第4章静电场指导C.doc

自测题5一、选择题真空中平行相对放置的两板，分别带电+q和-q，两板相距为d(d很小)，面积为S，忽略边缘效应，板间相互作用力为(A) (B) (C) (D) 如图所示的无限长直均匀带电细杆旁垂直地放置均匀带电细杆MN，二杆电荷线密度均为+，尺寸如图MN受电场力为(A) 沿MN方向 (B) 垂直纸面向内(C) 沿MN方向 (D) 垂直纸面向内选择题2图如图所示在场强为的均匀电场中，有一半径为R的半球面，场强的方向与半球面的轴线平行，则通过这个半球面的电通量为(A) (B) (C) (D) 选择题3图等腰三角形顶点上各放点电荷+q、 -q、 +2q，顶角角平分线上P点距三顶点距离各为d1、d2、d，如图所示将点电荷Q从无穷远处移到P点外力至少要做的功为(A) (B) (C) (D) 选择题4图在正点电荷q的静电场中，有三个电势不同的等势面A、B、C，UAB=UBC，如图所示下列哪种说法正确：(A) (B) (C) (D) 选择题5图6 如图所示，两块大导体平板相距较近，一板带正电，另一扳接地，则A、B、C三点的电势关系是(A) (B) (C) (D) 选择题6图7 均匀带电球体带电量为+q，其外面同心地罩一内、外半径分别为R1、R2的金属球壳，如图所示取无穷处电势为零，则在球壳内半径为r的P点处的场强和电势为(A) ， (B) ， (C) ， (D) ，选择题7图在平行板电容器中充满两种不同的电介质，如图所示，且若用、和、分别表示两种电介质中的电位移和场强的大小，则它们之间的关系为(A) ， (B) ，(C) ， (D) ，选择题8图一空气平行板电容器电容为C，充电至电压为U并维持U不变，移动两板使其距离变为原来的二分之一，则外力做功为(A) (B) (C) (D) 10设真空中一均匀带电球面与一均匀带电球体的半径和总电量均相同，则带电球面的电场能量W1与带电球体的电场能量W2的大小关系为(A) W1 W2 (D) 不能确定二、填空题两块平行的无限大均匀带电平板A、B，板间场强大小为，两板外场强大小为为，方向如图所示，则A、B两板的电荷面密度分别为A= ，B=填空题1图两根无限长均匀带电的平行直线与纸面垂直，相距为2a，电荷线密度分别为+和-，如图所示则在YOZ平面内以坐标原点O为圆心a为半径的圆周上各点的场强大小为，方向沿填空题2图真空中有一半径为R的均匀带电球面，电荷面密度为在球面上挖去一小面元S(S相对球面面积来说可以看成一个点)，则挖去S后球心处的场强大小为有两个电量均为q的点电荷，相距为2r若二者电荷同号，则在它们连线中点处的场强大小为，电势为；若二者电荷异号，则该点场强的大小为，电势为在图所示的静电场中，把单位负电荷从O点移到A点电场力做功为，电势能增量为；把单位正电荷从O点移到无限远处，电势能增量为填空题5图将一带正电的大导体球B移近一个不带电的小导体球A电势高的球是两个同心金属球壳，内外半径分别为R1和R2，如果外球壳带电q，而内球壳接地，则内球壳上电量为一平行板空气电容器的电容为C，现在其一半的空间中插入相对电容率为r的电介质，如图所示则插入后其电容变为；维持两极板间电压为U，在电介质插入过程中，电源做的功为填空题8图9 一空气平行板电容器，其电容值为C0，充电后电场能量为W0，在保持与电源连接的情况下在两极板间充满相对电容率为r的各向同性的均匀电介质，则此时电容值C= ，电场能量W10空气平行板电容器充电后与电源断开，用均匀电介质充满其间，则在极板所带的电量Q、极板间的电位移和场强的大小D和E、两板间的电势差U+-、电容器的电容C、电场的能量密度这几个量中保持不变的有，变大的有，变小的有。三、 计算题如图所示，半径为R的带电细圆环，电荷线密度，为常数，是半径R与X轴的夹角 求圆环中心处的场强计算题1图半径为R的带电球体，其电荷体密度为，为常数求场强和电势分布如图所示，长L的均匀带电细棒带电Q求Z轴上一点P(0,a)的电势UP 计算题3图一锥顶角为的圆台，上、下底面半径分别为R和R，其侧面均匀带电，电荷面密度为(如图所示)求点O处的场强与电势计算题4图一内外半径分别为a和b的无限长均匀带电圆柱壳体，电荷体密度为，求场强和电势分布(轴线处电势U=0)半径为 (R1R2)的两个同心导体球壳互相绝缘，内球壳带电+q，求：(1) 外球壳上的电荷分布及电势；(2) 把外球壳接地后再重新绝缘，外球壳上的电荷分布及电势；(3) 然后再将内球壳接地，内球壳上的电荷分布及外球壳电势的改变有两个同轴圆柱面，内圆柱面半径为R1，电势为U1，外圆柱面半径为R2，电势为U2，求两圆柱面间距轴线垂直距离为r1和r2两点的电势差在半径为R1的金属球外有一均匀电介质层，其外半径为R2(如图所示)，电介质的相对电容率为，金属球带的电量为Q，求：(1) 电介质层内外场强分布；(2) 电介质层内外电势分布；(3) 金属球的电势；(4) 该系统所储存的电场能量计算题8图9 设有一无限长的同轴电缆，中间有两层相对电容率分别为和的均匀电介质，电缆尺寸如图所示求单位长度电缆的电容计算题9图10一空气平行板电容器，空气层厚1.5cm，电压为39kV若空气的击穿场强为3MVm-1，这电容器会被击穿吗? 现将一厚为0.3cm的玻璃板插入此电容器中并与两板平行，若玻璃的相对电容率，击穿场强为10MVm-1，这时玻璃会被击穿吗?自测题7答案一、 选择题1. (C) 2. (A) 3. (A) 4. (C) 5. (A) 6. (B) 7. (D) 8. (D) 9. (B) 10. (A)二、 填空题1. ；2. ; X轴负向3. ; 方向由球心指向4. 0; ; ; 05. ; ; 06. B球7. 8. ; 9. ; 10. D; C; E, , w三、 计算题1. 2. , ; , 3. 4. , 方向沿圆台轴线指向O点； 5. 0 0 6. (1) 电荷分布：内表面-q；外表面-q， ； (2) 电荷分布：内表面-q；外表面0， ; (3) 电荷