静电场习题与解答
大学物理静电场练习题带标准答案

大学物理静电场练习题带答案————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:大物练习题(一)1、如图,在电荷体密度为ρ的均匀带电球体中,存在一个球形空腔,若将带电体球心O 指向球形空腔球心O '的矢量用a 表示。
试证明球形空腔中任一点电场强度为 . A 、03ρεa B 、0ρεa C 、02ρεa D 、3ρεa2、如图所示的绝缘细线上均匀分布着线密度为λ的正电荷,两直导线的长度和半圆环的半径都等于R .试求环中心O 点处的场强A 、02πR λε-B 、0πRλε- C 、00ln 22π4λλεε+ D 、00ln 2π2λλεε+3、 如图所示,一导体球半径为1R ,外罩一半径为2R 的同心薄导体球壳, 外球壳所带总电荷为Q ,而内球的电势为0V ,求导体球和球壳之间的电势差 (填写A 、B 、C 或D ,从下面的选项中选取)。
A 、1020214R Q V R R πε⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ B 、102024R Q V R R πε⎛⎫- ⎪⎝⎭C 、0024Q V R πε- D 、1020214R Q V R R πε⎛⎫⎛⎫+-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭4.如图所示,电荷面密度为1σ的带电无限大板A 旁边有一带电导体B ,今测得导体表面靠近P 点处的电荷面密度为2σ。
求:(1)P 点处的场强 ;(2)导体表面靠近P 点处的电荷元S ∆2σ所受的电场力 。
A 、20σεB 、202σεC 、2202S σε∆D 、220S σε∆5.如图,在一带电量为Q 的导体球外,同心地包有一各向同性均匀电介质球壳,其相对电容率为r ε,壳外是真空,则在壳外P 点处(OP r =)的场强和电位移的大小分别为[ ]Q Opr)(A )2200,44r Q QE D rr εεε==ππ; (B )22,44r Q QE D r r ε==ππ; (C )220,44Q QE D r r ε==ππ; (D )2200,44Q QE D r r εε==ππ。
高中物理静电场经典习题30道--带答案

高中物理静电场经典习题30道--带答案1.如图,在光滑绝缘水平面上,三个带电小球a、b和c 分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上;a、b带正电,电荷量均为q,c带负电.整个系统置于方向水平的匀强电场中.已知静电力常量为k.若三个小球均处于静止状态,则匀强电场场强的大小为()A.$\frac{kq}{l^2}$。
B.$\frac{\sqrt{3}kq}{l^2}$。
C.$\frac{2kq}{l^2}$。
D.$\frac{3kq}{l^2}$2.如图,一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点,a和b、b和c、c和d间的距离均为R,在a点处有一电荷量为q(q>)的固定点电荷.已知b点处的场强为零,则d点处场强的大小为(k为静电力常量)A.$\frac{kQ}{4R^2}$。
B.$\frac{\sqrt{2}kQ}{4R^2}$。
C.$\frac{kQ}{2R^2}$。
D.$\frac{\sqrt{2}kQ}{R^2}$3.如图所示,在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q (q>)的相同小球,小球之间用劲度系数均为k的轻质弹簧绝缘连接.当3个小球处在静止状态时,每根弹簧长度为l.已知静电力常量为k,若不考虑弹簧的静电感应,则每根弹簧的原长为A.$l+\frac{2q^2}{kl}$。
B.$l-\frac{2q^2}{kl}$。
