清华大学《大学物理》习题库试题及答案 - - 08 - 电学习题答案

一、选择题

1．1003：下列几个说法中哪一个是正确的？

(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

???E?F/q(C) 场强可由定出，其中q为试验电荷，q可正、可负，F为试验电荷所受

的电场力

(D) 以上说法都不正确 ［ c ］

2．1405：设有一“无限大”均匀带正电荷的平面。取x轴垂直带电平面，坐标原点在

?带电平面上，则其周围空间各点的电场强度E随距离平面的位置坐标x变化的关系曲线为

(规定场强方向沿x轴正向为正、反之为负)： ［ c ］

E E E (A) E E ∝1x| /|(C) (B) E x∝ ( D )

O x O O x x O x

3．1551：关于电场强度定义式?(A) 场强E的大小与试探电荷q0的大小成反比

?(B) 对场中某点，试探电荷受力F与q0的比值不因q0而变

??FE(C) 试探电荷受力的方向就是场强的方向

??FE(D) 若场中某点不放试探电荷q0，则＝0，从而＝0

［ b ］

4．1558：下面列出的真空中静电场的场强公式，其中哪个是正确的？ ［ d ］

??E?F/q0，下列说法中哪个是正确的？ ?E?(A)点电荷q的电场：

q4??0r2(r为点电荷到场点的距离)

(B)“无限长”均匀带电直线(电荷线密度?)的电场：场点的垂直于直线的矢量)

?E???r3?2??0r(r为带电直线到 a ?? q E? O a a/2 2?0

(C)“无限大”均匀带电平面(电荷面密度?)的电场：

??R2?E?r?31035图 ?r0(D) 半径为R的均匀带电球面(电荷面密度?)外的电场：(r为球心到场点

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) ［ 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

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

S (D) 曲面S的电场强度通量不变，曲面上各点场强变化 ［ d ］

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

(D) 半径为R的、电荷体密度为??Ar的非均匀带电球体

O R r [ b ]

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)

［ c ］

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 ［ a ］

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??E(A) 如果高斯面上处处为零，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［ d ］

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1，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：

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

［ d ］

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 Q1 Q1Q1?Q2224??r4??r00(A) (B) Q2Q2?Q14??0r24??0r2 r O P (C) (D) ［ a ］

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 R1 ?1??2?1?2 r ?(C)

2??0?r?R2? (D)

2??0R12??0R2 ［ a ］ R2 P 则通过此半球面的电场强度通量

?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。?e为

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

12?RE22(C) (D) 2?RE

?ES ?RE/2 (E) ［ a ］ 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

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 r A +q 2 B -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

[ d ]

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的电场强度通量为分的电场强度通量为

??e，则通过该球面其余部

e(A)

? ［ a ］ 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 ［ c ］

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 ［ a ］ U U U U U 2

U∝1/r U∝1/r2 U∝1/r U∝1/r U∝1/r

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

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

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

U?(A) E=0，

Q4??0rU? (B) E=0，

Q4??0RE?

O r R E?(C) ， (D) ，［ b ］

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：

Q4??0r2U?Q4??0rQ4??0r2U?Q4??0RP

(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 ［ c ］

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)： ［ d ］

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??0r2??0r (D) E＝2??0r，U＝2??0a

(C) E＝，U＝

［ b ］ 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??0r c

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． ［ d ］

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

Q4π?R0(A) (B) 0 (C) (D) ∞

［ c ］

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?0R A -q O D 1076图

B C