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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,*,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢您,一、选择题（3分*9=27分）,1（C），2（C），3（D），4（B），5（B），,6（D），7（A），8（B），9（B），,大学物理(2)期中试卷A,解答(.10),第1页,7/4/2025,1,1设有一“无限大”均匀带,正,电荷平面。取,x,轴垂直带电平面，坐标原点在带电平面上，则其周围空间各点电场强度 随距离平面位置坐标,x,改变关系曲线为（要求场强方向沿,x,轴正向为正）：,C,X,o,解：场强大小：,第2页,7/4/2025,2,补充：,真空中一“无限大”均匀带负电荷平面，其电场场强分布图线应是（设场强方向向右为正、向左为负）,x,o,-,解：,“无限大”均匀带负电荷平面电场分布：,场强大小：,场强分布图线应是,x,o,E,第3页,7/4/2025,3,A,a,b,r,1,r,2,2在电荷为,Q,点电荷,A,静电场中，将另一电荷为,q,点电荷,B,从,a,点移到,b,点。,a,、,b,两点距离点电荷,A,距离分别为,r,1,和,r,2,，如图所表示。则移动过程中电场力做功为:,。,(A)(B),(C)(D),C,解：选,=,0，则,第4页,7/4/2025,4,3.图中实线为某电场中电场线，虚线表示等势（位）面，由图可看出：,(A),E,A,E,B,E,C,，,U,A,U,B,U,C,(B),E,A,E,B,E,C,，,U,A,U,B,U,C,(C),E,A,E,B,E,C,，,U,A,U,B,U,C,(D),E,A,E,B,E,C,，,U,A,U,B,U,C,解:,电场线,疏地方场强小，密地方场强大，所以：,E,A,E,B,E,C,电场线指向电势降低方向，,所以：,U,A,U,B,U,C,D,第5页,7/4/2025,5,4在带有电荷+,Q,金属球产生电场中，为测量某点场强 ，在该点引入一电荷为+,Q/,3点电荷，测得其受力为 。则该点场强 大小 ,(A)(B)(C)(D)无法判断,分析金属球产生电场：,r,：,金属球外一点到球心距离,。,B,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,放入测量电荷前后球体上电荷分布：,Q/3,.,+,Q/,3点电荷在金属球电场中受到库仑力大小为：,因为电荷排斥作用，,选（B）,第6页,7/4/2025,6,5.如图所表示，一带负电荷金属球，外面同心地罩一不带电金属球壳，则在球壳中一点,P,处场强大小与电势（设无穷远处为电势零点）分别为：,(A),E,=0,，,U,0,。,(B),E,=0,，,U,0，,U,C,0,本题Q不变,电容器储能,第10页,7/4/2025,10,8真空中有“孤立”均匀带电球体和一均匀带电球面，假如它们半径和所带电荷都相等，则它们静电能之间关系是 ,(A)球体静电能等于球面静电能；,(B)球体静电能大于球面静电能；,(C)球体静电能小于球面静电能；,(D)球体内静电能大于球面内静电能，球体外静电能小于球面外静电能。,B,解：,电场总能量,均匀带电球面,均匀带电球体,球内能量等于零,球内能量大于零,二者球外能量相等。,第11页,7/4/2025,11,9.在一个长直圆柱形导体外面套一个与它共轴导体长圆筒，两导体电导率能够认为是无限大。在圆柱与圆筒之间充满电导率为,均匀导电物质，当在圆柱与圆筒间加上一定电压时，在长度为,l,一段导体上总径向电流为,I,，如图所表示。则在柱与筒之间与轴线距离为,r,点电场强度为：,B,解：由欧姆定律微分形式：,又：,则：,第12页,7/4/2025,12,10（本题5分）两个平行“无限大”均匀带电平面，其电荷面密度分别为,和2,，如右图所表示，则,A,、,B,、,C,三个区域电场强度分别为：,E,A,_，,E,B,_，,E,C,_。（设方向向右为正）,3,/(2,0,)1分,-3,/(2,0,)2分,-,/(2,0,)2分,解：无限大均匀带电平面(电荷面密度为,)电场分布,方向平面,（,0,，向外；,0,，指向平面）,第13页,7/4/2025,13,11（本题3分）一均匀带正电导线，电荷线密度为,，其单位长度上总共发出电场线条数(即电场强度通量)是_。,/,0,解：,第14页,7/4/2025,14,12（本题3分）电荷分别为,q,1,，,q,2,，,q,3,三个点电荷分别位于同一圆周三个点上，以下列图所表示。