大学物理B2期末复习题定稿答案.doc

大学物理2期末复习题 第八章静电场 选择题 1、已知一高斯面所包围的体积内电量代数和∑Qi=0，则可肯定：C (A)高斯面上各点场强均为零。 (B)穿过高斯面上每一面元的电通量均为零。 (C)穿过整个高斯面的电通量为零。 (D)以上说法都不对。 2、关于高斯定理的理解有下面几种说法，其中正确的是：D (A)如果高斯面上 E 处处为零，则该面内必无电荷。 (B)如果高斯面内无电荷，则高斯面上 E 处处为零。 (C)如果高斯面上E 处处不为零，则高斯面内必有电荷。 (D)如果高斯面内有净电荷，则通过高斯面的电通量必不为零。 (E)高斯定理仅适用于具有高度对称性的电场。 3、关于静电场中某点电势值的正负，下列说法中正确的是：C (A)电势值的正负取决于置于该点的试验电荷的正负。 (B)电势值正负取决于电场力对试验电荷作功的正负。 (C)电势值的正负取决于电势零点的选取。 (D)电势值的正负取决于产生电场的电荷的正负。 4、在已知静电场分布的条件下，任意两点P1和P2之间的电势差决定于A （A）P1和P2两点的位置。 (B) P1和P2两点处的电场强度的大小和方向 。 (C)试验电荷所带电荷的正负。 (D)试验电荷的电荷量。 填空题 1、真空中电量分别为q1和q2的两个点电荷，当它们相距为r时，该电荷系统的相互作用电势能 W= ，(设当两个点电荷相距无穷远时电势能为零)。 q1q2/4πε0r 2、一电子和一质子相距2×10-10 m(两者静止)，将此两粒子分开到无穷远距离时(两 者仍静止)需要的最小能量是 eV 。7.2 (1/4πε0=9×109 N m2 /C2, 1eV=1.6×10-19J)  3 电偶极矩大小p= 4 2p /4πx3ε0是电偶极子在延长线上的 电场 5 取无限远为电势零点只能在电荷 分布在有限区域时 计算题： 1、(5分) 一“无限长”均匀带电的空心圆柱体，内半径为a，外半径为b，电荷体密度为ρ，一半径为r(a＜r＜b)、长度为L的同轴圆柱形高斯柱面，请计算其中包含的电量 解 ： q= Vρ (1) (2分) V=πl(r2-a2) (2) (2分) q=ρπl(r2-a2) (3) (1分) 2 (5分)电量q均匀分布在长为 2l 的细杆上，求在杆外延长线上与杆端距离为a的p点的电势( 设无穷远处为电势零点)。 解 ： V=( q/8πε0rl)Ln(1+2l/a) (3) (1) 2分 、(2) 2分、(3) 1分 3 (5分) 一电荷面密度为σ “无限大”均匀带电平面，若以该平面处为电势零点，试求带电平面x＞0 空间的电势分布。 解 ： V=-σx/2ε0 (3) (1) 2分、(2) 2分、(3) 1分 4 (5分)一电偶极子由电量 q=1.0×10-6 C的两个异号点电荷所组成，两电荷相距L=2.0cm，把这电偶极子放在场强大小为 E=1.0×105 N/C 的均匀电场中，试求电偶极子受到的最大力矩值 解 ： M=2×(L/2) ×Eq (1) 2分 M=2×1.0×10-6×11.0×105×10-2 (2) 2分 M=2.0×10-3 Nm (3) 1分 Ⅱ 5、(10分)电量Q(Q＞0)均匀分布在长为L的细棒上，在细棒的延长线上距细棒中心O距离为a的P点处 放一带电量为q(q＞0)的点电荷，求 Ⅰ P点的电场强度值；(8 分) Ⅱ 带电细棒对该点电荷的静电力。(2分) 解 ：Ⅰ (1) 2分 (2) 4分 (3) 2分 Ⅱ∵ F=qE (1) 1分 ∴ (2) 1分 7、（10分）将半径分别为R1=5 cm和R2=10 cm 的两个很长的共轴金属圆筒分别连接到直流电源的两极上，今使一电子以速率v=3×106 m/s，垂直于金属圆筒长度方向即沿半径为 r ( R1＜r＜R2 )的圆周的切线方向射入两圆筒间，欲使得电子作圆周运动，电源电压应为多大。 (电子质量m=9.11×10-31 kg，电子电荷e=1.6×10-19C) 解 ： F=Ee (1) 1分 F=mv2/r (2) 2分 E=λ/2πε0r (3) 2分 λ=2πε0mv2/e (4) 2分 U=(λ/2πε0)Ln(R2/ R1)=(mv2/e) Ln(R2/ R1) (5