大学物理习题.ppt
1.1.如图所示如图所示, ,直线直线MN长为长为2l, ,弧弧OCDOCD是以是以N N点为中心点为中心, ,l为半径的半圆弧为半径的半圆弧, ,N点有正电荷点有正电荷+q，M点有负电荷点有负电荷-q. .今将一试验电荷今将一试验电荷+qo从从O点出发沿路径点出发沿路径OCDPOCDP移到无穷移到无穷远处远处, ,设无穷远处电势为零设无穷远处电势为零, ,则电场力作功则电场力作功: :解：解：)(0 UUqAOO044 lqlqUooOllO-q+qCMNDP0)00(0 qAO2.2.静电场中某点电势的数值等于静电场中某点电势的数值等于(A)(A)试验电荷置于该点时具有电势能试验电荷置于该点时具有电势能(B)(B)单位试验电荷置于该点时具有电势能单位试验电荷置于该点时具有电势能(C)(C)单位正电荷置于该点时具有电势能单位正电荷置于该点时具有电势能(D)(D)把单位正电荷从该点移到电势零点把单位正电荷从该点移到电势零点外力外力所做的功。所做的功。)1( qUqUWaaa3.3. 图示为一均匀带电球体，总电量为图示为一均匀带电球体，总电量为+Q+Q，其外，其外部同心地罩一内、外半径分别为部同心地罩一内、外半径分别为r1、r2的金属球的金属球壳，设无穷远处为电势零点，则在球壳内半径为壳，设无穷远处为电势零点，则在球壳内半径为r r的的P P点处的场强和电势为：点处的场强和电势为：r1r2+QP2(),44ooQQAEUrr 1()0,4oQBEUr ()0,4oQCEUr 2()0,4oQDEUr 球面内任一点的电势都等于球面上的电势；而球面外任一点球面内任一点的电势都等于球面上的电势；而球面外任一点的电势与所有电荷集中在球心的点电荷产生的电势相同。的电势与所有电荷集中在球心的点电荷产生的电势相同。-Q+Q4.4.将一个质子和一个将一个质子和一个 粒子放在相距为粒子放在相距为1nm1nm处处从静止释放。设重力作用可忽略不计，试求从静止释放。设重力作用可忽略不计，试求当两者相斥运动至相距甚远时，质子和当两者相斥运动至相距甚远时，质子和 粒子粒子的动能。的动能。动量守恒；能量守恒动量守恒；能量守恒初态（相距初态（相距1nm)1nm)时的时的能量能量：224poeWr 初态（相距初态（相距1nm)1nm)时的时的动量动量：0末态（相距甚远）时的末态（相距甚远）时的能量能量：221122ppmm 末态（相距甚远）时的末态（相距甚远）时的动量动量：0ppmm 5. 5. 一带电量一带电量q q半径为半径为r r的金属球的金属球A, ,放在内外半径分别为放在内外半径分别为R R1 1和和R R2 2的不带电金属球壳内任意位置，如图所示，的不带电金属球壳内任意位置，如图所示，A与与B B之间及之间及B B外均为真空，若用导线把外均为真空，若用导线把A、B连接，则连接，则A球电势为球电势为( (为无穷远处电势为零）为无穷远处电势为零）qAro OB-q+q()0A()4oqBr 1()4oqCR 2()4oqDR 121()4oqqERR 导线连接导线连接A A、B B之前，由于静电感应，金属球之前，由于静电感应，金属球A A的电荷分的电荷分布在其球面上，球壳布在其球面上，球壳B B内表面感应电荷总电量为内表面感应电荷总电量为-q-q，B B外表面总电量为外表面总电量为+q+q，若用导线把，若用导线把A A、B B连接，则连接，则A A球和球和B B球壳为等势体，而且球壳为等势体，而且A A球表面电荷球表面电荷+q+q与球壳与球壳B B内表面感内表面感应电荷应电荷-q-q中和，电荷只分布在中和，电荷只分布在B B外表面。外表面。6.6.关于高斯定理，下列说法中哪一个是正确的？关于高斯定理，下列说法中哪一个是正确的？(A)(A)高斯面内不包围自由电荷，则面上各点电位移高斯面内不包围自由电荷，则面上各点电位移矢量矢量 为零；为零；(B)(B)高斯面上处处高斯面上处处 为零，则面内必不存在自由为零，则面内必不存在自由电荷；电荷；(C)(C)高斯面的高斯面的 通量仅与面内自由电荷有关；通量仅与面内自由电荷有关；(D)(D)以上说法都不正确以上说法都不正确D D D D 内内SSqSD0d7. 7. 一导体球外充满相对介电常数为一导体球外充满相对介电常数为r的均匀电介质，均匀电介质，若测得导体表面附近场强为若测得导体表面附近场强为E,E,则导体球面上的自由则导体球面上的自由电荷面密度为：电荷面密度为：(A) (A) 0E(B) (B) 0 rE(C) (C) rE(D) (D) ( 0 r- 0) ER rE 内内SSqSD0dSDS EEDro 8. 8. 一空气平行板电容器接电源后，极板上的电荷面一空气平行板电容器接电源后，极板上的电荷面密度分别为密度分别为，在电源保持接通的情况下，将相对，在电源保持接通的情况下，将相对介电常数为介电常数为 r的各向同性均匀电介质充满其内，如忽的各向同性均匀电介质充满其内，如忽略边缘效应，介质中的场强应为略边缘效应，介质中的场强应为EdU 平行板平行板dS U U不变，不变，d d不变，则平行板间的电场不变，则平行板间的电场不变，所以不变，所以0 E充了电介质以后，充了电介质以后，rE 0 极板上的电荷面密度改变了。极板上的电荷面密度改变了。0 9.9.一带电量一带电量q q、半径为、半径为R R的金属球壳，壳内充满介电的金属球壳，壳内充满介电常数为的各向同性均匀介质，壳外是真空，则此球常数为的各向同性均匀介质，壳外是真空，则此球壳的电势壳的电势U=U=R RRrEUd外外204rqE 外外RqUR04 Rq04 10.10.将半径为将半径为0.1m0.1m的金属球充电到电势为的金属球充电到电势为3000V,3000V,则电则电场的能量为场的能量为W=W=R 0220d421rrE RRURqoo8)4(8202 202RU )(1052520JRU VEWVd2120 VRqUo30004 J5105
