增大,极板上的电量将减小; D .两极板间的电场强度将增大,极板上的电量也将增大。

静电场作业含答案

班级 姓名 学号 静电场作业 一、填空题 1. 一均匀带正电的空心橡皮球,在维持球状吹大的过程中,球内任意点的场强 不变 。球内任意点的电势 变小 。始终在球外任意点的电势 不变 。(填写变大、变小或不变) 解: 2. 真空中有一半径为R ,带电量为 +Q 的均匀带电球面。今在球面上挖掉很小一块面积△S ,则球心 处的电场强度E = 。 解:电荷面密度 3. 点电荷q 1、q 2、q 3和q 4在真空中的分布如图所示。S 为闭合曲面, 则通过该闭合曲面的电通量为 。 4 2εq q + 解:高斯定理 ;其中 为S 闭合面内所包围的所有电荷的代数和 4. 边长为a 的正六边形每个顶点处有一个点电荷 +q ,取无限远处 作为电势零点,则正六边形中心O 点电势为 V 。 a q 023πε 解:O 点电势为6个点电荷电势之和。每个q 产生的电势为 +2 041 r Q E ?=πε0 =E (r > R 球 (r < R 球 均匀带 电 球面 r Q U ?=041 πεR Q U ? =041 πεs 2 4R Q πσ= 2 4R s Q q π?= ∴4 022 022*******R s Q R R s Q r q E εππεππε?=??==4 0216R s Q επ?0 εφ∑? = ?=i S q S d E ∑i q a q r q U 0044πεπε= = q q U o 36= ?= ∴

5. 两点电荷等量异号,相距为a ,电量为q ,两点电荷连线中点O 处的电场强度大小E = 。 2 02a q πε 解: 6. 电量为-×10-9 C 的试验电荷放在电场中某点时,受到×10-9 N 的向下的力,则该点的电场强度 大小为 4 N/C 。 解:由电场强度定义知, 7. 一半径为R 的带有一缺口的细圆环,缺口长度为d (d << R ),环上均匀 带正电,总电量为q ,如图所示,则圆心O 处的场强大小E =__________ __。 ) 2(420d R R qd -ππε 解:根据圆环中心E=0可知,相当于缺口处对应电荷在O 点处产生的电场 电荷线密度为 ; 缺口处电荷 8. 如图所示,将一电量为-Q 的试验电荷从一对等量异号点电荷连线的中点 O 处,沿任意路径移到无穷远处,则电场力对它作功为 0 J 。 解:根据电场力做功与电势差之间的关系可求 其中 d + - O q +q -?E 2 a 2 a 2 02 022422a q a q E E q πεπε= ? ? ? ??? ==+4 ==q F E d R q -=πλ2d d R q q ?-='π2) 2(4412420202 0d R R qd R d R qd R q E -= ?-= '=ππεπεππε) (∞-=U U q A O ; 0=∞U ; 04400=+ -= r q r q U o πεπε0 )(=--=∴∞U U Q A O

