第五章+静电场

第五章 静电场

1. 电场强度定义式q

F

E =的适用范围是

[ ] (A) 点电荷产生的场 (B) 静电场 (C) 匀强电场 (D) 任何电场

2. 电场强度计算式3

0π4r

r

q E ε

=

的适用条件是 [ ] (A) 点电荷产生的电场, 且不能r → 0 (B) 轴线为l 的电偶极子, 且r >>ｌ (C) 半径为R 的带电圆盘, 且r ≈ R (D) 半径为R 的带电球体, 且r < R 3. 如图5-1-15所示，一均匀带电球面, 面内电场强度处处为零, 则球面上的带电量为S d σ的电荷元在球面内产生的场强

[ ] (A) 处处为零 (B) 不一定为零 (C) 一定不为零 (D) 是一常数

4. 有Ｎ 根电场线同时穿过三个大小不等的面S 1、S 2和S 3．如果S 1＞S 2＞S 3, 则它们的通量关系是

[ ] (A) 321ΦΦΦ>> (B) 321ΦΦΦ== (C) 321ΦΦΦ<< (D) 321ΦΦΦ<>

5. 一个点电荷放在球形高斯面的中心, 如图5-1-23所示．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 (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

6. 在无限大均匀带电平面M 的附近, 有一面积为S 的平面N ．要使通过N 的电通量最大, 应使[ ]

(A) N 面与M 面平行

(B) N 面与M 面垂直

(C) N 面的法线与M 面的法线成45°夹角 (D) N 面的法线与M 面的法线成30°夹角

7. 两个同号的点电荷相距l , 要使它们的电势能增加一倍, 应该怎样移动点电荷?

[ ] (A) 外力做功使点电荷间距离减小为

2l (B) 外力做功使点电荷间距离减小为4

l

(C) 电场力做功使点电荷间距离增大为l 2 (D) 电场力做功使点电荷间距离增大为l 4

8. 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

9. 由定义式⎰

∞

⋅=

R

R l E U

d 可知

[ ] (A) 对于有限带电体, 电势零点只能选在无穷远处

(B) 若选无限远处为电势零点, 则电场中各点的电势均为正值 (C) 已知空间R 点的E , 就可用此式算出R 点的电势

(D) 已知R →∞积分路径上的场强分布, 便可由此计算出R 点的电势

10. 如图5-1-45所示，等边三角形的三个顶点上分别放置着均为正的点电荷q 、2 q 、和3 q , 三角形的边长为a , 若将正电荷Q 从无穷远处移至三角形的中心点处, 所需做的功为

[ ] (A) a Qq 0π44.3ε (B) a

Qq

0π7.1ε

(C) a Qq 0π6

.2ε (D) a

Qq

0π4.3ε 11. 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． 12. 带电－q 的粒子在带电＋q 的点电荷的静电力作用下在水平面内绕点电荷作半径为R 的匀速圆周运动. 如果带电粒子质量及点电荷的电量均增大一倍, 并使粒子的运动速率也增大一倍, 则粒子的运动半径将变为 [

] (A)

4R (B) 2

R (C) 2R (D) 4R 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

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. 一个带电球体(非导体), 体电荷密度ρ与距球心距离r 成正比, 即r ∝ρ, 如图5-1-59所

示．则球体表面处场强1E 与球体内部场强2E 的关系为 [ ] (A) 21E E > (B) 21E E <

(C) 21E E = (D) 不能确定

17. 当一对电偶极子对称放置在圆球面内的一条直径上时 [ ] (A) 球面上场强处处相等 (B) 球面上场强处处为零 (C) 球面上总的电通量为零 (D) 球面内没有包围电荷

18. 如图5-1-62所示，两个“无限长”的、半径分别为R 1和R 2的共轴

圆柱面均匀带电，轴线方向单位长度上的带电量分别为1λ 和2λ， 则

在内圆柱面里面、距离轴线为r 处的P 点的电场强度大小

[ ] (A) r 021π2ελλ+ (B) 2

02

101π2π2R R ελελ+ (C) 1

01

π4R ελ (D) 0

19. 如图5-1-63所示为一具有球对称性分布的静电场的E ~ r 关系曲线，请指出该静电场E 是由下列哪种带电体产生的．

[ ] (A) 半径为R 的均匀带电球面 (B) 半径为R 的均匀带电球体 (C) 半径为R 、电荷体密度为Ar =ρ (A 为常数)的非均

匀带电球体

(D) 半径为R 、电荷体密度为r A /=ρ (A 为常数)的非

均匀带电球体

二、填空题

1. 真空中有两个点电荷，电荷量分别为μC 0.16μC,0.821-==q q ，相距20 cm ．在离这两个电荷都是20 cm 的地方，其场强的大小为 V ⋅m -1．

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. 在空间有一非均匀电场，其电场线分布如图5-2-11所示．在电场中作一半径为R 的闭合球面S ，已知通过球面上某一面元S ∆的电场强度通量为,e Φ∆则通过该球面其余部分的电场强度通量为 ．

4. 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 ．

5. 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 ．