大学物理作业--静电场二解答.pptVIP

* 第五章 静电场 静电场二 * 1．有两个点电荷电量都是+q，相距为2a．今以左边的点电荷所在处为球心，以a为半径作一球形高斯面．在球面上取两块相等的小面积S1和S2，其位置如图．设通过S1和S2的电场强度通量分别为F1和F2，通过整个球面的电场强度通量为FS，则 （A） （D） （C） （B） S1、S2很小时，E1≈0，f1≈0 一、选择题 √2．有一边长为a的正方形平面，在其中垂线上距中心O点a/2处，有一电荷为q的正点电荷，如图所示，则通过该平面的电场强度通量为 (A) (B) (C) (D) 以点电荷为中心构建一立方体，正方形为其一底面。 由高斯定理知，通过立方体6个底面组成的高斯面的电通量为 !3．如图所示，两个同心的均匀带电球面，内球面带电荷Q1，外球面带电荷Q2，则在两球面之间、距离球心为r处的P点的场强大小E为： (A) (B) (C) (D) !4. A和B为两个均匀带电球体,A带电荷+q,B带电荷-q,作一与A同心的球面S为高斯面，如图所示．则 (A) 通过S面的电场强度通量为零，S面上各点的场强为零。 (B) 通过S面的电场强度通量为q/e0，S面上场强的大小为E=q/(4pe0r2)． (C) 通过S面的电场强度通量为(-q)/e0，S面上场强的大小为E=q/(4pe0r2)． (D) 通过S面的电场强度通量为q/e0，但S面上各点的场强不能直接由高斯定理求出． S面上各点场强与两带电体均有关. !5．一电荷面密度恒为s的大带电平板，置于电场强度为E0的均匀外电场中，且使板面垂直于E0的方向．设外电场不因带电平板的引入而受干扰，则板的附近左、右两侧的合场强为： （A） （C） （B） （D） 大带电平板将在其两侧产生电场，电场强度的方向分别向左、向右，场强为 6．一个带负电荷的质点，在电场力作用下从A点经C点运动到B点，其运动轨迹如图所示，已知质点运动的速率是递减的，图中关于C点场强方向的四个图示中正确的是： 运动轨迹为曲线，存在法向加速度 (电荷不在该面上) 二、填空题 1．（1）点电荷q位于边长为a的正方体的中心，通过此立方体的每一面的电通量为 ，（2）若电荷移至正立方体的一个顶点上，那么通过每个面的电通量为 。 q/(6e0) 0 或 q/(24e0) 2. 图示两块“无限大”均匀带电平行平板，电荷面密度分别为+s和-s，两板间是真空．在两板间取一立方体形的高斯面，设每一面面积都是S，立方体形的两个面M、N与平板平行.则通过M面的电场强度通量F1=__，通过N面的电场强度通量F2=_________． 两异号无限大带电平板间的场强为 E n 3. 有一个球形的橡皮膜气球，电荷q均匀地分布在表面上，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 　 ． r q 0 4．一均匀带电直线长为d，电荷线密度为+l，以导线中点O为球心，R为半径（Rd）作一球面，P为带电直线延长线与球面交点，如图所示．则通过该球面的电场强度通量为 　　 ．P点电场强度的大小为 ；方向为 ． x 三、计算题 1. 真空中一立方体形的高斯面,边长a=0.1m,位于图中所示位置. 已知空间的场强分布为:Ex=bx , Ey=0, Ez=0. 常量b=1000N/(C?m).试求通过该高斯面的电通量. 解: E !2. 一半径为R的带电球体，其电荷体密度分布为: ???? r?=Ar (r≤R) ，r?=0 (r＞R) A为一常量．试求球体内外的场强分布． 解: 由高斯定理有, r≤R时: rR时: 3．如图所示，在电荷体密度为r的均匀带电球体中，存在一个球形空腔，若将带电球心O指向空腔球心O’的矢量用 a 表示，试证明球形空强腔中任意一点的电场强度为 证: o o ′ p a r r ′