大学物理作业--电势一解答.pptVIP

* 第五章 静电场 电势一 * !1．静电场中某点电势的数值等于 (A)试验电荷q0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作的功． 一、选择题 静电场力 2．电荷面密度为+s和-s的两块“无限大”均匀带电的平行平板，放在与平面相垂直的x轴上的+a和-a位置上，如图所示．设坐标原点O处电势为零，则在-a＜x＜+a区域的电势分布曲线为 [ ] !√3．如图所示，两个同心球壳．内球壳半径为R1，均匀带有电荷Q；外球壳半径为R2，壳的厚度忽略，原先不带电，但与地相连接．设地为电势零点，则在内球壳里面，距离球心为r处的P点的场强大小及电势分别为： (A) (B) (C) (D) 4. 如图所示，边长为l的正方形，在其四个顶点上各放有等量的点电荷．若正方形中心O处的场强值和电势值都等于零，则： (A) 顶点a、b、c、d处都是正电荷． (B) 顶点a、b处是正电荷，c、d处是负电荷． (C) 顶点a、c处是正电荷，b、d处是负电荷． (D) 顶点a、b、c、d处都是负电荷． E E⊥对称轴，可保证UO=0 5．有N个电量均为q的点电荷，以两种方式分布在相同半径的圆周上：一种是无规则地分布，另一种是均匀分布．比较这两种情况下在过圆心O并垂直于圆平面的Z轴上任一点p的场强与电势，则有 （A）场强相等，电势相等． （B）场强不等，电势不等． （C）场强分量Ez相等，电势相等． （D）场强分量Ez相等，电势不等． 取无限远处为电势零点 对称 不对称 z P qi R 1．已知均匀带正电圆盘的静电场的电力线分布如图所示．由这电力线分布图可断定圆盘边缘处一点P的电势UP与中心O 处的电势UO的大小关系是UP UO。 （关系选填＝， 或 ） 由图示电力线分布可知，存在OP方向的电场强度分量，因而O点的电势高于P点的电势。 二、填空题 2. 电荷分别为q1、q2、q3的三个点电荷分别位于同一圆周的三个点上，如图所示．设无穷远处为电势零点，圆半径为R，则b点处的电势U=___________. 由电势的叠加原理有， 3. 一半径为R的均匀带电圆盘，电荷面密度为s，设无穷远处为电势零点，则圆盘中心O点的电势U=__． sR/(2e0) 4．真空中有一半径为R的半圆细环，均匀带电Q，如图所示．设无穷远处为电势零点，则圆心O点处的电势U0= ，若将一带电量为q的点电荷从无穷远处移到圆心O点，则电场力做功A= ． 由电势的叠加原理有， 5．有三个点电荷Q1、Q2、Q3沿一条直线等间距分布,已知其中任一点电荷所受合力均为零，且Q1=Q3=Q。在固定Q1、Q3的情况下，将Q2从Q1、Q3连线中点移至无穷远处外力所作的功 . 由电势的叠加原理有， d Q1 Q3 o Q2 F13 F12 Q1受力为零, 6．空间某一区域的电势分布为U=Ax2+By2，其中A、B为常数，则场强分布为 Ex= ，Ey= . 三、计算题 证: 1. 证明：电矩为 p 的电偶极子在场强为 E 的均匀电场中，从电场方向垂直的位置转到与电场方向成q角的位置的过程中，电场力做的功为pEcosq = p·E。 p x 2．三个互相平行的均匀无限大带电平面，面电荷密度为s1=1.2×10-4C/m2,s2=2.0×10-5C/m2,s3=1.1×10-4C/m2. A点与平面Ⅱ相距5.0cm，B点与平面Ⅱ相距7.0cm （1）计算A、B两点的电势差； （2）设把电量q0=-1.0×10-8C的点电荷从A点移到B点，外力克服电场力作多少功？ 解: ?1 Ⅰ Ⅱ Ⅲ A ? B ? ?2 ?3 x 由此可得I-II、II-III两区域的场强， 由高斯定理可得单个无限大带电平面的场强,