C.$l-\frac{q^2}{kl}$。
D.$l+\frac{q^2}{kl}$4.如图所示,在光滑的绝缘水平面上,由两个质量均为m 带电量分别为+q和﹣q的甲、乙两个小球,在力F的作用下匀加速直线运动,则甲、乙两球之间的距离r为A.$\frac{F}{2kq^2}$。
B.$\frac{F}{kq^2}$。
C.$\frac{F}{4kq^2}$。
D.$\frac{2F}{kq^2}$5.一带负电荷的质点,在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c,已知质点的速率是递减的.关于b点电场强度E的方向,下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)A.。
静电场习题及解析

静电场习题及解析(1)电荷Q 均匀地分布在长为L 的细棒上。
求证:(1)在棒的延长线,且离棒中心为r处的电场强度为22041Lr QE -=πε(2)在棒的垂直平分线上,离棒为r 处的电场强度为22421Lr r Q E +=πε若棒为无限长(即∞→L ),试将结果与无限长均匀带电直线的电场强度相比较。
分析:这是计算连续分布电荷的电场强度。
此时棒的长度不能忽略,因而不能将棒当作点电荷处理。
但带电细棒上的电荷可看作均匀分布在一维的长直线上。
如图所示,在长直线上任意取一线元,其电荷为d q = Q d x /L ,它在点P 的电场强度为rr q e E 2d 41d '=πε整个带电体在点P 的电场强度⎰=E E d接着针对具体问题来处理这个矢量积分。
(1) 若点P 在棒的延长线上,带电棒上各电荷元在点P 的电场强度方向相同,⎰=LiE E d(2) 若点P 在棒的垂直平分线上,则电场强度E 沿x 轴方向的分量因对称性叠加为零,因此,点P 的电场强度就是⎰⎰==LLj j E E E d sin d y α证:(1)延长线上一点P 的电场强度⎰'=Lr qE 204d πε,利用几何关系xr r -='统一积分变量,则2200222-041212141)(d 41L r QL r L r L x r L x Q E L L P -=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+--=-=⎰πεπεπε电场强度的方向沿x 轴。
(3) 根据以上分析,中垂线上一点P 的电场强度E 的方向沿y 轴,大小为⎰'=Lr qE 204d sin πεα利用几何关系22,sin xr r r r +=''=α统一积分变量,则220232222-0412)(d 41rL rQ r x L x rQ E L L +=+=⎰πεπε当棒长∞→L时,若棒单位长度所带电荷为λ常量,则P 点电场强度rLrL Q rE L 022024121limπελπε=+=∞→此结果与无限长带电直线周围的电场强度分布相同。
大学物理静电场练习题带答案

大物练习题(一)1、如图,在电荷体密度为ρ的均匀带电球体中,存在一个球形空腔,若将带电体球心O指向球形空腔球心O'的矢量用a表示。
试证明球形空腔中任一点电场强度为 .A、3ρεa B、ρεaC、2ρεa D、3ρεa2、如图所示的绝缘细线上均匀分布着线密度为λ的正电荷,两直导线的长度和半圆环的半径都等于R.试求环中心O点处的场强A、2πRλε- B、πRλε-C、00ln22π4λλεε+ D、00ln2π2λλεε+3、 如图所示,一导体球半径为1R ,外罩一半径为2R 的同心薄导体球壳, 外球壳所带总电荷为Q ,而内球的电势为0V ,求导体球和球壳之间的电势差 (填写A 、B 、C 或D ,从下面的选项中选取)。
