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清华大学《大学物理》习题库试题及答案力热电三合一版

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??E?2?0

(C)“无限大”均匀带电平面(电荷面密度?)的电场:

??R2?E?r?3?0r(r为球心到场点(D) 半径为R的均匀带电球面(电荷面密度?)外的电场:

的矢量)

5.1035:有一边长为a的正方形平面,在其中垂线上距中心O点a/2处,有一电荷为q的正点电荷,如图所示,则通过该平面的电场强度通量为

(A) (B) (C) (D) [ ]

6.1056: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 Q q (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 [ ] S 7.1255:图示为一具有球对称性分布的静电场的E~r关系曲线。请指出该静电场是由 E 下列哪种带电体产生的

(A) 半径为R的均匀带电球面

E∝1/r2 (B) 半径为R的均匀带电球体

(C) 半径为R的、电荷体密度为??Ar的非均匀带电球体

q3?0q4??0q3??0q6?0

(D) 半径为R的、电荷体密度为??Ar的非均匀带电球体

O R r [ ]

8.1370:半径为R的均匀带电球面,若其电荷面密度为?,则在距离球面R处的电场强度大小为:

?????0 (B) 2?0 (C) 4?0 (D) 8?0 (A)

[ ]

V9.1432:高斯定理 S

(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 [ ]

10.1434::关于高斯定理的理解有下面几种说法,其中正确的是: Q2 ??E?dS???dV/?0??(A) 如果高斯面上E处处为零,则该面内必无电荷

?(B) 如果高斯面内无电荷,则高斯面上E处处为零

?(C) 如果高斯面上E处处不为零,则高斯面内必有电荷

Q R1 P O r 2 为零 (D) 如果高斯面内有净电荷,则通过高斯面的电场强度通量必R不[ ]

11.1490:如图所示,两个同心的均匀带电球面,内球面半径为R1、带有电荷Q1,外1490图

球面半径为R2、带有电荷Q2,则在内球面里面、距离球心为r处的P点的场强大小E为:

Q1Q2Q1Q1?Q2?22224??R4??R4??r4??r010200(A) (B) (C) (D) 0

[ ]

12.1492:如图所示,两个同心的均匀带电球面,内球面带电荷Q1,外球面带电荷Q2,

则在两球面之间、距离球心为r处的P点的场强大小E为: Q2 QQ1Q1?Q21 224??r4??r00(A) (B) Q2Q2?Q1224??r4??r00(C) (D) [ ]

r O P 13.1494: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的所带电荷分别为?1和?2,则在外圆柱面外面、距离轴线为r处的P点的电场强度大小E为:

?1??2?1?2??2 ????2??r2??r?R2??r?R00102 (A) (B) ?1 R ?1??2?1?21 r (C)

2??0?r?R2? (D) 2??0R1?2??0R2 [ ] R2 P ?E14.5083:若匀强电场的场强为,其方向平行于半径为R的半球面的轴,如图所示。?则通过此半球面的电场强度通量e为

22(A) ?RE (B) 2?RE

1?R2E(C) 2 (D)

2?RE

2R O ?ES (E) [ ] 5083图 5084图 15.5084:A和B为两个均匀带电球体,A带电荷+q,B带电荷-q,作一与A同心的球面S为高斯面,如图所示。则

(A) 通过S面的电场强度通量为零,S面上各点的场强为零

r A +q -q B ?R2E/2

q4π?0r2

qq?E?24π?r?00(C) 通过S面的电场强度通量为,S面上场强的大小为

q?(B) 通过S面的电场强度通量为0,S面上场强的大小为

E?q(D) 通过S面的电场强度通量为0,但S面上各点的场强不能直接由高斯定理求出

[ ]

16.5272:在空间有一非均匀电场,其电场线分布如图所示。在电场中作一半径为R

??的闭合球面S,已知通过球面上某一面元?S的电场强度通量为e,则通过该球面其余部

分的电场强度通量为

4?R24?R2??S??e??e??e (B) ?S?S(A) (C) (D) 0

? [ ] E 17.1016:静电场中某点电势的数值等于

O (A)试验电荷q0置于该点时具有的电势能

R (B)单位试验电荷置于该点时具有的电势能

?S (C)单位正电荷置于该点时具有的电势能

(D)把单位正电荷从该点移到电势零点外5272力图所 作的功 [ ]

