同济版大学物理学第五章练习题

第5章 静电场

一、选择题

1. 关于电场线, 以下说法中正确的是

[ ] (A) 电场线一定是电荷在电场力作用下运动的轨迹

(B) 电场线上各点的电势相等

(C) 电场线上各点的电场强度相等

(D) 电场线上各点的切线方向一定是处于各点的点电荷在电场力作用下运动的加速度方向

2. 高斯定理(in )

01d i s S E S q ε⋅=⋅∑⎰⎰ , 说明静电场的性质是 [ ] (A) 电场线是闭合曲线 (B) 库仑力是保守力

(C) 静电场是有源场 (D) 静电场是保守场

3. 根据高斯定理(in )

01d i s S E S q ε⋅=⋅∑⎰⎰ ，下列说法中正确的是 [ ] (A) 通过闭合曲面的电通量仅由面内电荷的代数和决定

(B) 通过闭合曲面的电通量为正时面内必无负电荷

(C) 闭合曲面上各点的场强仅由面内的电荷决定

(D) 闭合曲面上各点的场强为零时, 面内一定没有电荷

4. 高斯定理成立的条件是

[ ] (A) 均匀带电球面或均匀带电球体所产生的电场

(B) 无限大均匀带电平面产生的电场

(C) 高斯面的选取必须具有某些简单的对称性

(D) 任何静电场

5. 将点电荷Q 从无限远处移到相距为2l 的点电荷＋和－q 的中点处, 则电势能的增加量为

[ ] (A) 0 (B) l q 0π4ε (C) l Qq 0π4ε (D) l

Qq 0π2ε 6. 下面关于某点电势正负的陈述中, 正确的是

[ ] (A) 电势的正负决定于试探电荷的正负

(B) 电势的正负决定于移动试探电荷时外力对试探电荷做功的正负

(C) 空间某点电势的正负是不确定的, 可正可负, 决定于电势零点的选取

(D) 电势的正负决定于带电体的正负

7. 由定义式⎰∞

⋅=R R l E U d 可知

8. 静电场中某点电势的数值等于

[ ] (A) 试验电荷q 0置于该点时具有的电势能

(B) 单位试验电荷置于该点时具有的电势能

(C) 单位正电荷置于该点时具有的电势能

(D) 把单位正电荷从该点移到电势零点外力所做的功

9. 在电场中有a 、b 两点, 在下述情况中b 点电势较高的是

[ ] (A) 正电荷由a 移到b 时, 外力克服电场力做正功

(B) 正电荷由a 移到b 时, 电场力做正功

(C) 负电荷由a 移到b 时, 外力克服电场力做正功

(D) 负电荷由a 移到b 时, 电场力做负功

10. 已知一负电荷从图5-1-48所示的电场中M 点移到N 点．有人根据这个图得出下列几点结论，其中哪一点是正确的? [ ] (A) 电场强度E M < E N ； (B) 电势U M < U N ；

(C) 电势能W M < W N ； (D) 电场力的功A > 0． 11. 关于电场强度和电势的关系, 下列说法中正确的是 [ ] (A) 电势不变的空间, 电场强度一定为零 (B) 电势不变的空间, 电场强度不为零

(C) 电势为零处, 电场强度一定为零

(D) 电场强度为零处, 电势一定为零

12. 一点电荷在电场中某点所受的电场力为零, 则该点

[ ] (A) 场强一定为零, 电势一定为零

(B) 场强不一定为零, 电势一定为零

(C) 场强一定为零, 电势不一定为零

(D) 场强不一定为零, 电势不一定为零

13. 如图5-1-54所示, 在一条直线上的连续三点A 、B 、C 的电势关系为U A ＞U B ＞U C . 若将一负电荷放在中间点B 处, 则此电荷将

[ ] (A) 向A 点加速运动 (B) 向A 点匀速运动

(C) 向C 点加速运动 (D) 向C 点匀速运动

14. 关于电荷仅在电场力作用下运动的下列几种说法中, 错误的是

[ ] (A) 正电荷总是从高电势处向低电势处运动

(B) 正电荷总是从电势能高的地方向电势能低的地方运动

(C) 正电荷总是从电场强的地方向电场弱的地方运动

(D) 正电荷加速的地方总是与等势面垂直

15. 边长为a 的正方体中心放置一电荷Q , 则通过任一个侧面S 的电通量

⎰⎰⋅s S E d 为 [ ] (A) 04εQ (B) 06εQ (C) 0

8εQ (D) 6Q 16. 真空中一“无限大”均匀带负电荷的平面如图所示，其电场的场强分布图线应是(设场强方向向右为正、向左为负)

[ ] 二、填空题 1. 半径为R 的均匀带电球面, 若其面电荷密度为σ, 则在球面外距离球面R 处的电场强度大小为 ．

图5-1-54 x x 02εσx x x

图5-1-48

2. 两个同心均匀带电球面，半径分别为a R 和b R (b a R R <) , 所带电荷量分别为a Q 和b Q ，设某点与球心相距r , 当b a R r R <<时， 该点的电场强度的大小为 ．

3. 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：(A) 穿过圆柱体左端面的E 通量为 ；

(B) 穿过圆柱体右端面的E 通量为 ；

(C) 穿过圆柱体侧面的E 通量为 ；

(D) 穿过圆柱体整个表面的E 通量为 ．

4. 真空中一半径为R 的均匀带电球面，总电荷量为Q (Q > 0)．今在球面上挖去非常小块的面积S ∆(连同电荷)，且假设不影响原来的电荷分布，则挖去S ∆后球心处电场强度的大小E ＝ ，其方向为 ．

5. 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 ．

第五章补充习题答案

一、选择

DCADA CDCAC ACACB D

二、填空 1.

4εσ 2. 20π41r Q a ⋅ε 3. (1) 2πR E - (2) 2

πR E (3) 0 (4) 0

S

图5-2-9