大学物理习题册第五章习题详解省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件

√1．有一边长为a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正点电荷，如图所表示，则经过该平面电场强度通量为(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，经过立方体6个底面组成高斯面电通量为一、选择题第1页2．在一个带有负电荷均匀带电球外，放置一电偶极子，其电矩方向如图所表示．当电偶极子被释放后，该电偶极子将(A)沿逆时针方向旋转直到电矩p沿径向指向球面而停顿．(B)沿逆时针方向旋转至p沿径向指向球面，同时沿电场线方向向着球面移动．(C)沿逆时针方向旋转至p沿径向指向球面，同时逆电场线方向远离球面移动．(D)沿顺时针方向旋转至p沿径向朝外，同时沿电场线方向向着球面移动．+-第2页S面上各点场强与两带电体均相关.3.如图，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同心球面S为高斯面．则(A)经过S面电场强度通量为零，S面上各点场强为零。(B)经过S面电场强度通量为q/e0，S面上场强大小为E=q/(4pe0r2)．(C)经过S面电场强度通量为(-q/e0)，S面上场强大小为E=q/(4pe0r2)．(D)经过S面电场强度通量为q/e0，但S面上各点场强不能直接由高斯定理求出．第3页4.如图，CDEF为一矩形，边长分别为l和2l．在DC延长线上CA=l处A点有点电荷+q，在CF中点B点有点电荷-q，若使单位正电荷从C点沿CDEF路径运动到F点,则电场力所作功等于：(A)(B)(C)(D)第4页5．已知某电场电场线分布情况如图所表示．现观察到一负电荷从M点移到N点．有些人依据这个图作出以下几点结论，其中哪点是正确？(A)电场强度EM＜EN．(B)电势jM＜jN．(C)电势能WM＜WN．(D)电场力功A＞0．电场线密处,电场强度大.电场线由高电位指向低电位.第5页

√6．真空中有一均匀带电球体和一均匀带电球面，假如它们半径和所带总电量都相等，则（A）球体静电能等于球面静电能.（B）球体静电能大于球面静电能.（C）球体静电能小于球面静电能.（D）不能确定.R第6页1．如图，二分之一径为R带有一缺口细圆环，缺口长度为d（d<<R）．环上均匀带正电，总电量为q．则圆心O处场强大小E＝

．场强方向为

．指向缺口二、填空题第7页2．一均匀带电直线长为d，电荷线密度为+l，以导线中点O为球心，R为半径（R>d）作一球面，P为带电直线延长线与球面交点，如图所表示．则经过该球面电场强度通量为

．P点电场强度大小为

；方向为

．x第8页3．地球表面上晴空时，地球表面以上10km范围内电场强度都约为100V/m。此电场能量密度为

；在该范围内电场所储存能量共有

kw·h。R=6370km第9页4.在一次经典闪电中，两个放电点之间电势差约为109V，被迁移电荷约为30C，假如释放出能量都用来使0℃冰融化为0℃水，则可融化冰有

Kg.（冰融化热L=3.34×105J·kg）5.一电子和一质子相距2×10-10m(二者静止)，将此两粒子分开到无穷远距离(二者仍静止)所需要最小能量是__________eV．(质子电荷e=1.60×10-19C，1eV=1.60×10-19J)第10页6．二分之一径为R均匀带电细圆环，带有电荷Q，水平放置．在圆环轴线上方离圆心R处，有一质量为m、带电荷为q小球．当小球从静止下落到圆心位置时，它速度为u＝_________．由电势叠加原理有，第11页7．图示为一边长均为a等边三角形，其三个顶点分别放置着电荷为q、2q、3q三个正点电荷，若将一电荷为Q正点电荷从无穷远处移至三角形中心O处，则外力需作功A＝__________．由电势叠加原理有，第12页8．空间某一区域电势分布为j=Ax2+By2，其中A、B为常数，则场强分布为Ex=

，Ey=

.第13页1.如图,带电细线弯成半径为R半圆形，电荷线密度为l=l0sinq，式中l0为一常数，q为半径R与x轴所成夹角．试求环心O处电场强度．解:RdqdE在细线取一线段元,由点电荷场强公式有三、计算题q第14页2.如图，一无限长圆柱面，其面电荷密度为s=s0cosa，式中a为半径R与x轴所夹角，试求圆柱轴线上一点场强．解:无限长圆柱面能够分为很多无限长条形面元，由高斯定理有dadE第15页3.二分之一径为R带电球体，其电荷体密度分布为r=Cr(r≤R,C为常量）r=0(r>R)试求：(1)带电球体总电荷；(2)球内、外各点电场强度；(3)球内、外各点电势.解:1）r≤R时:r>R时:2）第16页3）第17页4.如图，一球形电容器（即两个同心导体球壳）在外球壳半径R及内外导体间电势差Dj维持恒定条件下，内球半径r为多大时才能使内球表面附近电场强度最小？求这个最小电场强度大小．解:假定电极带电Q，由高斯定理有a第18页5.如图，AB为一根长为2L带电细棒，左半部均匀带有负电荷-q，右半部均匀带有正电荷q．O点在棒延长线上，距A端距离为L．P点在棒垂直平分线上，到棒垂直距离为L．以棒中点C为电势零点，求O点电势和P点电势．解:dxx第19页6.如图，一无限大平面中部有二分之一径为r0圆孔，设平面上均匀带电，电荷面密度为s．试求经过小孔中心O并与平面垂直直线上各点场强和电势．（提醒：选O点电势为零）．解:用割补法，该带电体=无限大平面(+s)

+圆屏(-s)由高斯定理可得，无限大平面场强由场强叠加原理可得，圆屏场强x第20页x取x轴正方向为正取O点为电势零点第21页7.如图，有两根半径都是r“无限长”直导线，彼此平行放置，二者轴线距离是d(d≥2r)，沿轴线方向单位长度上分别带有+l和-l电荷．设两带电导线之间相互作用不影响它们电荷分布，试求两导线间电势差．解:由高斯定理有第22页8.如图，半径为R均匀带电球面，带有电荷Q。沿某二分之一径方向上有一均匀带电细线，电荷线密度为l，长度为l，细线左端离球心距离为a，设球和线上电荷分布不受相互作用影响，试求细线所受球面电荷电场力和细线在该电场中电势能（设无