(完整版)高中物理选修3-1静电场测试题单元测试及答案

静电场单元测试 一、选择题 1.如图所示,a 、b 、c 为电场中同一条电场线上的三点,c 为ab 的中点,a 、b 点的电势分别为φa =5 V ,φb =3 V ,下列叙述正确的是( ) A .该电场在c 点处的电势一定为4 V B .a 点处的场强一定大于b 处的场强 C .一正电荷从c 点运动到b 点电势能一定减少 D .一正电荷运动到c 点时受到的静电力由c 指向a 2.如图所示,一个电子以100 eV 的初动能从A 点垂直电场线方向飞入匀强电场,在B 点离开电场时,其速度方向与电场线成150°角,则A 与B 两点间的电势差为( ) A .300 V B .-300 V C .-100 V D .-100 3 V 3.如图所示,在电场中,将一个负电荷从C 点分别沿直线移到A 点和B 点,克服静电力做功相同.该电场可能是( ) A .沿y 轴正向的匀强电场 B .沿x 轴正向的匀强电场 C .第Ⅰ象限内的正点电荷产生的电场 D .第Ⅳ象限内的正点电荷产生的电场 4.如图所示,用绝缘细线拴一带负电小球,在竖直平面内做圆周运动, 匀强电场方向竖直向下,则( ) A .当小球运动到最高点a 时,线的张力一定最小 B .当小球运动到最低点b 时,小球的速度一定最大 C .当小球运动到最高点a 时,小球的电势能最小 D .小球在运动过程中机械能不守恒 5.在静电场中a 、b 、c 、d 四点分别放一检验电荷,其电量可变,但很小,结果测出检验电荷所受电场力与电荷电量的关系如图所示,由图线可知 ( ) A .a 、b 、c 、d 四点不可能在同一电场线上 B .四点场强关系是E c =E a >E b >E d C .四点场强方向可能不相同 D .以上答案都不对 6.如图所示,在水平放置的光滑接地金属板中点的正上方,有带正电的点电荷Q , 一表面绝缘带正电的金属球(可视为质点,且不影响原电场)自左以速度v 0开始在 金属板上向右运动,在运动过程中 ( ) A .小球做先减速后加速运动 B .小球做匀速直线运动 C .小球受的电场力不做功 D .电场力对小球先做正功后做负功 7.如图所示,一个带正电的粒子以一定的初速度垂直进入水平方向的匀强电场.若不计重

《工程电磁场导论》练习题及答案

《工程电磁场导论》练习题 一、填空题(每空*2*分,共30分) 1.根据物质的静电表现,可以把它们分成两大类:导电体和绝缘体。 2.在导电介质中(如导体、电解液等)中,电荷的运动形成的电流成为传导电流。 3.在自由空间(如真空中)电荷运动形成的电流成为运流电流。 4.电磁能量的储存者和传递者都是电磁场,导体仅起着定向导引电磁能流的作用,故通常称为导波系统。 5.天线的种类很多,在通讯、广播、雷达等领域,选用电磁辐射能力较强的 细天线。 6.电源是一种把其它形式的能量转换成电能的装置,它能把电源内导电原子或分子的正负电荷分开。 7.实际上直接危及生命的不是电压,而是通过人体的电流,当通过人体的工频电流超过8mA 时,有可能发生危险,超过30mA 时将危及生命。 8.静电场中导体的特点是:在导体表面形成一定面积的电荷分布,是导体内的电场为0,每个导体都成等位体,其表面为等位面。 9.恒定电场中传导电流连续性方程∮S J.dS=0 。 10.电导是流经导电媒质的电流与导电媒质两端电压之比。 11.在理想导体表面外侧的附近介质中,磁力线平行于其表面,电力线则与其表面相垂直。 12.如果是以大地为导线或为消除电气设备的导电部分对地电压的升高而接地,称为工作接地。 13. 电荷的周围,存在的一种特殊形式的物质,称电场。 14.工程上常将电气设备的一部分和大地联接,这就叫接地。如

果是为保护工作人员及电气设备的安全而接地,成为保护接地。 二、回答下列问题 1.库伦定律: 答:在无限大真空中,当两个静止的小带电体之间的距离远远大于它们本身的几何尺寸时,该两带电体之间的作用力可以表示为: 这一规律成为库仑定律。 2.有限差分法的基本思想是什么? 答:把场域用网格进行分割,再把拉普拉斯方程用以各网格节点处的电位作为未知数的差分方程式来进行代换,将求拉普拉斯方程解的问题变为求联立差分方程组的解的问题。 3.静电场在导体中有什么特点? 答:在导体表面形成一定的面积电荷分布,使导体内的电场为零,每个导体都成为等位体,其表面为等位面。 4.什么是击穿场强? 答:当电场增大到某一数值时,使得电介质中的束缚电荷能够脱离它们的分子而自由移动,这时电介质就丧失了它的绝缘能力,称为被击穿。某种材料能够安全地承受的最大电场强度就称为该材料的击穿场强。 5. 什么叫静电屏蔽? 答:在工程上,常常把不可受外界电场影响的带电体或不希望去影响外界的带电体用一个接地的金属壳罩起来,以隔离有害的的静电影响。例如高压设备周围的屏蔽网等,就是起静电屏蔽作用的。 6.分离变量法的基本思想是什么? 答:把电位函数φ用两个或三个仅含一个坐标变量的函数乘积表示,带入偏微分

