作业题一(静止电荷的电场)
班级姓名学号。
一、选择题。
1. 一均匀带电球面,电荷面密度为σ,球面内电场强度处处为零,球面上面元d s带有σ d s的电荷,该电荷在球面内各点产生的电场强度。
a) 处处为零. (b) 不一定都为零. (c) 处处不为零. (d) 无法判定 .[
2. 电荷面密度均为+σ的两块“无限大”均匀带电的平行平板如图放置,其周围空间各点电场强度随位置坐标x变化的关系曲线为:(设场强方向向右为正、向左为负。
3. 将一个试验电荷q0 (正电荷)放在带有负电荷的大导体附近p点处(如图),测得它所受的力为f.若考虑到电荷q0不是足够小,则。
(a) f / q0比p点处原先的场强数值大。
(b) f / q0比p点处原先的场强数值小。
(c) f / q0等于p点处原先场强的数值。
(d) f / q0与p点处原先场强的数值哪个大无法确定。
4. 如图所示,一个电荷为q的点电荷位于立方体的a角上,则通过侧面abcd的电场强度通量等于。(abcd
5. 高斯定理
(a) 适用于任何静电场。
(b) 只适用于真空中的静电场。
(c) 只适用于具有球对称性、轴对称性和平面对称性的静电场.
d) 只适用于虽然不具有(c)中所述的对称性、但可以找到合适的高斯面的静电场。
6. 如图所示,两个“无限长”的、半径分别为r1和r2的共轴圆柱面均匀带电,沿轴线方向单位长度上所带电荷分别为λ1和λ2,则在内圆柱面里面、距离轴线为r处的p点的电场强度大小e为:
(ab(cd) 0
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的电场强度通量不变,曲面上各点场强不变。
(b) 曲面s的电场强度通量变化,曲面上各点场强不变。
(c) 曲面s的电场强度通量变化,曲面上各点场强变化。
(d) 曲面s的电场强度通量不变,曲面上各点场强变化。
8. 根据高斯定理的数学表达式可知下述各种说法中,正确的是。
(a) 闭合面内的电荷代数和为零时,闭合面上各点场强一定为零.
(b) 闭合面内的电荷代数和不为零时,闭合面上各点场强一定处处不为零.
(c) 闭合面内的电荷代数和为零时,闭合面上各点场强不一定处处为零.
d) 闭合面上各点场强均为零时,闭合面内一定处处无电 [
二、填空题。
9. 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e0,两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σab10. 三个平行的“无限大”均匀带电平面,其电荷面密度都是+σ,如图所示,则a、b、c、d三个区域的电场强。
度分别为:eaeb
eced设方向向右为正).
11. 一半径为r的带有一缺口的细圆环,缺口长度为d (d<示.则圆心o处的场强大小e
场强方向为。
12. 如图所示,真空中两个正点电荷q,相距2r.若以其中一点电荷所在处o点为中心,以r为半径作高斯球面s,则通过该球面的电场强。
度通量若以表示高斯面外法线方向的单位矢量,则高斯面上a、b两点的电场强度分别为。
三、计算题。
13. 带电细线弯成半径为r的半圆形,电荷线密度为λ=λ0sinφ,式中λ0为一常数,φ为半径r与x轴所成的夹角,如图所示.试求环心o处的电场强度.
14. “无限长”均匀带电的半圆柱面,半径为r,设半圆柱面沿轴线oo'单位长度上的电荷为λ,试求轴线上一点的电场强度.
15. 一半径为r的带电球体,其电荷体密度分布为
=ar (r≤r0 (r>r)
a为一常量.试求球体内外的场强分布.
16. 图中虚线所示为一立方形的高斯面,已知空间的场强分布为: ex=bx, ey=0, ez=0
高斯面边长a=0.1 m,常量b=1000 n/(c·m).试求该闭合面中包含的净电荷.(真空介电常数ε0=8.85×10-12 c2·n-1·m-2 )
作业题二(电势)
班级姓名学号。
一、选择题。
1.(1019) 在点电荷+q的电场中,若取图中p点处为电势零点 , 则m点的电势为
a). b(c). d
2. (1482) 如图所示,两个同心球壳.内球壳半径为r1,均匀带有电荷q;外球壳半径为r2,壳的厚度忽略,原先不带电,但与地相连接.设地为电势零点,则在内球壳里面,距离球心为r处的p点的场强大小及电势分别为:
a) e=0,u=. b) e=0,u
c) e=,u= (d) e=,u=.[
3. 关于静电场中某点电势值的正负,下列说法中正确的是。
(a) 电势值的正负取决于置于该点的试验电荷的正负。
(b) 电势值的正负取决于电场力对试验电荷作功的正负。
(c) 电势值的正负取决于电势零点的选取。
(d) 电势值的正负取决于产生电场的电荷的正负。
4. 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点分别移动到b、c、d各点,则
(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。
5. 如图所示,直线mn长为2l,弧ocd是以n点为中心,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,则电场力作功。
(a) a<0 , 且为有限常量. (b) a>0 ,且为有限常量.
c) ad) a=0
6. 半径为r的均匀带电球面1,带有电荷q,其外有一同心的半径为r的均匀带电球面2,带有电荷q,则此两球面之间的电势差u1-u2为:
(ab) .
(cd7. 两块面积均为s的金属平板a和b彼此平行放置,板间距离为d(d远小于板的线度),设a板带有电荷q1,b板带有电荷q2,则ab两板间的电势差uab为
(ab(cd
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