一、单选题 (共 13 题 ),每题只有一个选项正确
1. .一均匀带电球面,电荷面密度为 , 球面内电场强度处处为零, 球面上面元 带有 的电荷, 该电荷在球面内各 点产生的电场强度
处处为零
不一定都为零
处处不为零
无法判定
2. 设有一“无限大”均匀带正电荷的平面. 取
轴垂直带电平面,坐标原点在带电平面上,则其周围空间各点的电场强度
随距离平面的位置坐标
变化的关系曲线为(规定场强方向沿
轴正向为正、反之为负):
1
2
3
4
3. 有一边长为
的正方形平面,在其中垂线上距中心
点 处,有一电荷为
的正点电荷,如图所示,则通过该平面的 电场强度通量为
4. 半径为
的均匀带电球面的静电场中各点的电场强度的大小
与距球心的距离
之间的关系曲线为:
1
2
3
4
5. 半径为
的均匀带电球体的静电场中各点的电场强度的大小
与距球心的距离
的关系曲线为
1
2
3
4
6. 两个同心均匀带电球面,半径分别为 和 , 所带电荷分别为 和 . 设某点与球心相距 , 当 时, 该点的电场强度的大小为
7. 高斯定理
适用于任何静电场.
只适用于真空中的静电场.
只适用于具有球对称性、轴对称性和平面对称性的静电场。
只适用于虽然不具有 C 中所述的对称性、但可以找到合适的高斯面的静电场 .
8. 在点电荷
的电场中,若取图中
点处为电势零点,则
点的电势为
9. 如图,在点电荷
的电场中,选取以
为中心、
为半径的球面上一点
处作电势零点, 则与点电荷
距离为
的
点的电势为
10. 如图所示, 半径为
的均匀带电球面, 总电荷为
, 设无穷远处的电势为零, 则球内距离球心为
的
点处的电场强 度的大小和电势为
11. 在边长为 的正方体中心处放置一点电荷 , 设无穷远处为电势零点, 则在正方体顶角处的电势为:
12. 如图所示, 两个同心的均匀带电球面, 内球面半径为
、带电荷
, 外球面半径为
、带电荷
. 设无穷远处为电势 零点,则在两个球面之间、距离球心为
处的
点的电势
为
13. 点电荷
位于圆心
处,
、、、 为同一圆周上的四点, 如图所示. 现将一试验电荷从
点分别移动到
、 、 各点, 则
从 到 ,电场力作功最大
从 到 , 电场力作功最大
从 到 ,电场力作功最大
从 到各点, 电场力作功相等
二、填空题 (共 1 题 ),请把答案直接填写在答题纸上
14. 如图所示, 真空中一长为
的均匀带电细直杆, 总电荷为
, 试求在直杆延长线上距杆的一端距离为
的
点的电场强度。
三、解答题 (共 4 题 ),解答过程应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤
15. 电荷 均匀分布在长为 的细杆上, 求在杆外延长线上与杆端距离为 的 点的电势 (设无穷远处为电势零点)
16. 带电细线弯成半径为
的半圆形, 电荷线密度为
, 式中
为一常数,
为半径
与
轴所成的夹角, 如图所示, 试求环心
处的电场强度.
17. 在强度的大小为
, 方向坚直向上的匀强电场中, 有一半径为
的半球形光滑绝缘槽放在光滑水平面上(如图所示 ) 槽的质量为
, 一质量为
带有电荷
的小球从槽的顶点
处由静止释放. 如果忽略空气阻力且质点受到的重 力大于其所受电场力, 求:
(1)小球由顶点
滑至半球最低点
时相对地面的速度;
(2)小球通过
点时,槽相对地面的速度;
(3)小球通过
点后,能不能再上升到右端最高点
?
18. 实验表明, 在靠近地面处有相当强的电场, 电场强度 垂直于地面向下, 大小约为 ; 在离地面 高的地 也是垂直向下的,大约为
(1)假设地面上各处 都是垂直向下,试计划从地面到此高度大气中电荷的平均密度
(2)假设地表面内电场强度为零,且地球表面处的电场强度完全是由均匀分布在地表面的电荷产生,求地面上的电荷面密度.已知:真空介电常量