18.1017:半径为R的均匀带电球面,总电荷为Q。设无穷远处电势为零,则该带电体

所产生的电场的电势U,随离球心的距离r变化的分布曲线为 [ ] U U U U U 2

U∝1/r U∝1/r U∝1/r U∝1/r U∝1/r2

O R r O R r r O R r O R r O R

(D) (A) (B) (C) (E)

19.1087:如图所示,半径为R的均匀带电球面,总电荷为Q,设无穷远处的电势为

点处的电场强度的大小和电势为: Q 零,则球内距离球心为r的P

QQU?O r 4??0r (B) E=0,4??0R

(A) E=0,P R QQQQE?U?E?U?224??r4??r4??r4??0R 000(C) , (D) ,

U?[ ]

20.1267: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 [ ]

21.1417:设无穷远处电势为零,则半径为R的均匀带电球体产生的电场的电势分布规律为(图中的U0和b皆为常量): [ ]

U U U∝(U0-br2) U U U=U0 2U∝r U∝1/r (B) U∝r U∝1/r (C) U∝1/r (D) U∝1/r (A)

O R O R O R O R ? r 一半径为 r 圆柱面上均匀带电, r 其电荷线密度为 r 22.1484:如图所示,a的“无限长”。在它外面同轴地套一半径为b的薄金属圆筒,圆筒原先不带电,但与地连接。设地的电势为

零,则在内圆柱面里面、距离轴线为r的P点的场强大小和电势分别为:

?a?blnln2??0r (B) E=0,U=2??0a

(A) E=0,U=

?b?b??lnln2??0r,U=2??0r (D) E=2??0r,U=2??0a

(C) E=

[ ] U Q2

a Q1 r P O r b R 1 ?? r P O U∝-1/r

R2

23.1516:如图所示,两个同心的均匀带电球面,内球面半径为R1、带电荷Q1图,外球1582 1516图 1484图 面半径为R2、带电荷Q2 .设无穷远处为电势零点,则在两个球面之间、距离

球心为r处的P点的电势U为:

Q1?Q24??0r (B)

(A) Q1Q2?4??0R14??0R2 (C) Q1Q2?4??0r4??0R2 (D)

24.1582:图中所示为一球对称性静电场的电势分布曲线,r表示离对称中心的距离。请指出该电场是由下列哪一种带电体产生的。

(A) 半径为R的均匀带负电球面 (B) 半径为R的均匀带负电球体 (C) 正点电荷 (D) 负点电荷. [ ]

25.1584:一半径为R的均匀带电球面,带有电荷Q。若规定该球面上的电势值为零,则无限远处的电势将等于

Q1Q2?4??0R14??0r

Q4π?R0(A) (B) 0 (C) (D) ∞

[ ]

26.5082:真空中一半径为R的球面均匀带电Q,在球心O处有一电荷为q的点电荷,如图所示。设无穷远处为电势零点,则在球内离球心O距离为r的P点处的电势为 ?Q4π?0R1q

4??0r (B) 4??0(A)

1q?Q

4??0r (D) 4??0(C)

?qQ?????rR? ?qQ?q????rR??

P r O q R Q A -q O D C B 27.1076: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。5082图 1076图

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 [ ]

28.1266:在已知静电场分布的条件下,任意两点P1和P2之间的电势差决定于 (A) P1和P2两点的位置 (B) P1和P2两点处的电场强度的大小和方向

(C) 试验电荷所带电荷的正负 (D) 试验电荷的电荷大小 [ ]

29.1505: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,

?q。今将一试验电荷+q从O点出发沿路径OCDP移到

N点有正电荷+q,M点有负电荷0

C 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) A=∞ (D) A=0 [ ] -q +q 30.5085: M D P O N 在电荷为-Q的点电荷A的静电场中,将另一电荷为q的点电荷B从a点移到b点。a、b两点距离点电荷A的距离分别为r1和r2,如图所示。则移动过程中电场力做的功为

?11?qQ?11??????rr??r?r??4??12?0?12??A (A) (B)

?qQ?11??qQ????4??0?r1r2?? (D) 4??0?r2?r1? [ ] (C)

?Q4??0 r1

r2 a b 31.1240:如图所示,在真空中半径分别为R和2R的两个同心球面,其上分别均匀地带有电荷+q和-3q.今将一电荷为+Q的带电粒子从内球面处由静止释放,则该粒子到达外球面时的动能为:

-3q QqQq+q (A)

4??0R (B) 2??0R

R 2R Q

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