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1、大学物理教程上习题集参考解答单元八库仑定律电场电场强度1选择题01.下列几种说法中哪一个是正确的？【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) 在以点电荷为中心的球面上，由该点电荷所产生的场强处处相同；F(C) 场强方向可由E=匚定义给出，其中q为试验电荷的电量，q可正、可负，F为试验电荷q所受的电场力；(D) 以上说法都不正确。02. 一带电体可作为点电荷处理的条件是【C】(A) 电荷必须呈球形分布；(B) 带电体的线度很小；(C) 带电体的线度与其它有关长度相比可忽略不计；(D) 电量很小。I03如图所示,在坐标原点放一正电荷 Q，它在P点(x1, y
2、=0)产生的电场强度为 E，现在， 另外有一个负电荷 -2Q，试问应将它放在什么位置才能使 P点的电场强度等于零？【C】(A) X 轴上 X 1 ；(B) X 轴上 0 ： X 1 ；(C) X 轴上 X : 0 ；(D) y 轴上 y 0 ；(E) y 轴上 y : 0 o选择题03图示选择题04图示X尸+4-2OJ选择题05图示XCH第11页11/2/2019p的方向如图所示。当释放04.在一个带有正电荷的均匀带电球面外，放置一个电偶极子，其电矩后，该电偶极子的运动主要是：【D】(A) 沿逆时针方向旋转，直至电矩p沿径向指向球面而停止；(B) 沿顺时针方向旋转，直至电矩p沿径向朝外而停止；
3、I(C) 沿顺时针方向旋转至电矩P沿径向朝外，同时沿电力线方向远离球面移动；(D) 沿顺时针方向旋转至电矩 p沿径向朝外，同时逆电力线方向向着球面移动。05.如图所示为一沿 x轴放置的“无限长”分段均匀带电直线，电荷线密度分别为(X ：: 0)和二(x 0)则Oxy坐标平面上点(0, a)处的场强E为【B】_II.I九* 扎 己九 /*、(A) 0 ；(B)i ；(C)i ；(D)(i j)。2 兀 E0a4 兀E0a4兀 E0a二填空题06.带有N个电子的一个油滴，其质量为m，电子的电量的大小为 e ,在重力场中由静止开始下落 (重 力加速度为g )，下落中穿越一均匀电场区域，欲使油滴在该区
4、域中匀速下落，则电场的方向为向下，大小为。Ne07如图所示的曲线表示一种球对称性电场的场强大小E的分布，r表示离对称中心的距离。这是由半径为_ R均匀带电为_ y的球体产生的电场。填空题07图示填空题08图示填空题09图示08. 一半径为R的带有一缺口的细圆环，缺口长度为d (d： R)环上均匀带有正电，电荷为 q，如图所示。则圆心 0处的场强大小E二qd8二2 ；R309.某区域的电场线如图所示，把一个带负电的点电荷q放在点A或B时，在_A点受的电场力大10. 电偶极子的电偶极矩是一个矢量，它的大小是ql (其中丨是正负电荷之间的距离)，它的方向是由负电荷指向正电荷 三判断题11. 若将放在
5、电场中某点的试探电荷q改为-q，则该点的电场强度大小不变，方向与原来相反【错】12. 静电场中的电场线不会相交，不会形成闭合线。【对】四计算题13. 两个电量分别为q 2 10 C和q2 =-2 10C的点电荷，相距0.3m，求距q1为0.4 m、 距q2为0.5 m处P点电场强度。1922(-9.00 109N m2/c2)。4二；o根据题意作出如图所示的电荷分布q!在P点产生的场强:E!_qi_4- ；0b2(-j)q2在P点产生的场强:2 二 空 2 (cos i sin : j) 4m0cP点的电场强度:4 qib2( j) 4玉2 (cos i sin： j)4二；0b4二；0ca
6、=0.3 w?心二b=0.4m“、将= 和代入上式得到:3 c = 0.5mIIE =4320 卜-5490 j计算题_13图示14. 一段半径为a的细圆弧，对圆心的张角为二，其上均匀分布有正电荷 表示出圆心O处的电场强度。q，如图所示。试以a, q,dq =(-q )(ad-：J在O点产生的电场: adE、dEx dEydE =12 (q)sin : d : 4兀名0a&4兀客0a1 q2 (匚)cosjO点电场:E =，曾一 細notda - j f 书2 4殆a2令*匚2qcos：d-r 45a2 二15.求一均匀带电圆盘轴线上一点处的场强，设圆盘半径 面密度为匚，该点到圆盘中心距离为
7、x。如图所示。带电圆板在轴线上产生的电场可以看作是由无限多同轴带电细 圆环在轴线上一点产生的场强的叠加。半径r,宽度dr，电量dq -；（2二rdr）的细圆环在P点产生的电 场强度大小：R，电荷计算题_15图示dqxdf 0(x2)3x rdr= 2；0(rrx2)2应用积分结果:/ 22、2(r x )2带电圆板在轴线上一点电场强度大小：Ro ， qi10 C3mq +q22000丄ccccr R2:-2 二 2 q1 q2 二 8000 二；04 阳 0rr5q2 =20000 ： i-0， q2 =10 C916. 两个无限长同轴圆柱面，半径分别为R, R2(&尺)带有等值异号电荷，每单
8、位长度的电量为，试分别求出当：1) r : R1 ；2) r R2 ；3) R1 : r：R2时离轴线为r处的电场强度根据电荷的分布对称性，电场具有轴对称性，设内圆柱面带正电，外圆柱面带负电，选取半径为r ,长度为I的圆柱面为高斯面。应用高斯定理：严0sE dS侧面E TS十上底EdS r下底E dS =无qi名0因为r :尺， qi =0r - R2, qi =0.上底E dS*.下底E dS在 Ri :：: r :：: R2的区域，（2二 r）EE 二2二；or17. 一球体内均匀分布着电荷体密度为的正电荷,若保持电荷分布不变，在该球体内挖去半径为 r的一个小球体，球心为 0；两球心间距离
9、 00d，如图所示，求I1）在球形空腔内，球心o处的电场强度 e ；2）在球体内P点处的电场强度 E，设0、0、P三点在同一直径上，且0P二d 。0 的电场是电荷体密度为 亠T的球体和电荷体密度为 -，半径为r的球体共同产生的。小球心0 : e = er根据高斯定理:24二 d ErJ 4 二d3；o 3Er4 二;0d2Er，方向沿003计算题_17图示电荷体密度为-；，半径为r的球体在0 产生的电场：Er = 0E 二 Er Er 二 ErE = d，方向沿003；oP点的电场强度可看作是电荷体密度?的球体和，半径为r的球体共同产生的:根据咼斯定理得到：Er =?d方向沿0PEr?r324二；0(2d)212 ；odI方向沿0 PpEp 二 Er Er - 一(d3；o4d2)方向沿0P
A库仑定律电场强度电通量高斯定理