A 、1020214R Q V R R πε⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ B 、102024R Q V R R πε⎛⎫- ⎪⎝⎭C 、0024Q V R πε- D 、1020214R Q V R R πε⎛⎫⎛⎫+-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭4.如图所示,电荷面密度为1σ的带电无限大板A 旁边有一带电导体B ,今测得导体表面靠近P 点处的电荷面密度为2σ。
求:(1)P 点处的场强 ;(2)导体表面靠近P 点处的电荷元S ∆2σ所受的电场力 。
A 、20σεB 、202σεC 、2202S σε∆D 、220S σε∆5.如图,在一带电量为Q 的导体球外,同心地包有一各向同性均匀电介质球壳,其相对电容率为r ε,壳外是真空,则在壳外P 点处(OP r =)的场强和电位移的大小分别为[ ]Q Opr(A )2200,44r Q QE D rr εεε==ππ; (B )22,44r Q QE D r r ε==ππ; (C )220,44Q QE D r r ε==ππ; (D )2200,44Q QE D r r εε==ππ。
6、在一点电荷产生的静电场中,一块电介质如图放置,以点电荷所在处为球心作一球形闭合面,则对此球形闭合面: (A )高斯定理成立,且可用它求出闭合面上各点的场强;(B )高斯定理成立,但不能用它求出闭合面上各点的场强; (C )由于电介质不对称分布,高斯定理不成立; (D )即使电介质对称分布,高斯定理也不成立。
高中物理静电场练习题(含解析)

高中物理静电场练习题学校:___________姓名:___________班级:___________一、单选题1.2022年的诺贝尔物理学奖同时授予给了法国物理学家阿兰•阿斯佩、美国物理学家约翰•克劳泽及奥地利物理学家安东•蔡林格,以表彰他们在“纠缠光子实验、验证违反贝尔不等式和开创量子信息科学”方面所做出的杰出贡献。
许多科学家相信量子科技将改变我们未来的生活,下列物理量为量子化的是( )A .一个物体带的电荷量B .一段导体的电阻C .电场中两点间的电势差D .一个可变电容器的电容2.如图所示,+Q 为固定的正电荷,在它的电场中,一电荷量为+q 的粒子,从a 点以沿ab 方向的初速度v 0开始运动.若粒子只受电场力作用,则它的运动轨迹可能是图中的( )A .ab 直线B .ac 曲线C .ad 曲线D .ae 曲线 3.电荷量之比为1∶7的带异种电荷的两个完全相同的金属球A 和B ,相距为r 。
两者接触一下放到相距2r 的位置,则稳定后两小球之间的静电力大小与原来之比是( ) A .4∶7B .3∶7C .36∶7D .54∶74.描述电场强弱的物理量是( )A .电荷量B .电场力C .电场强度D .电流强度 5.人体的细胞膜模型图如图a 所示,由磷脂双分子层组成,双分子层之间存在电压(医学上称为膜电位),现研究某小块均匀的细胞膜,厚度为d ,膜内的电场可看作匀强电场,简化模型如图b 所示,初速度可视为零的一价正钠离子仅在静电力的作用下,从图中的A 点运动到B 点,下列说法正确的是( )A .A 点电势等于B 点电势B.钠离子的电势能增大C.若膜电位越小,钠离子进入细胞内的速度越大D.若膜电位增加,钠离子进入细胞内的速度更大6.如图所示为真空中正点电荷的电场线和等势面,实线为电场线,虚线为等势面,电场中有a、b、c三点。
下列关于各点电场强度E的大小和电势φ的高低说法正确的是()A.Ea=Eb B.Ea>Ec C.φb>φc D.φa=φc7.两个较大的平行金属板A、B相距为d,分别接在电压为U的电源正、负极上,这时质量为m、带电荷量为-q的油滴恰好静止在两板之间,如图所示。
静电场练习题及答案解析

静电场练习题及答案解析练习1一、选择题1. 一带电体可作为点电荷处理的条件是( )A. 电荷必须呈球形分布;B. 带电体的线度与其它有关长度相比可忽略不计;C. 电量很小;D. 带电体的线度很小。
2. 试验点和q0在电场中受力为F⃗,其电场强度的大小为F,以下说法正确的( )q0A. 电场强度的大小E是由产生电场的电荷所决定的,不以试验电荷q0及其受力的大小决定;B. 电场强度的大小E正比于F且反比与q0;C. 电场强度的大小E反比与q0;D. 电场强度的大小E正比于F。