第5章 静电场作业答案

第五章 静电场作业1 班级 姓名 学号 一 选择题 1. 两点电荷间的距离为d 时, 其相互作用力为F . 当它们间的距离增大到2d 时, 其相互作用力变为 (A) F 2 (B) F 4 (C) 2F (D) 4 F [ D ] 解:根据库仑定律 122014d q q F d πε= 12 22 0144d q q F d πε= 24 d d F F ∴= 选D 2. 关于电场强度, 以下说法中正确的是 (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 (C) 场强方向可由F E q = 定出, 其中q 可正, 可负 (D) 以上说法全不正确 [ C ] 解:场强的定义为0F E q = ,即表示场强的大小又表示场强的方向,选C 3.在边长为a 的正方体中心处放置一电量为Q 的点电荷, 则在此正方体顶角处电场强度的大小为 (A) 202πQ a ε (B) 2 03πQ a ε (C) 20πQ a ε (D) 2 04πQ a ε [ B ] 解:点电荷Q 距顶点的距离为 2 r a = 则在顶点处场强的大小为 203Q E a πε== 选B 4.一个点电荷放在球形高斯面的中心, 下列哪种情况通过该高斯面的电通量有 变化? (A) 将另一点电荷放在高斯面外 (B) 将另一点电荷放在高斯面内 a

(C) 将中心处的点电荷在高斯面内移动 (D) 缩小高斯面的半径 [ B ] 解:根据高斯定理 d i S q E S ε?= ∑? ,高斯面内的电荷变化,则通过该高斯面的电通量有变化。 选B 二 填空题 1.一长为L 、半径为R 的圆柱体,置于电场强度为E 的均匀电场中,圆柱体轴线与场强方向平行.则: (1) 穿过圆柱体左端面的E 通量为2R Επ-; (2) 穿过圆柱体右端面的E 通量为2R Επ; 解:1)穿过左端面的电通量为21ΕS R ΕΦπ=?=- 2)穿过右端面的电通量为21ΕS R ΕΦπ=?= 2. 一个薄金属球壳,半径为1R ,带有电荷1q ,另一个与它同心的薄金属球壳,半径为2R )(12R R >,带有电荷2q 。试用高斯定理求下列情况下各处的电场强度的大小: 1)1R r <,E= 0 ;2)21R r R <<, E= 12 04q r πε ; 3)2R r >, E= 12 2 04q q r πε+。 解:1)1R r <: d i S q E S ε?= ∑? 内球面内无电荷 10 E = 2)21R r R <<:两球面间的电荷为1q ,根据高斯定理可得 12204r q E e r πε= 3)2R r >:两球面外的电荷为12q q +,同理可得 123204r q q E e r πε+= 三 计算题 1. 电荷Q 均匀地分布在长为L 的细棒上,求在棒的延长线上距棒中心为r 处的 2

