静电场习题答案

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,静电场答案,一、选择题,1.,（,0388,）,在坐标原点放一正电荷,Q,，它在,P,点,(,x,=+1,y,=0),产生的电场强度为 现在，另外有一个负电荷,-2,Q,，试问应将它放在什么位置才能使,P,点的电场强度等于零？,(A),x,轴上,x,1,(B),x,轴上,0,x,1,(C),x,轴上,x,0,(E),y,轴上,y,0,时，金属球才下移,(B),只有当,q,R,1,),的两个同心导体薄球壳，分别带有电荷,Q,1,和,Q,2,，今将内球壳用细导线与远处半径为,r,的导体球相联，如图所示,导体球原来不带电，试求相联后导体球所带电荷,q,解：设导体球带电,q,，取无穷远处为电势零点，则,导体球电势：,内球壳电势：,二者等电势，即,解得,2.,（,1182,）,一电容器由两个很长的同轴薄圆筒组成，内、外圆筒半径分别为,R,1,=2 cm,，,R,2,=5 cm,，其间充满相对介电常量为,r,的各向同性、均匀电介质电容器接在电压,U,=32 V,的电源上，,(,如图所示,),，试求距离轴线,R,=3.5 cm,处的,A,点的电场强度和,A,点与外筒间的电势差,解：设内外圆筒沿轴向单位长度上分别带有电荷,+,和,根据高斯定理可求得两圆筒间任一点的电场强度为,则两圆筒的电势差为,解得,于是可求得点的电场强度为,=998 V/m,方向沿径向向外,A,点与外筒间的电势差：,=12.5 V,3.,（,5682,）,一绝缘金属物体，在真空中充电达某一电势值，其电场总能量为,W,0,若断开电源，使其上所带电荷保持不变，并把它浸没在相对介电常量为,r,的无限大的各向同性均匀液态电介质中，问这时电场总能量有多大？,解：因为所带电荷保持不变，故电场中各点的电位移矢量 保持不变，,又,因为介质均匀，电场总能量,4.,（,1489,）半径分别为,1.0 cm,与,2.0 cm,的两个球形导体，各带电荷,1.010,-8,C,，两球相 距很远若用细导线将两球相连接求,(1),每个球所带电荷；,(2),每球的电,势,(),解：两球相 距很远，可视为孤立导体，互不影响球上电荷均匀分布设两球半径分别为,r,1,和,r,2,，导线连接后的电荷分别为,q,1,和,q,2,，而,q,1,+,q,2,=2,q,，则两球电势分别是,两球相连后电势相等，则有,由此得到,C,C,两球电势,V,改错,1.,（,1165,）,同一种材料的导体,A,1,、,A,2,紧靠一起，放在外电场中,(,图,a),将,A,1,、,A,2,分开后撤去电场,(,图,b),下列说法是否正确,?,如有错误请改正,(1),在图,(a),中，,A,1,左端的电势比,A,2,右端的电势低,(2),在图,(b),中，,A,1,的电势比,A,2,的电势低,答：,(1),在图,(a),中，,A,1,左端和,A,2,右端电势相等,(2),正确,2.,（,5117,）,两块平行放置的无限大导体平板,A,和,B,，面积均为,S,A,板带电荷为,+,Q,(0),，,B,板不带电有人画出导体静电平衡时两板上的电荷分布如图所示所画电荷分布是否正确如有错误，请指出，并画出正确的电荷分布图,答：所画电荷分布不能使,A,、,B,两板内部场强为零，所以是错误的,正确的电荷分布如右图所示,问答题,1.,（,1166,）,有两个相距“无限远”的金属球，其中一个带正电荷,Q,，它在球外离球心为,r,处的,一点电场强度为 ，另一金属球带负电荷,Q,2,，它在球外离球心为,r,的一点处,场强为 当两球从“无限远”移近到两球心相 距为,2,r,时，在球心连线中点,处的合场强为 ，你认为这一结果对吗？为什么？,答：结论是不对的！,当两金属球相距“无限远”时，两球上电荷是均匀分布的，在这样的情形下，所得,的场强为 和 当两球靠近时，由于静电感应，两球上电荷不再均匀,分布因而在两球连线中点处的场强已不再分别是 和 ，因而合场,强 了,