大学物理II练习册答案8.doc

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1、大学物理练习八一、选择题：1．有两个点电荷电量都是+q，相距为2a。今以左边的点电荷所在处为球心，以a为半径作一球形高斯面。在球面上取两块相等的小面积S1和S2，其位置如图所示。设通过S1和S2的电场强度通量分别为和，通过整个球面的电场强度通量为，则[D](A)=(B)(C)(D)解∶通过S1的电场强度通量分别为,有穿进又有穿出;但通过S2的电场强度通量分别为,只有穿出.故据高斯定理通过整个球面的电场强度通量为只与面内电荷有关。2．图示为一具有球对称性分布的静电场的E~r关系曲线。请指出该静电场是由下列哪种带电体产生的？[](A)半径为R的均匀带电球面。(B)半径为R的均匀带电

2、球体。(C)半径为R、电荷体密度(A为常数)的非均匀带电球体。(D)半径为R、电荷体密度(A为常数)的非均匀带电球体。解∶（D）3.关于高斯定理的理解有下面几种说法，其中正确的是：[D](A)如果高斯面上处处为零，则该面内必无电荷．(B)如果高斯面内无电荷，则高斯面上处处为零．(面外有电荷)(C)如果高斯面上处处不为零，则高斯面内必有电荷．(D)如果高斯面内有净电荷，则通过高斯面的电场强度通量必不为零．4．在磁感应强度为的均匀磁场中作一半径为r的半球面S，S边线所在平面的法线方向单位矢量与的夹角为，则通过半球面S的磁通量为[D](A)(B)2(C).(D).5．如图示，直线MN

3、长为2L，弧OCD是以点N为中心，L为半径的半圆弧，N点有正电荷+q，M点有负电荷-q。今将一试验电荷+q0从O点出发沿路径OCDP移到无穷远处，设无穷远处电势为零，则电场力做功[D](A)A<0且为有限常量(B)(B)A>0且为有限常量(C)A=(D)A=06．关于电场强度与电势之间的关系，下列说法中，哪一种是正确的？（A）电场中，场强为零的点，电势必为零；（B）电场中，电势为零的点，电场强度必为零；（C）在场强不变的空间，电势处处相等；（D）在电势不变的空间，电场处处为零。[D]7.点电荷-q位于圆心O处，A、B、C、D为同一圆周上的四点，如图所示．现将一试验电荷从A点分别

4、移动到B、C、D各点，则[D](A)从A到B，电场力作功最大．(B)从A到C，电场力作功最大．(C)从A到D，电场力作功最大．(D)从A到各点，电场力作功相等．二、填空题：1．一“无限长”均匀带电的空心圆柱体，内半径为a，外半径为b，电荷体密度为。若作一半径为r(a

5、量已知的点电荷分别置于一矩形的四个顶角上，如图所示。此矩形中心O点的电势U=。（以无穷远处为电势零点）=3.6×105伏4．图中所示为静电场的电力线图。若将一正电荷从a点经任意路径匀速移到b点，外力作正功还是负功？外力作负功；其电势能是增加还是减少？减少。从a点到b点电场力作正功。5．图中所示为静电场的等势（位）线图，已知。在图上画出a、b两点的电场强度方向，并比较它们的大小。>（填<、=、>）。6．一均匀静电场，电场强度，则点a（3，2）和点b（1，0）之间的电势差。（x，y以米计）解：伏。7．真空中有一半径为R的半圆细环，均匀带电Q，如图所示。设无穷远处为电势零点，则圆心O

6、点处的电势U0=，若将一带电量为q的点电荷从无穷远处移到圆心O点，则电场力作功A=。解8．如图所示，两个同心的均匀带电球面，内球面半径为R1、带电荷Q1，外球面半径为R2、带电荷Q2。设无穷远处为电势零点，则在两个球面之间、距离球心为r处的P点的电场强度＝，电势U＝。解：三、计算题：1．一半径为R的带电球体，其电荷体密度分布为r=Ar(r≤R)，r=0(r＞R)A为一常量．试求球体内外的场强分布．解：在球内取半径为r、厚为dr的薄球壳，该壳内所包含的电荷为在半径为r的球面内包含的总电荷为(r≤R)以该球面为高斯面，按高斯定理有得到，(r≤R)方向沿径向，A>0时向外,A<0时向

7、里．在球体外作一半径为r的同心高斯球面，按高斯定理有得到，(r>R)方向沿径向，A>0时向外，A<0时向里．2．一半径为R的带电球体，其电荷体密度分布为r＝A/r(r≤R)，r=0(r＞R)A为一常量．试求球体内外的场强分布．解：在球内取半径为r、厚为dr的薄球壳，该壳内所包含的电荷为在半径为r的球面内包含的总电荷为(r≤R)以该球面为高斯面，按高斯定理有得到，(r≤R)方向沿径向，A>0时向外,A<0时向里．在球体外作一半径为r的同心高斯球面，按高斯定理有得到，(r>R)方向沿径向，A>0