真空中的静电场电势

1、班号： 姓名： 学号： 成绩： 2真空中的静电场2（电场与电势）一、选择题1. 关于静电场中某点电势值的正负，下列说法正确的是： A. 电势值的正负取决于置于该点的试探电荷的正负；B. 电势值的正负取决于电场力对试探电荷做功的正负；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。 2在下列关于静电场的表述中，正确的是： A初速度为零的点电荷置于静电场中，将一定沿一条电场线运动； B带负电的点电荷，在电场中从a点移到b点，若电场力作正功，则a、b两点的电势关系为UaUb ； C由点电荷电势公式可知，当r0时，则U； D在点电荷的电场中，离场源电荷越远的点，

2、其电势越低； E在点电荷的电场中，离场源电荷越远的点，电场强度的量值就越小。图1-13. 如图1-1所示，图中实线为某电场中的电场线，虚线表示等势面，a、b、c为电场中的三个点，由图可以看出： A，；B，；C，；D，。 4. 在静电场中，若电场线为均匀分布的平行直线，则在该电场区域内电场线方向上任意两点的电场强度E和电势U相比较： A. E相同，U不同； B. E不同，U相同；C. E不同，U不同； D. E相同，U相同。 图1-25空间某区域静电场的电场线分布如图1-2所示，现将一带负电的点电荷由a点经任意路径移到b点，则在下列说法中，正确的是： A电场强度，电场力作正功；B电势，电场力作负

3、功；C电势能，电场力作正功；D电势能，电场力作负功。 6在下列有关静电场的表述中，正确的是： A电场强度E = 0的点，电势也一定为零；B同一条电场线上各点的电势不可能相等；C在电场强度处处相等的空间内，电势也处处相等；D在电势处处相等的一个三维区域内地方，电场强度也都处处相等。 7半径为、的同心薄球面上，分别均匀带电和，其中为外球面半径，为外球面所带电荷量，设两球面间的电势差为，则： A随的增减而增减； B随的增减而增减； C不随的增减而改变； D不随的增减而改变。图1-38如图1-3所示，A、B是真空中两块相互平行的无限大均匀带电薄板，其电荷面密度分别为和，若选A板为零电势面，并取正方向向

4、右，则图中a点的电势为： A； B；C； D0。 9两块分别均匀带电q和q的平行平板，间距为d，板面积均为S，平板厚度忽略不计，若两板的线度远大于d，则两板间的相互作用力F与两板间的电压U的关系是： A； B； C； D。 二、填空题1真空中有一均匀带电球面，球半径为R，总电量为Q（），现在球面上挖去一很小面积dS，设挖去后的其余部分电荷仍均匀分布且电荷面密度无变化，若以无穷远处电势为零点，则该挖去dS以后的球面球心处的电势为 。图2-2图2-12如图2-1所示，A、B两点与O点分别相距为10cm和40cm，位于O点的点电荷。若选A点的电势为零，则B点的电势 ；若选无穷远处为电势零点，则 。图

5、2-33如图2-2所示，A、B两点相距为2R，A、B处分别有点电荷和，以B点为圆心、半径为R作一半圆弧CDE。若将一试探电荷从C点沿路径CDEF移到无穷远处，并设无穷远处为电势零点，则在E点的电势能WE = ，电场力作的功AC = ；ACE = ；AE = 。4如图2-3所示为一电偶极子，其电偶极矩为= ；现将一个电量为的试探电荷，从电偶极子的中心O点处，沿任意路径移到无限远处，则电场力作功为 J。图2-45. 两个半径分别为R和2R的同心均匀带电球面，其中内球面带电+q，外球面带电+Q，选无穷远为电势零点，则内球面电势为U = ；欲使内球面电势为零，则外球面上的电量Q = 。6如图2-4所示

6、，电量q（q > 0） 均匀分布在一半径为R的细圆环上，若取无限远处为电势零点，则在垂直于环面的轴线上任一点P的电势UP = ；由电场强度E与电势梯度的关系可求得EP = 。7. 已知某静电场的电势函数为，式中和a均为常量，则电场中任意点的电场强度 。 8静电场的高斯定理，表明静电场是 ；静电场的环路定理，表明静电场是 。三、问答题1电场强度和电势U是描写电场分布的两个物理量，它们有什么样的区别和联系？若用场叠加原理计算场强和电势U，应注意什么？四、计算与证明题xABaCDaaOy图 4-11均匀带电细线ABCD弯成如图4-1所示的形状，电荷线密度为，并选取图示坐标，试证明：圆心O处的电

7、势2. 图4-2UD1D2如图4-2所示，一计数管中有一直径为的薄金属长圆筒（圆筒的长度远大于圆筒的直径），在圆筒的轴线处装有一根直径为的细金属丝（）。若已知该装置工作时金属丝与圆筒的电势差为，则试求：（1）金属丝单位长度的荷电量；（2）该计数管内（）的场强分布；（3）金属丝表面附近的电场强度大小E1。若已知，其值 3如图4-3所示，在半径为R1和R2的两个同心球面上，分别均匀分布着电荷，内球面带电量Q1，外球面带电量Q2，若选无穷远处为电势零点，请根据电势的定义式求解：（1）、三个区域内的电势分布；（2）内球面的电势，以及两球面之间的电势差；OQ1Q2图4-3（3）若保持内球面上电量Q1不变，当外球面电量Q2变化时，试说明、这三个区域内电势的变化情况，以及内外两球面之间电势差的变化情况。4. 半径为R的无限长直圆柱体内均匀带电，电荷体密度为r，以轴线为电势参考零点，试求该圆柱体内、外的电势分布。五、附加题1. 试分析说明：若将一个带正电的导体A移近一个不带电的绝缘导体B时，导体A、B的电势将如何变化？2. 本单元四.2题也可以用电势叠加原理进行计算，请感兴趣的同学先说明用此方法解题的基本思路，再用此方法计算上述各区域的电势分布。3如图所示，一半径为R的均匀带电球面，带电量为q，沿矢径方向放置