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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 班级 学号静电场作业一、填空题名师归纳总结 - - - - - - -1. 一匀称带正电的空心橡皮球,在维护球状吹大的过程中,球内任意点的场强不变；球内任意点的电势变小；始终在球外任意点的电势不变；填写变大、变小或不变解：E410QU410Qr R 球外匀称带电r2r球面E0U410Qr R 球内R2. 真空中有一半径为R,带电量为+Q 的匀称带电球面；今在球面上挖掉很小一块面积S,就球心处的电场强度 E = ；Qs解：电荷面密度Q21620R4Qs.sq4 R4 R2E4qr2Qs41R 216Qs404R 2020R3. 点电荷 q1、q2
2、、q3 和 q4 在真空中的分布如下图；S 为闭合曲面,q1 q4 q3 就通过该闭合曲面的电通量为；q2q4Sq2 解：高斯定理S Ed Sq i；其中0iq为 S 闭合面内所包围的全部电荷的代数和04. 边长为 a 的正六边形每个顶点处有一个点电荷+q,取无限远处+q+q作为电势零点,就正六边形中心O 点电势为V ；23 qa+q+qO +q+q0解： O 点电势为 6 个点电荷电势之和；每个q 产生的电势为U4q0r4q0aU o4q0a623 qa0第 1 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 5. 两点电荷等量异号, 相距为 a,电量为 q,两点电荷连线中点
3、O 处的电场强度大小E = ；2 q20a解：E2Eq24qa22 q2qa.O0ERq00aa2224qdd6. 电量为 109 C 109 N 的向下的力,就该点的电场强度大小为4 N/C ；EF4解：由电场强度定义知,q7. 一半径为 R 的带有一缺口的细圆环,缺口长度为dd R,环上匀称带正电,总电量为q,如下图,就圆心O 处的场强大小E _ _；R2 2解：依据圆环中心E=0 可知,相当于缺口处对应电荷在O 点处产生的电场R d 电荷线密度为2qd； 缺口处电荷q2qddO RRE4qR22qdd41R240qdR0R0R 2 2d8. 如下图,将一电量为-Q 的试验电荷从一对等量异
4、号点电荷连线的中点名师归纳总结 O 处,沿任意路径移到无穷远处,就电场力对它作功为q U0 UJ ；-q O +q 第 2 页,共 6 页解：依据电场力做功与电势差之间的关系可求AO-Q 其中U;0U o4qr4q0r0 ;0AQ UOU0- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 二、挑选题1关于静电场的高斯定理,以下说法正确的选项是B A闭合曲面上各点的电场强度都为零时,曲面内肯定没有电荷；B闭合曲面上各点的电场强度都为零时,曲面内电荷的代数和必定为零； C闭合曲面的电通量为零时,曲面上各点的电场强度必定为零； D闭合曲面的电通量不为零时,曲面上任意一点的电
5、场强度都不行能为零；2电量为 q 的三个点电荷,分别放在正三角形的三个顶点；在三角形中心处有另一个点电荷FQ,a欲使作用在每个点电荷上的合力为零,就Q 的电量为：C A2q ；B 2q ；C3q3； D2q3；解：F2 F 1cos 3042 q 22343 q 22F 20a20aAF 1qF410qQ2q Q3a 243 q Q2 OA 4030aFQa由 F = F 解得：Q3qo3C3在匀强电场中,将一负电荷从A 移至 B,如下图,就D A电场力作正功,负电荷的电势能削减；A B E B电场力作正功,负电荷的电势能增加；C电场力作负功,负电荷的电势能削减；D电场力作负功,负电荷的电势能
6、增加；解：沿电场线方向电势降低明显负电荷所受电场力方向向左,阻碍电荷运动,故做负功；名师归纳总结 WqUUA0UB0W AW A W B0W AW B第 3 页,共 6 页保守力做功等于势能增量的负值lA W B4静电场的环路定理lEd说明静电场的性质是D A 电场线是闭合曲线；B静电场力是非保守力；C 静电场是有源场； D静电场是保守场. - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 5以下说法正确的选项是D A 电场强度为零的点,电势也肯定为零；B电场强度不为零的点,电势也肯定不为零； C电势为零的点,电场强度也肯定为零； D电势在某一区域内为常数,就电场强度