静电场基础训练题及答案

静电场单元测试 选择题,3分一个,共计12个,36分1: 对公式E = F/q 0说法正确的是: A : 由E = F/q 0 可知场中某点的电场强度E 与F 成正比。 B :虽然E = F/q 0,但场中某点电荷受力F 与q 0的比值不因q 0的不同而改变。 C :对空间某点,如果无检验电荷q 0,则受力F = 0,E = 0 D : 由U ab = Ed 可知,匀强电场中的任意两点a 、b 间的距离越大,则两点间的电势差也一定越大。 2: 图中实线为某电场中的电场线,虚线表示等势(位)面,由图可看出:(A) E A >E B >E C ,U A >U B >U C . (B) E A <E B <E C ,U A <U B <U C . (C) E A >E B >E C ,U A <U B <U C . (D) E A <E B <E C ,U A >U B >U C . 3: 在均匀电场 中,过YOZ 平面内面积为S 的电通量。 j i E 23+=A : 3S B : 2S C : 5S D : -2S 4:如图所示,直线MN 长为2l ,弧OCD 是以N 点为中心,l 为半径的半圆弧,N 点有正电荷+q ,M 点有负电荷-q .今将一试验电荷+q 0从O 点出发沿路径OCDP 移到无穷远处,设无穷远处电势为零,则电场力作功: (A) A <0 , 且为有限常量. (B) A >0 ,且为有限常量. (C) A =∞. (D) A =0. 5:在电荷为-Q 的点电荷A 的静电场中,将另一电荷为q 的点电荷B 从a 点移到b 点.a 、b 两点距离点电荷A 的距离分别为r 1和r 2,如图所示.则移动过程中电场力做的功为 (A) . (B) . (C) . (D)

《工程电磁场导论》练习题及答案

《工程电磁场导论》练习题 1、填空题(每空*2*分,共30分) 1.根据物质的静电表现,可以把它们分成两大类:导电体和绝缘体 。 2.在导电介质中(如导体、电解液等)中,电荷的运动形成的电流成为传导电流。 3.在自由空间(如真空中)电荷运动形成的电流成为运流电流 。 4.电磁能量的储存者和传递者都是电磁场,导体仅起着定向导引电磁能流的作用,故通常称为导波系统。 5.天线的种类很多,在通讯、广播、雷达等领域,选用电磁辐射能力较强的 细天线 。 6.电源是一种把其它形式的能量转换成电能的装置,它能把电源内导电原子或分子的正负电荷分开。 7.实际上直接危及生命的不是电压,而是通过人体的电流,当通过人体的工频电流超过 8mA 时,有可能发生危险,超过 30mA 时将危及生命。 8.静电场中导体的特点是:在导体表面形成一定面积的电荷分布,是导体内的电场为0,每个导体都成等位体,其表面为等位面。 9.恒定电场中传导电流连续性方程∮S J.dS=0 。 10.电导是流经导电媒质的电流与导电媒质两端电压之比。 11.在理想导体表面外侧的附近介质中,磁力线平行于其表面,电力线则与其表面相垂直。 12.如果是以大地为导线或为消除电气设备的导电部分对地电压的升高而接地,称为工作接地。 13. 电荷的周围,存在的一种特殊形式的物质,称电场。

14.工程上常将电气设备的一部分和大地联接,这就叫接地。如 果是为保护工作人员及电气设备的安全而接地,成为保护接地 。 二、回答下列问题 1.库伦定律: 答:在无限大真空中,当两个静止的小带电体之间的距离远远大于它们本身的几何尺寸时,该两带电体之间的作用力可以表示为: 这一规律成为库仑定律。 2.有限差分法的基本思想是什么? 答:把场域用网格进行分割,再把拉普拉斯方程用以各网格节点处的电位作为未知数的差分方程式来进行代换,将求拉普拉斯方程解的问题变为求联立差分方程组的解的问题。 3.静电场在导体中有什么特点? 答:在导体表面形成一定的面积电荷分布,使导体内的电场为零,每个导体都成为等位体,其表面为等位面。 4.什么是击穿场强? 答:当电场增大到某一数值时,使得电介质中的束缚电荷能够脱离它们的分子而自由移动,这时电介质就丧失了它的绝缘能力,称为被击穿。 某种材料能够安全地承受的最大电场强度就称为该材料的击穿场强。 5. 什么叫静电屏蔽? 答:在工程上,常常把不可受外界电场影响的带电体或不希望去影响外界的带电体用一个接地的金属壳罩起来,以隔离有害的的静电影响。例