3. 如果通过闭合面S的电通量Φe为零,则可以肯定( )A. 面S内没有电荷;B. 面S内没有净电荷;C. 面S上每一点的场强都等于零;D. 面S上每一点的场强都不等于零。
4. 如图所示为一具有球对称性分布的静电场的E~r关系曲线,产生该静电场的带电体是( ) A 半径为R的均匀带电球面;B半径为R的均匀带电球体;C半径为R的、电荷体密度为ρ=Ar(A为常数)的非均匀带电球体;D半径为R的、电荷体密度为ρ=A r⁄(A为常数)的非均匀带电球体。
5. 在匀强电场中,将一负电荷从A移动B,如图所示,则( )A. 电场力做负功,负电荷的电荷能增加;B. 电场力做负功,负电荷的电势能减少;C. 电场力做正功,负电荷的电势能增加;D. 电场力做正功,负电荷的电势能减少。
二、填空题1. 点电荷q1、q2、q3和q4在真空中的分布如图所示,图中S为闭合曲面,则通过该闭合曲面的电通量∮E⃗⃗∙dS⃗=,式中E⃗⃗是点电荷在闭合曲面上任一点产生的场强的矢量和。
2. 真空环境中正电荷q均匀地分布在半径为R的细圆环上.在环环心O处电场强度为,环心的电势为。
=0,这表3. 在静电场中,场强沿任意闭合路径的线积分等于零,即∮E⃗⃗∙dl⃗L明静电场中的电场线。
4. 一半径为R的均匀带电球面,其电荷面密度为σ,该球面内、外的场强分布为(r⃗表示从球心引出的矢径):E⃗⃗r=(r<R);E⃗⃗r=(r>R)。
09静电场习题解答

第九章 静电场一 选择题1. 在坐标原点放一正+Q ,它在P 点(x =+1,y =0)产生的电场为E 。
现在,另外有一个负电荷-2Q ,试问应将它放在什么位置才能使P 点的电场强度为零?( )A. x 轴上x >1。
B. x 轴上x <0。
C. x 轴上0<x <1。
D. y 轴上y >0。
E. y 轴上y <0。
解:根据电场叠加原理,应选(B)。
2. 下列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的电场力的方向。
B.在以点电荷为中心的球面上,该电荷产生的场强处处相同。
C.场强方向可由定出,其中q 为试验电荷的电量,q 可正可负,FqFE =为试验电荷所受的电场力。
D.以上说法都不正确。
( )解:根据电场强度的定义应选(C)。
3. 如图,电量为Q 的点电荷被曲面S 所包围,从无穷远处引另一电量为q 的点电荷至曲面外一点,则: ( )A.曲面S 的E 通量不变,曲面上各点场强不变B.曲面S 的E 通量变化,曲面上各点场强不变C.曲面S 的E 通量变化,曲面上各点场强变化D.曲面S 的E 通量不变,曲面上各点场强变化解:根据高斯定理,应选(D)。
4. 两个同心均匀带电球面,半径分别为R a 和R b (R a <R b ),所带电量分别为Q a 和Q b ,设某点与球心相距r ,当R a <r< R b 时,该点的电场强度的大小为:( )202202020π41D.π41C.π41B.π41A.r Q .) R Q r Q (r Q Q .r Q Q .abb a b a b a εεεε+-+解:外球面上的电荷在其内部产生的场强为零,两球面间的场强仅由内球面电荷产生,故选(D )。
5. 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下列哪种带电体产生的。
( )S .Q.q 选择题3图A .半径为R 的均匀带电球面 B. 半径为R 的均匀带电球体C. 半径为R 、电荷体密度ρ =Ar (A 为常数)的非均匀带电球体D.半径为R 、电荷体密度ρ =A/r (A 为常数)的非均匀带电球体解:根据计算可知,该电场为半径为R 、电荷体密度ρ =A/r (A 为常数)的非均匀带电球体所产生,故选(D )。
静电场练习题专题复习及答案

