电势自测题答案

第第 6 6 章章 静电场电势习题静电场电势习题( (答案答案) ) 一、选择题：一、选择题： （注意：题目中可能有一个或几个正确答案）（注意：题目中可能有一个或几个正确答案） 1． 平行板空气电容器的两极板间的距离为 d，极板面积为Ｓ，两极板所带电荷分别为+q 和－q，若 d 很小时，则两 极板相互作用的静电力为（C C）. q2q2q2q2 Ａ.Ｂ.Ｃ.Ｄ. 22S2 0 S4 0 d 0 S 1 解：一个板处于另一个板的电场中，E  q ，F  Eq q q 2020S20 2.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产生电场的电荷的正负 （D）电势值的正负取决于电势零点的选取 [D D] 解：电势值是相对的，其正负只决定于电势零点的选取。故选 D D 3． 真空中一半径为 R 的球面均匀带电 Q， 在球心 O 处有一带电量为 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 ： qQ （A）（B）() 4 0 r4 0 rR （C） q1 Q O r P q R qQ  qq  Q （D） 1 () 4 0 rR4 0r [B B] 解：由高斯定理可得电场分布为 q 4 r2  0 E   q Q 24r 0  (r  R) (r  R) 根据电势的定义，P 点的电势为： U p  4 0r 2 1qQ () 4 0 rR pr  R Edl  q dr  qQ dr R4r2 0  故选 B B 4．如图所示，Ｂ和Ｃ是同一圆周上的两点，Ａ为圆内的任意点，当在圆心处置一正点电荷时，则正确的是（ C）. Ａ.B A Edl Edl Ｂ. Edl Edl AAA B CBC B C A O q Ｃ. A Edl Edl Ｄ. Edl和Edl大小不确定 AAA CBC 1 5．如图所示，ＡＢ和ＣＤ为两段同心（在点Ｏ）的圆弧，它们所张的圆心角都是，两圆弧都均匀带电，并且电荷 的线密度也相等.设ＡＢ和ＣＤ在Ｏ点产生的电势分别为V 1 和V2，则正确的是（C）. Ａ.V 1 ＞V2Ｂ.V 1 ＜V2Ｃ.V 1 ＝V2Ｄ.V 1 ，V2大小不定 A C   B   D  O 6．有一半径为Ｒ的金属球壳，其内部充满相对介电常量为 r 的均匀电介质，球壳外部是真空，当球壳上均匀带有电 荷Ｑ时，则此球壳上面的电势为（C）. Ａ. Q 4 0r R Ｂ. Q 4 r R Ｃ. Q 4 0 R Ｄ. Q  1 1    4R   r  0 7．真空的平行板电容器充电后与电源断开，今将两极板用绝缘工具拉开一些距离，则下列结论中不正确的是（ D）. A.电容器两极板间的电势差增大 B.电容器的电容减小 C.电容器中的电场能量增加 D.电容器两极板间的电场强度增大 8．下列说法正确的是（ D ） （A）电场强度为零的点，电势也一定为零；（B）电场强度不为零的点，电势也不一定为零； （C）电势为零的点，电场强度也一定为零；（D）电势在某一区域内为常量，则电场强度在该区域内必定为零。 9．当一个带电导体达到静电平衡时（B） （A）导体表面上电荷密度大处电势较高；（B）导体内任意一点与其表面上任意一点的电势差等于零； （C）导体内部的电势比导体表面的电势高； （D）导体表面曲率较大处电势较高。 10．将一个带正电的带电体A 从远处移到一个不带电的导体B 附近，导体 B 的电势将（ A ） （A）升高；（B）降低；（C）不会发生变化； （D）无法确定 二、填空题：二、填空题： 1．一均匀带电的空心橡皮球，在维持球状吹大的过程中，球内任意点的场强 _不变___，电势_变小___;始终在球外的 任意点的场强_不变___,电势__不变__.（填写“变大” 、 “变小”或“不变” ） 2．如图所示，一点电荷 q 位于不带电的处于静电平衡的空腔导体 （画有斜线者）腔内.设有三个封闭曲面S1、S 2、S3 （用虚线表示） ，在这三个曲面中，E 通量为零的曲面是__S1,S 2 __,场强处处为零的曲面是_S2____. S 1  q S 2 2 3．静电场中的电场线具有始于正电荷，终止于负电荷，不是闭合曲线 、两条电场线不能相交 、 场线密的地 方，电场强度大、沿电场线方向电势为降低方向等特点。 （回答其中任两个即可） 4．相对于观察者静止的电荷在其周围激发的电场，称为静电场，它是物质存在的一种形式。 电场强度和电势 是分别从力和功能角度表述其性质的物理量。 5.我们可以用多种方法来计算空间某点的电场强度矢量， 举出两种计算方法： 电场强度的定义式和场强叠加原理、 高斯定理、场强与电势的关系式。 6．静电场中的导体，在达到静电平衡状态时，具有 导体内部场强处处为零 、导体表面处电场强度的方向垂直于 表面 、 导体为等势体、导体内部没有净电荷，导体所带的电荷只能分布在导体的表面上 性质。（答出任意两 个性质即可） 7. 式 b a  Edl表示的物理含义是电场中 a、b 两点间的电势差，或在电场中 a、b 两点间移动单位正电荷电场力所 作的功。 8. 在静电场中移动电荷，电场力所作的功与移动电荷的路径有没有关系？没有关系 9. 充有介电常数为  的电介质的平行板电容器的电容等于 S 。 d 10. 静电场一导体处于静电平衡状态时， 导体表面某处周围的电荷面密度为，该处附近的电场强度的方向与表面垂 直，大小 作业题 6 6-4．一个半径为R的均匀带电半圆形环，均匀地带有电荷，电荷的线密度为，求环心处O点的场强 E。 解：电荷元 dq 产生的场为：d E   或。  0  d q ； 4 0R 2  Y dq  d R o  dE X 根据对称性有： dEy 0，则： E dE x dEsin 0 Rsind ，  24 0 R2 0R 方向沿x轴正向。即：E   i。 2 0 R 6-6．图示一厚度为d的“无限大”均匀带电平板，电荷体密度为。求板内、外的场强分布，并画出场强随坐标x变 化的图线，即E  x图线(设原点在带电平板的中央平面上，Ox轴垂直于平板)。 解：在平板内作一个被平板的中间面垂直平分的闭合圆柱面S 1为高斯面，  d 当x 时，由E dS  2E S和  q  2xS， s1 2 3 有：E  x ；  0 d 2 0  d 当x 时，由E dS  2E S和  q dS， s2 2 有：E  思考题 6 E d 。图像见右。 2 0  d 2 O  d 2 x d 2 0 6-2．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