高中物理静电场题检测题(题题有详细答案)

静电场经典习题 1、如图所示,中央有正对小孔的水平放置的平行板电容器与电源连接,电源电压为U 。将一带电小球从两小孔的正上方P 点处由静止释放,小球恰好能够达到B 板的小孔b 点处,然后又按原路返回。那 么,为了使小球能从B 板 的小孔b 处出射,下列可行的办法是( ) A.将A 板上移一段距离 B.将A 板下移一段距离 C.将B 板上移一段距离 D.将B 板下移一段距离 2、如图所示,A 、B 、C 、D 、E 、F 为匀强电场中一个正六边形的六个顶点,已知A 、B 、C 三点的电 势分别为1V 、6V 和9V 。则D 、E 、F 三 点的电势分别为( ) A 、+7V 、+2V 和+1V B 、+7V 、+2V 和1V C 、-7V 、-2V 和+1V D 、+7V 、-2V 和1V 3、质量为m 、带电量为-q 的粒子(不计重力),在匀强电场中的A 点以初速度υ0沿垂直与场强E 的方向射入到电场中,已知粒子到达B 点时的速度大小为2υ0,A 、B 间距为d ,如图所示。 则(1)A 、B 两点间的电势差为( ) A 、q m U AB 232υ-= B 、q m U AB 232υ= C 、q m U AB 22υ-= D 、q m U AB 22υ= (2)匀强电场的场强大小和方向( ) A 、qd m E 2 21υ=方向水平向左 B 、qd m E 2 21υ= 方向水平向右 C 、qd m E 2212 υ= 方向水平向左 D 、qd m E 2212 υ= 方向水平向右 4、一个点电荷从竟电场中的A 点移到电场中的B 点,其电势能变化为零,则( ) A 、A 、B 两点处的场强一定相等 B 、该电荷一定能够沿着某一等势面移动 C 、A 、B 两点的电势一定相等 D 、作用于该电荷上的电场力始终与其运动方向垂直 A B a P · m 、q 。 。 U + - E B ·

工程电磁场答案 题ch4

习题4-16 解:B 只有x 分量,从平面图可见x =0时l Id v 与r r 垂直,x ≠0时l Id v 与r r 垂直 απμπμRd dl R IRdl R R R Idl dB x === ∴,443 '0'2'0 ()() 3 2 2 2 03 2 22020 3 '202424X R IR X R IR d R IR B += +==∴∫μππ μαπμπ 习题4-18 解:d b d Ia dr r I S d r I S d B b d d S S +==?=?=Φ∫∫∫+ln 2220000πμπμαπμv v v v 习题4-19 解:αcos 22221ab b =a R ?+ ααπcos 2)cos(2222222ab b a ab b =a R ++=??+ 任一点x I B πμ20= 1200ln 22222 1 R R a I adx r I R R AB π μπμ=?=Φ∴∫ 习题4-20 解:由安培环路定律 10R r <<时,取单位长,22102r R I r B ππμπ= ?,r R I B 2102πμ= 21R r R <<时,I r B 02μπ=?,r I B πμ20= 32R r R <<时,) () ([])()([2222322202 2232 220R R R r I I R R R r I I r B ???=???=?μππμ π