7、在该区域内必定为零；解：电势是相对概念,与电势零点挑选有关,而电势零点挑选是任意的6下面几种说法中正确的选项是 C A 电场中某点场强的方向,就是将点电荷放在该点所受电场力的方向；B在以点电荷为球心的球面上,由该点电荷产生的场强到处相同；C场强方向可由E=F/q 定出,其中q 为摸索电荷的电量,q 可正可负, F 为电场力；D匀称电场中各点场强大小肯定相等,场强方向不肯定相同；7在点电荷 +q 的电场中,作三个等势面A、B、C,相邻两等势面的间距相等,那么相邻两等势面的电势差A -q,C +Q+qB A AU A U B UB U C；BUA U B U B UC； CU A U B = U
8、B UC；D难以判定；8电量都为 +Q 的两个点电荷相距为l ,连线的中点为O,另有一点电荷静止地放在连线的中垂线上距O 为 x 处,就点电荷所处的状态为D +QA保持静止不动；B作均加速直线运动；q C作均速直线运动；D作周期性振动；9静电场的电场线方向,就是B A电势能减小的方向；B电势减小的方向； C正电荷在场中的运动方向；三、运算题 D负电荷在场中的运动方向；名师归纳总结 - - - - - - -1、两个带有等量异号电荷的无限长同轴圆柱面,半径分别为R1 和 R2R1 R2,单位长度上的电量为 ；求离轴线为r 处的电场强度； r R 1、 R1 r R2、 r R2；R2R1解：1作
9、半径为r、长为 l 的同轴的闭合圆柱面为高斯面,如下图, 1 依据高斯定理有SEdSE2lrq0R2R1r R1q0E1 = 0 R1 r R 2qlE220rrlr R2q0E3 = 0 第 4 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2、 两平行无限大匀称带电平面上的面电荷密度分别为+ 和-2 ,如下图 ,求: 1图中三个区域的场强E,E,E的表达式；2假设 10-6C m-2,那么,3E,E,E各多大？3解：1无限大匀称带电平板四周一点的场强大小为E20在区域E 120i20i20iQ 122C2区域E220i20i30i22105区域E320i20i20i22假
10、设4.43 106C m2就E 120i5 2.50 10i1 V m E 230i5 7.50 10i1 V m 2E 320i5 2.50 10i1 V m 4、如下图, 在半径为R 15 cm和R 210 cm的两个同心球面上,分别匀称地分布着电荷和Q 23105C,试求：1各区域内的场强分布；2各区域内的电势分布；解： 1利用高斯定理求出空间的电场强度：作同心球面为高斯面,就有S Ed S4r2EE qQ 1421051012r28.1Q1 Q2 0R1 R2 当rR 1时,0q05 10当R 1rR 时,qQ 1E40r2.3 14.885r2当rR 时 ,qQ 1Q 2EQ 1Q2
11、451051012r2.4 510540r2.3148 . 85r22就空间电势的分布：名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 当rR 1时,U4Q 1R 14Q 2R 2= 00当R 1rR 2时,U4Q 1r4Q2= 0.5 10 kg 的小球 .当这两 30R 2当rR 时,0UQ 1Q 2=40r5、两根6.0 102m 长的丝线由一点挂下,每根丝线的下端都系着一个质量为个小球都带有等量的正电荷时,每根丝线都平稳在与沿垂线成解： 设两小球带电q 1=q 2q,小球受力如下图60角的位置上；求每一个小球的电量；Fq22 RTcos30mgTsin 3040联立得mg402 Ro tan30q2其中名师归纳总结 rlsin60q3 26 1022 3 3 10 m第 6 页,共 6 页R2 r1.01 107C代入式,得- - - - - - -