设无穷远处为电势零点，圆半径为,R,，则,b,点处电势,U,解：点电荷电势为：,由电势叠加原理：,第15页,7/4/2025,15,13（本题4分）以下列图所表示，试验电荷,q,，在点电荷+,Q,产生电场中，沿半径为,R,整个圆弧3/4圆弧轨道由,a,点移到,d,点过程中电场力作功为_；从,d,点移到无穷远处过程中，电场力作功为_。,解：电场力功:,因为,a,点和,d,点为等势点,第16页,7/4/2025,16,14（本题3分）一均匀静电场，电场强度,则点,a,（3，2）和点,b,（1，0）之间电势差,U,ab,_。（点坐标,x,，,y,以米计）,解：,第17页,7/4/2025,17,15（本题3分）以下列图所表示，将一负电荷从无穷远处移到一个不带电导体附近，则导体内电场强度_，导体电势_。（填增大、不变、减小）,解：导体静电平衡时，内部场强处处为0，所以导体内电场强度不变。,不变,顺着电场线方向电势降落，所以导体电势由0变为负值，即减小。,减小,第18页,7/4/2025,18,16（本题3分）两个点电荷在真空中相距为,r,1,时相互作用力等于它们在某一“无限大”各向同性均匀电介质中相距为,r,2,时相互作用力，则该电介质相对介电常量,r,=_。,解：,第19页,7/4/2025,19,17（本题4分）一空气平行板电容器，电容为,C,，两极板间距离为,d,充电后，两极板间相互作用力为,F,。则两极板间电势差为_，极板上电荷为_。,解：,第20页,7/4/2025,20,18（本题4分）1、2是两个完全相同空气电容器。将其充电后与电源断开，再将一块各向同性均匀电介质板插入电容器1两极板间，以下列图所表示。则电容器2电压,U,2,，电场能量,W,2,怎样改变？（填增大，减小或不变）,U,2,_，,W,2,_。,解：电源断开，插入介质板前后，,Q,不变。,电容器并联，所以,U,=,U,1,=,U,2,，,C=,C,1,+,C,2,。,不变,电容器储能:,减小,第21页,7/4/2025,21,三、计算以下各题（共36分）,19一段半径为,a,细圆弧，对圆心张角为,0,，其上均匀分布有正电荷,q,，如图所表示。试以,a,，,q,，,0,表示出圆心,O,处电场强度。,解：取坐标,xOy,如图，由对称性可知：,第22页,7/4/2025,22,第23页,7/4/2025,23,20若电荷以相同面密度,均匀分布在半径分别为,r,1,10 cm和,r,2,20 cm两个同心球面上，设无穷远处电势为零，已知球心电势为300V，试求两球面电荷面密度,值。（,0,8.8510,-12,C,2,/Nm,2,）,解：球心处总电势应为两个球面电荷分别在球心处产生电势叠加，即,故得,C/m,2,第24页,7/4/2025,24,21一带有电荷,q,310,-9,C粒子，位于均匀电场中，电场方向如图所表示。当该粒子沿水平方向向右方运动5 cm时，外力作功610,-5,J，粒子动能增量为4.510,-5,J。求：,（1）粒子运动过程中电场力作功多少？,（2）该电场场强多大？,解：（1）设外力作功为,A,F,电场力作功为,A,e,，由动能定理：,A,F,+A,e,=,E,K,则,A,e,E,K,A,F,=,1.510,-5,J,（2）,10,5,N/C,第25页,7/4/2025,25,22半径分别为 1.0 cm与 2.0 cm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,第26页,7/4/2025,26,由此得到,两球电势,第27页,7/4/2025,27,23.,一电容器由两个很长同轴薄圆筒组成，内、外圆筒半径分别为,R,1,2cm，,R,2,=5cm，其间,充满相对介电常量为r,各向同性、均,匀电介质，电容器接在电压,U,=32V电,源上（如图），试求距离轴线,R,=3.5cm,处A 点电场强度和A点与筒间电势差。,A,R,1,R,2,（2 分）,式中 未知，利用已知 U 求 。两圆筒电势差：,解得,（3分）,解：设内外圆筒沿轴向单位长度上分别带有电荷和，依据高斯定理可求得两圆筒间任一点电场强度：,第28页,7/4/2025,28,A,R,1,R,2,方向沿径向向外。,（2 分）,A点与外筒电势差：,（3分）,参考电磁学P41 1.18，P88 3.7,第29页,7/4/2025,29,四、问答题（共5分）,24.以下关于高斯定理 各说法是否正确？如有错误请更正。,（1）,q,为闭合面内全部电荷代数和。,（2）闭合面上各点场强 仅由面内电荷决定，与面外电荷无关。,（3）闭合面电场强度通量仅取决于面内电荷，与面外电荷无关。,答：,（,1）,正确,。1分,（2）,错误,，应改为闭合面上场强 与面内、面外电荷都相关。,2分,（3）,正确,。2分,第30页,7/4/2025,30,