) ()(22 2232230R R r R r I B ??=πμ 3R r >时,02=?r B π,0=B 习题4-21 解:任意点:j x D I x I B v v ))(22(00?+ =πμπμ 习题4-22 解:电流反向,则磁力线反向 j x D I x I B v v )(22(00?? =πμπμ 习题4-23 解:I r B μωπ=?2,r I B πμω2= wb R R Ib dr r Ib R R 31 2 10973.0ln 222 1 ?×==?=Φ∴∫ πμωπμω 习题4-24 解:P176例中,)(220a d d I ??=Φμ 本题,wb a d d I 322109696.0))((?×=??=Φωμ 习题4-25 解:B 1、B 2只有t 分量,由边界条件H 1t =H 2t T H B t 2.10024 .05000 0111===μμμ 习题4-26 解:...1)2(0 20 112 2232232 2 232 23=????=???? ???? = ×?z z r e r R R r R r I r R R r R r I z r e r e e r H v v v v v ππαα

静电场作业含答案.doc

班级 姓名 学号 静电场作业 一、填空题 1. 一均匀带正电的空心橡皮球,在维持球状吹大的过程中,球内任意点的场强 不变 。球内任意点 的电势 变小。始终在球外任意点的电势 不变。(填写变大、变小或不变) 解: 1 Q 1 Q E r 2 U r ( r > R 球外) 均匀带电 4 4 球面 1 Q E 0 ( r <R 球内) U R 4 0 2. 真空中有一半径为 R ,带电量为 +Q 的均匀带电球面。今在球面上挖掉很小一块面积△ S ,则球心处的 电场强度 E = 。 Q s Q 16 2 0R 4 s Q s 解:电荷面密度 4 R 2 q ? 4 R 2 q Q s 1 Q s E 2 4 R 2 4 0 R 2 16 2 0 R 4 4 0 r q 1 q 3 3. 点电荷 q 1 、q 2、 q 3 和 q 4 在真空中的分布如图所示。 S 为闭合曲面, q 4 q 2 q 4 q 2 则通过该闭合曲面的电通量为 。 S q i 解:高斯定理 E dS ;其中 q i 为 S 闭合面内所包围的所有电荷的代数和 S 4. 边长为 a 的正六边形每个顶点处有一个点电荷 +q ,取无限远处 +q +q 3q +q +q 作为电势零点,则正六边形中心 O 点电势为 V 。 O 2 a +q +q 解: O 点电势为 6 个点电荷电势之和。每个 q 产生的电势为 U q q 4 0 r 4 a U o q 6 3q 4 a 2 a

大物练习题

第十一章真空中的静电场 1.如图所示,真空中一长为L的均匀带电细直杆,电荷为q,试求在直杆延长线上距杆的一端 距离为d的P点的电场强度. L P 2.一个点电荷位于一边长为a的立方体高斯面中心,则通过此高斯面的电通量为???,通过立方体一面的电场强度通量是???,如果此电荷移到立方体的一个角上,这时通过(1)包括电荷所在顶角的三个面的每个面电通量是???,(2)另外三个面每个面的电通量是???。 3.在场强为E的均匀静电场中,取一半球面,其半径为R,E的方向和半球的轴平行,可求得通过这个半球面的E通量是() A.E R2 π B. R2 2π C. E R2 2π D. E R2 2 1 π 4.根据高斯定理的数学表达式?∑ ?= S q S E / dε 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. 5.半径为R的“无限长”均匀带电圆柱体的静电场中各点的电场强度的大小E与距轴线的距离r的关系曲线为( ) 图11-2 图11-3

E O r (A) E ∝1/r 6.如图所示, 电荷-Q 均匀分布在半径为R ,长为L 的圆弧上,圆弧的两端有一小空隙,空 隙长为)(R L L <

6大物C静电场填空题答案.docx

静电场填空题 (参考答案) 1.在正q的电场中,把一个试探电荷qorfla点移到b点如图如示,电场力作的功 (如(丄—丄))吊—2—殳― r 4矶乙%o b Q 2.E和U的积分关系是(u=\E^dl),微分关系是(E = -—n\ J dn 3.把一个均匀带电Q的球形肥皂泡由半径为门吹到H,则半径为r(ri

