综合练习4-静电学.doc

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1、大学物理综合练习(四)静电学教学班级:序 号:姓 名:日 期:一、选择题(把正确答案的序号填入括号)1两个电量都是的点电荷相距,为其连线的中点,如如下图。如此其中垂线轴上,场强取极大值的点到点的距离为(A); (B); (C); (D)。 2真空中两带电平行板、,板间距为很小,板面积为,带电量分别为和。假设忽略边缘效应,如此两板间作用力的大小为(A); (B); (C); (D) 。 3如图,、是真空中两块相互平行的均匀带电平面,电荷面密度分别为和,假设板选作零电势参考点,如此图中点的电势是(A); (B);(C); (D) 。 -+-+4四个点电荷的电量相等,两正两负置于正方形的四角上,如如

2、下图。令和分别为图示中心处的电势和场强的大小,当仅有左上角的点电荷存在时,点处的电势和场强分别为和,试问和的值为多少?(A),; (B),;(C),; (D),。 5如如下图,在相距的点电荷和的电场中,把点电荷从点沿移到点,如此电场力作功与(系统)电势能的增量分别为(A),; (B),;(C),; (D),。 6两大小不相等的金属球,大球半径是小球半径的二倍,小球带电量为,大球不带电。今用导线将两球相连,如此有(A)两球带电量相等; (B)小球带电量是大球的两倍;(C)两球电势相等; (D)大球电势是小球的两倍。 7有一接地导体球,半径为,距球心处有一点电荷,如如下图。如此导体球面上的感应电荷

3、的电量是(A); (B); (C); (D)。 8一无限大均匀带电介质平板,电荷面密度为,将介 质板移近一导体后,此时导体外表上靠近点处的电荷面密度为,点是极靠近导体外表的一点,如如下图,如此点的场强是(A); (B); (C);(D); (E); (F)以上都不对。 9两个同心金属球壳,半径分别为、,如果外球壳带电而球壳接地,如此球壳带电为(A); (B); (C); (D)。 10如如下图,一个封闭的空心导体,观察者(测量仪器)和电荷置于导体,而观察者和电荷置于导体外,如下说法中哪一种是正确的(A)只观察到产生的场,只观察到产生的场;(B)可观察到和产生的场,只观察到产生的场;(C)只观察

4、到产生的场,可观察到和产生的场。 11密度均匀的电荷分布在半径为的球,其总电量为,如此系统的总静电能为(A); (B); (C); (D) 12一个半径为的金属球带有正电荷,球外包围着一层同心的相对介电常数为的均匀电介质球壳层,其半径为,外半径为,在电介质的点距离球心为,如此点的电势为(A); (B);(C); (D)。 二、填充题(单位制为SI)1如如下图,两个点电荷与位于坐标轴上,两电荷间距离为,点到的距离为,如此点的场强,其中;。2一无限长带电圆柱体,半径为,其电荷体密度 ,为常数,为轴线到场点的距离,如此带电圆柱所产生的场强分布在圆柱体外为;在圆柱体为。3把单位正电荷从一对等量异号电荷

5、连线中点,沿任意路线移到无穷远处,如此电场力对该单位正电荷所作的功为。+4长度为的细玻璃棒,沿着长度方向均匀地分布着电 荷,总电量为,如如下图。在棒的轴向有一点,离棒左端的距离为,如此点的电势。5如如下图,有一半径为的均匀带电圆环,带电量为,其轴线上有两点和,。设无穷远处的电势为零,、两点的电势分别为和,如此。6接第5题,把电荷从点移到点,外力作的功。7在带电量为的导体球外部有一相对介电常数为的 电介质球壳,在电介质外分别为有两点、,它们到球心的距离为和,如此;8两带电量皆为的点电荷相距,一接地的半径为的导体球置于它们中间,如如下图。如此导体球所带的净电量,假设去掉接地线,把导体球充电到电势,

6、如此导体球所带净电量。9有一固定不动半径为的导体薄球壳,带电量为,在薄球壳的正上方到球心的距离为的点放一点电荷,如如下图。如此导体薄壳中心点的电势,导体薄球壳面上最高点的电势。10如如下图,中性导体有带电体、,外面有带电体、,今使、所带电量变化,如此外的电场(变或不变),电势(变或不变);、电量变化,的电场,的电位。三、计算题1如如下图,一带电细线弯成半径为的圆环,电荷线密度为,式中为一常数,为半径与轴的夹角,试求环心处电场强度。2一半径为的带电球体,其电荷体密度,为正常数,为球心到球一点的矢径的大小。求此带电球体所产生的电场强度的分布。3一圆盘,半径,均匀带电,而电荷面密度,求: (1) 轴

7、线上任一点的电势(用该点与盘心的距离表示);(2) 从电场强度和电势梯度的关系,求该点的电场强度;(3) 计算的电势和场强。43214有两个无限大平行平面带电导体板,如如下图。证明:(1) 相向的两面上,电荷面密度总是大小相等而符号相反;(2) 相背的两个面上,电荷面密度总是大小等而符号一样。5半径为的导体球带有电荷,此球外有一个、外半径为、的同心导体球壳,壳上带有电荷,如如下图。(1) 求球的电势,球壳的电势与其电势差;(2) 用导线把球和外球壳的外表联结在一起后,、和各为多少?(3) 在情况(1)中,假设外球接地,、和又各为多少?(4) 在情况(1)中,设外球离地面很远,假设球接地,情况又怎样?6在半径为长为的均匀带电金属棒外,同轴地包围一层、外半径分别为、的圆柱形均匀电介质壳层,其相对介电常数为,金属棒上轴向每单位长度的电荷为,设,试求(1) 电场强度的分布;(2) 假设规定金属棒的电势为零,求电介质外外表的电势;(3)电介质的电场能量。

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