静电场练习题专题一、单项选择题:(每题只有一个选项正确,每题 4 分)1、以下说法正确的选项是:()A.只有体积很小的带电体,才能看做点电荷B.电子、质子所带电量最小,因此它们都是元电荷C.电场中A、B两点的电势差是恒定的,不随零电势点的不一样而改变,因此U AB= U BA D.电场线与等势面必定互相垂直,在等势面上挪动电荷电场力不做功2、在真空中同向来线上的A、B 处罚别固定电量分别为+2Q、- Q的两电荷。
如下图,若在 A、 B 所在直线上放入第三个电荷C,只在电场力作用下三个电荷都处于均衡状态,则C 的电性及地点是 ()A .正电,在、B 之间AB .正电,在B点右边C.负电,在B点右边D.负电,在A点左边3、如下图,实线为不知方向的三条电场线,从电场中点以同样速度飞出、两个带电M a b粒子,仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示。
则()A.a必定带正电,b必定带负电B.a的速度将减小,b的速度将增添C.a的加快度将减小,b的加快度将增添D.两个粒子的电势能一个增添一个减小4、某静电场的电场线散布如下图,图中P、 Q 两点的电场强度的大小分别为P QE和 E,电势分别为φP 和φQ,则()A.P< Q,φP <φQE EPQ P QB.E >E,φ<φC.P< Q,φP>φQE ED.E P>E Q,φP>φQ5、一个点电荷,从静电场中的 a 点移到 b 点,其电势能的变化为零,则()A、 a、 b 两点的场强必定相等;B、该点电荷必定沿等势面挪动;C、作用于该点电荷的电场力与其挪动方向老是垂直的;D、 a、 b 两点电势必定相等。
6、在点电荷 Q 形成的电场中有一点 A,当一个- q 的查验电荷从电场的无穷远处被移到电场中的A 点时,电场力做的功为 W,则查验电荷在 A 点的电势能及电场中 A 点的电势分别为(规定无穷远处电势能为 0):A.C.AAW,W,WB.AqWD.AqAW,AWqAW,AWq7、如下图,圆滑绝缘水平面上带异号电荷的小球A、B,它们一同在水平向右的匀强电场中向右做匀加快运动,且保持相对静止。
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静电场1、在正方形的两个相对的角上各放置一点电荷Q ,在其它两个相对的角上各置一点电荷q ,如果作用在Q 上的力为零,求Q 与q 的关系。
分析:若使Q 所受合力为零,如图所示,两种电荷符号必然相反,大小关系有Qq QQ F F 2=。
设正方形边长为a 。
解:222222a Qqk F a Q k F QqQQ === 得 q Q 22-=2、在直角三角形ABC 的A 点放置点电荷q 108.1⨯=C Q 9108.4-⨯-=,已知BC = 4cm ,AC = 3cm ,试求直角顶点C 处的场强。
分析:如图,C 点场强为两电荷激发电场的合场强。
解:r q E AC q 8.11091085.814.34108.141412920=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==---πε m V r Q E AC Q /107.210161085.814.34108.4414412920⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==---πε m V E E E q Q /1024.3422⨯=+=5.18.17.2tan ===qQ E E θ 则 ︒=34θ 3、一均匀带电细棒,长为L ,带电量Q 。
求在棒的延长线上与棒的近端相距为R 的A 点的场强。
分析:如图建立坐标系,取棒上一小段dx ,电量为dq ,与A 点距离为L-x+R ,在A 点激发的场强为dE 。
则A 点的总场强只需对dE 积分即可。
解:由分析得)(41)(41)(41002020L R R Q x R L dx L Q x R L dq dE E L+=-+=-+==⎰⎰⎰πεπεπε 4、一半圆形带电线,半径为R ,电荷线密度为η,求圆心O 处的电场强度。