11.在空间有一非均匀电场,其电场线分布如图所示.在电场中作一半径为的闭合球面S ,己知通过球面上某一面元AS的电场强度通量

为则通过该球面其余部分的电场强度通量为(-AO 。)。 12. 在点电荷+q 和-q 的静电场中,作出如图所示的三个闭合曲面Si 、 S 2> S3,则通过这些闭合曲面的电场强度通量分别是:①产(2); *0 ①尸(0);① 3二(—)。 如图所示,在场强为E 的匀强电场中,取一半球而,其半径为电场强度E 的方向 13. 14. 与半球面的轴成3。。角,则通过这个半球面的电通量为(丰 点电荷Q 八炉?和g 在真空中的分布如图所示图中S 为闭合曲 而,贝I 」通过该闭合曲面的电通量 ■ *0 E 是点电荷(q } +弘+% +侑 )在闭合曲面上任一点产生的 15.如图所示,在电荷为g 的点电荷的静电场屮,将 一 电荷为⑦的试验电荷从a 点经任意路径移动 至lj b 点, 电场力所作的功A = (如(丄一丄))。 4矶% % 16.在一电中性的金属球内,挖一任意形状的空腔,腔内绝缘地放一电量为q 的点电荷, 如图所示,球外离开球心为「处的P 点的场强(E = —^e ) 。 4兀广 18.如图所示,金属球壳内外半径分别为a 和b,带电量为Q, 一电量为q 的点电荷,球心O 点的电势(丄(纟一纟+幺巴 4 齊)r a b ),式中的 4矶〃

试题.习题—--冯慈璋马西奎工程电磁场导论课后重点习题解答

1—2—2、求下列情况下,真空中带电面之间的电压。 (2)、无限长同轴圆柱面,半径分别为a 和b (a b >),每单位长度上电荷:内柱为τ而外柱为τ-。 解:同轴圆柱面的横截面如图所示,做一长为l 半径为r (b r a <<)且与同轴圆柱面共轴的圆柱体。对此圆柱体的外表面应用高斯通量定理,得 l S D s τ=?? d 考虑到此问题中的电通量均为r e 即半径方向,所以电通量对圆柱体前后两个端面的积分为0,并且在圆柱侧面上电通量的大小相等,于是 l rD l τπ=2 即 r e r D πτ2=, r e r E 02πετ= 由此可得 a b r e e r r E U b a r r b a ln 2d 2d 00 ? ? επτ=?επτ=?= 1—2—3、高压同轴线的最佳尺寸设计——高压同轴圆柱电缆,外导体的内半径为cm 2,内外导体间电介质的击穿场强为kV/cm 200。内导体的半径为a ,其值可以自由选定但有一最佳值。因为a 太大,内外导体的间隙就变得很小,以至在给定的电压下,最大的E 会超过介质的击穿场强。另一方面,由于 E 的最大值m E 总是在内导体的表面上,当a 很小时,其表面的E 必定很大。 试问a 为何值时,该电缆能承受最大电压?并求此最大电压。 (击穿场强:当电场增大达到某一数值时,使得电介质中的束缚电荷能够

脱离它的分子 而自由移动,这时电介质就丧失了它的绝缘性能,称为击穿。某种材料能安全地承受的最大电场强度就称为该材料的击穿强度)。 解:同轴电缆的横截面如图,设同轴电缆内导体每单位长度所带电荷的电量为τ,则内外导体之间及内导表面上的电场强度分别为 r E πετ2=, a E πετ 2max = 而内外导体之间的电压为 a b r r r E U b a b a ln 2d 2d πετπετ? ?=== 或 )ln(max a b aE U = 0]1)[ln(a d d max =-+=a b E U 即 01ln =-a b , cm 736.0e ==b a V)(1047.1102736.0ln 5 5max max ?=??==a b aE U 1—3—3、两种介质分界面为平面,已知014εε=,022εε=,且分界面一侧的电场强度V/m 1001=E ,其方向与分界面的法线成045的角,求分界面另一侧的电场强度2E 的值。

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