2010a3场强电势习题课.pptVIP

* 1、真空中一点电荷Q，在距它为r的a点处有一试验电荷q，现使q从a点沿半圆弧轨道运动到b点，则电场力作功为（ ） ? a ? b r r Q q 解： 图中半圆弧轨道电势相等， 2、 (习题集p100,9)一个带正电荷的质点，在电场力作用下从A点经C点运动到B点，其运动轨迹如图所示。已知质点运动的速率是递增的，下面关于C点场强方向的四个图示中正确的是（ ） （A） A B C （D） A B C （B） A B C （C） A B C A B C 解： 在C点，质点速率变大，故有切向加速度；同时，质点作曲线运动，故有法向加速度。 合加速度方向即电力方向，即场强方向。 ∴选（D）. 3、 真空中平行放置两块大金属平板，板面积为S，板间距离为d（d 远小于板面线度），板上分别带电量＋Q 和－Q ，则两板相互作用力为（ ） 解： 因板间距离d 远小于板面线度，金属平板可视为无限大带电平面， 两板间的相互作用力，等于其中一块平板受另一平板在该板处产生的电场的作用力。 一无限大带电平面在另一板处产生的场强： ∴选（D）. 常见错误1： 用库仑定律→选（A）. 常见错误2： F=QE, E为两板间合场强，即 →选（C）. 4、(习题集p100,10)在一个带有负电荷的均匀带电球面外，放置一电偶极子，其电矩 的方向如图所示。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 沿径向指向球面而停止。 （B）沿逆时针方向旋转至 沿径向指向球面，同时沿电力线方向向着球面移动。 （C）沿逆时针方向旋转至 沿径向指向球面，同时逆电力线方向远离球面移动。 （D）沿顺时针方向旋转至 沿径向朝外，同时沿电力线方向向着球面移动。 - - - - - - - - - - - - - - - - - 电偶极子受力如图所示， - - - - - - - - - - - - - - - - - +q -q 解： ∴电偶极子将逆时针旋转（直到电矩指向球心）， 旋转导致+q离球面近，-q离球面远， 这样，在水平方向上，电偶极子受到的引力将大于斥力，故将沿电力线方向向着球面移动。 ∴选（B）. 5、(习题集p103,18)一半径为R 长为L 的均匀带电圆柱面，其单位长度带电量为?.在带电圆柱的中垂面上有一点 P ，它到轴线距离为 r(r R)，则P 点的场强大小：当 r L 时，E＝　 ；当 r L 时，E＝　　　　　。 R L ? 当 r L 时，带电圆柱面可视为无限长，其场强大小为： ●P r 当 r L 时，带电圆柱面可视为点电荷，其场强大小为： ●P r L 解： 6、 (习题集p102,17) A、B为真空中两个平行的“ 无限大”均匀带电平面，已知两平面间的电场强度大小为E 0 ，两平面外侧电场强度大小都为E0/ 3，方向如图。则A、B两平面上的电荷面密度分别为σA＝　　　，σB＝　　　. A B 若A 、B同号，则两边强中间弱。 若A正B负，则中间场强向右。 ∴只能是A负B正，则 R l A B C D 解： 通过半圆柱面的电通量与通过矩形切割面 ABCD 的电通量大小相等。 而切割面 ABCD 与电场强度 ⊥，所以： 7、 (习题集p103,21) 在场强为 的均匀电场中，有一半径为R、长为l 的圆柱面，其轴线与 的方向⊥ .在通过轴线并⊥ 的方向将此柱面切去一半，则穿过剩下的半圆柱面的电通量等于　　　 　. 8、 (习题集p104,24)把一个均匀带电量+Q 的球形肥皂泡由半径r1 吹胀到r2 ，则半径为R（r1 R r2）的高斯球面上任一点的场强大小E由　　　　 变为　　　 ；电势 U 由　 　 　变为　 　.（选无穷远处为电势零点）。 肥皂泡半径为r1时，高斯球面上任一点的场强大小： ● +Q r1 R 电势 ： +Q R r2 肥皂泡半径胀到 r2时， 高斯球面上任一点的场强为0 ； 电势为： 9、关于场强与电势之间的关系，下列说法中， 哪一种是正确的？（ ） （A）在电场中，场强为0的点，电势必为0. （B）在电场中，电势为0的点，场强必为0. （C）在电势不变的空间，场强处处为0. （D）在场强不变的空间，电势处处相等. 解： 均匀带电球面内部，场强为0，但 → (A)错 参考点的选择有任意性，电势为0，场强不一定为0. → (B)错 (D)错， (C)对。 10、如图， 一点电荷带电量 q = 10 -9 C. A、B、C 三点分别距离点电荷 10cm、20cm、30cm .若选 B 点电势为0，则 A 点电势为＿＿＿，C 点电势为＿