大学物理规范作业(2013最新版)20解答

大学物理规范作业

总（20）

电场强度

1

一、选择题1.有三个带同号电荷的小球A 、B 、C ，它们的电量之比为1：3：5，放在一条直线上，相互间距离比小球直径大得多。若A 、C 固定不动，而当B 受力为0时， AB 与BC 之比为【

C

】。

1

1

5

（A ）5 （B ）

5

（C ）

（D ）

5

解: 当B 受力为零时，说明A 、C 电荷在B 点的合场强为零，即A 、C 电荷在B 点产生的场强大小相等方向相反。

依题意有：

q

= 5 q

4πε0

2

4πε0

2

AB BC

C

1

A B

∴

=

AB

BC 5 2

2.点电荷Q被闭合曲面S所包围，从无

穷远处引入另一点电荷q至曲面外一

点，如图所示，则引入前后：【D】

（A）通过曲面S的电通量及曲面上各点的场强均不变。

（B）通过曲面S的电通量变化,而曲面上各点场强不变。

（C）通过曲面S的电通量及曲面上各点的场强均变化。

（D）通过曲面S的电通量不变,而曲面上各点场强变化。

3

3.一带电量为q的点电荷位于边长为a的正方形中心轴上且与正方形中心的距离为a/2，则通过此正方形平面的电通量为【D】。

（A）q

（B）

q

（C）

q

（D）

q ε 2 ε 4 ε 6 ε0 0 0 0

分析: 如图所示作边长为a的立方体，电荷位于立方体的中心。

由高斯定理，通过立方体的总的电通量为：

��

q

∫ E⋅ dS =

ε0

s

则通过每一个面的电通量为：

φ =

q

6 ε0 4

二、填空题1.如图,有一段长度为L的均匀带电直线，电荷线密度为λ，在其中心轴线上距O为r处有一带电量为q的点电

荷。

λLq

①当r>>L时，q所受库仑力大小F1=

4πε0r2

②当r<

λq 2πε0r

解:①当r>>L时，可把带电直线视为点电荷。

λL λ

E1= , F = Lq

4πε0r2 4πεr2

1

②当r<

E2 = λ, F = λq

2πεr

2πε0r 2 5