精选习题集.doc

大 学 物 理 学 精 选 习 题 集 （第二册） 燕山大学大学物理教研室 前 言 本书是考虑到理工科《大学物理A》课程所选用的马文蔚第五版《物理学》内容较多，且每章课后习题量较大，在《大学物理A》的总学时被压缩至96学时后，初学《大学物理A》的学生们抓不住本课程的重点、难点，也不会找一些相应的习题来做，因此学生们学习大学物理学普遍感觉有些困难，期末复习大学物理又比较盲目。针对这些问题，大学物理教研组编写了《大学物理精选习题》及参考答案。仅供学习大学物理学的理工科学生们使用。 本书每一章的基本要求都是与《大学物理A》的教学大纲相符合，目的是使学生掌握每一章内容的重点及难点；根据基本要求所精选的习题和思考题，题量少，但每个题都包含着一个或几个需要掌握和理解的知识点。学生们每学完一章将本书书后习题做一遍，就能够比较系统完整地掌握和理解大学物理的内涵。 本书所选习题是以马文蔚第五版《物理学》书后习题为主；并参考了清华大学张三慧的《大学物理学》书后习题，以及由宋伟等主编的《大学物理学》书后习题；还参考了清华大学出版的《大学物理学试题库》及全国十余所高等学校主编的《普通物理学试题库》中的部分习题。 由于时间仓促，本书所编写的内容出现错误及不足在所难免，希望广大读者给予批评和指正。大学物理教研室的联系电话是：0335-8043020。 编者 2007-2-21 第五章 静电场 基本要求 理解电荷、电量、电荷的量子化、以及电荷守恒定律。 掌握电场强度、电势等基本物理量；理解电场强度E是矢量点函数，而电势V则是标量点函数。 理解高斯定理和静电场的环路定理是静电场的两个重要定理。 熟练掌握计算电场强度、电势的各种方法：用点电荷电场强度计算式和叠加原理求任意带电体系的电场强度；用高斯定理求电场对称分布的带电体系的电场强度；用电场强度和电势的关系求解较简单带电系统的电场强度；用点电荷电势计算式和叠加原理求任意带电体系的电势；用点电荷电势定义式求电场对称分布的带电体系的电势。 理解电场强度通量、电势能的概念，以及电场强度与电势的关系。 习题 5-1．两块金属平行板的面积为S，相距为d（d很小），分别带电荷+q和-q，两板间为真空，则两板间的作用力由下式计算： (A) ； (B) ； (C) ； (D) 。 5-2．关于高斯定理有下面的几种说法，其中正确的是： 如果高斯面上E处处为零，则该面内必无电荷； 如果穿过高斯面的电场强度通量为零，则高斯面上各点的电场强度一定处处为零； 高斯面上各点的电场强度仅仅由面内所包围的电荷提供； 如果高斯面内有净电荷，则穿过高斯面的电场强度通量必不为零； 高斯定理仅适用于具有高度对称性的电场。 5-3．在某电场区域内的电场线（实线）和等势面（虚线）如图8-３所示，由图判断出正确结论为： （A），； （B），；　　　　　　　图； （C），； （D），。 5-4．如图8-4所示，两块无限大平板的电荷密度分别为和，写出下列各区域内的电场强度（不考虑边缘效应）： Ⅰ区：E的大小为 ，方向为 ； Ⅱ区：E的大小为 ，方向为 ； 图； Ⅲ区：E的大小为 ，方向为 。 5-5．关于电场强度的定义式，下列说法正确的是： 场强的大小与试验电荷的大小成反比； 对场中某点，试验电荷受力不因q0而变； 正试验电荷的受力方向就是场强的方向； 若场中某点不放置试验电荷，则F=0,从而E=0。 5-6．图中所示曲线表示球对称或轴对称静电场的某一物理量随径向距离r的变化关系，请指出该曲线描述下列哪方面的内容（E为电场强度的大小，U为电势）: （A）半径为R的无限长均匀带电圆柱体电场的E(r关系； （B）半径为R的无限长均匀带电圆柱面电场的E(r关系；　　　　　　图 （C）半径为R的均匀带正电球体电场的U(r关系； （D）半径为R的均匀带正电球面电场的U(r关系。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 5-7．点电荷Q被曲面S所包围，从无穷远处引入另一点电荷q至曲面外一点，如图所示。则引入前后： （A）曲面S上的电通量不变，曲面上各点场强不变； （B）曲面S上的电通量变化，曲面上各点场强不变；　　　　　图 （C）曲面S上的电通量变化，曲面上各点场强变化； （