分析:如图建立坐标系,取线上一小段d l ,电量为dq , 有dq = ηd l = ηRd θ。
在O 点激发的场强为dE 。
由于电线轴 对称,dE y= 0则dE = dE x ,则O 点的总场强只需对dE 积分即 可。
解:由分析得RR Rd RdqdE dE dE E x 02220202cos 41cos 41cos πεηθθηπεθπεθππ======⎰⎰⎰⎰⎰-5、在一个半径为R 的球体内,分布着电荷体密度ρ= k r ,式中r 为径向距离,k 是常数,求空间的场强分布,并画出E ——r 的关系曲线。
分析:用高斯定理对球内和球外分别求解。
由于电荷分布是球对称的,电场分布必然也是球对称的,则各点电场方向与同心球面方向垂直。
球内半径为r 的球体总电荷可如下计算,取半径为x ,厚度为dx 的球壳,设其电荷为dq ,则4024kr dx x kx dq Q rππ===⎰⎰。
解:当r<R 时,取同心球面为高斯面,则40214επεπkr Qr E d ===⋅⎰⎰S E 得 0214εkr E =当r>R 时,也取同心球面为高斯面,则40224επεπkR Qr E d ===⋅⎰⎰S E 得 02424εr kR E = E —— r 的关系曲线如右图。
6、一无限长半径为R 的圆柱体上电荷均匀分布,圆柱体单位长度上的电荷为λ,用高斯定理求(1)圆柱体内距轴线距离为r 处的电场强度;(2)圆柱体外距轴线距离为r 处的电场强度。
分析:无限长圆柱体的电荷具有轴对称分布,电场强度也为轴对称分布,且沿矢径方向。
取同轴圆柱面为高斯面,电场强度在圆柱侧面上大小相等,且与柱面正交。
在圆柱的两个底面上,电场强度与底面平行,0=⋅S E d 。
整个高斯面的电场强度通量为⎰⎰=⋅rl E d π2S E由于电荷均匀分布,电荷的体密度2Rπλρ=。
用高斯定理可解得圆柱体内外的电场强度。
解:(1)取r<R 的同轴圆柱面为高斯面,则l r RV rl E d 2200112ππλερεπ===⋅⎰⎰S E 202R rE πελ=(2)取r>R 的同轴圆柱面为高斯面,则l rl E d λεπ012==⋅⎰⎰S ErE 02πελ=7、一个内外半径分别为1R 和2R 的均匀带电球壳,总电量为1Q ,球壳外同心罩一个半径为3R 的均带电球面,球面电荷为2Q ,求其电场的分布?分析:以球心O 为原点,球心至场点的距离r 为半径,作同心球面为高斯面。
由于电荷呈球对称分布,电场强度也为球对称分布,高斯面上的电场强度沿径矢方向,且大小相等。
因而⎰⎰⋅=⋅24r E d πS E 。
在确定高斯面内的电荷∑q 后,利用高斯定理⎰⎰∑=⋅0/εq d S E 即可求出电场强度的分布。
解:取半径r 为的同心球面为高斯面,由上述分析 02/4επ∑=⋅q r E1R r <,该高斯面内无电荷,0=∑q ,故01=E21R r R <<,高斯面内电荷31323131)(RR R r Q q --=∑,故23132031312)(4)(rR R R r Q E --=πε 32R r R <<,高斯面内电荷为1Q ,故20134rQ E πε=3R r >高斯面内电荷为21Q Q +,故202144r Q Q E πε+=8、点电荷1q 、2q 、3q 、4q 的电量各为C 9104-⨯,放置在一正方形的四个顶点上,各顶点距正方形中心的距离均为5cm ,求:(1)、计算O 点的场强和电势;(2)、将一试探电荷0q =C 910-从无穷远移到O 点,电场力作功多少?(3)、(2)中所述过程中0q的电势能改图7变多少? 分析:(1)由于四个点电荷对O 点是对称的,且电量相等,符号相同,根据场强的叠加原理,总场强为零。
而根据电势的叠加原理,总电势V = 4V q =RQ 044πε(取无穷远处电势为零)。
(2)正电荷周围的电势为正,而一正的试探电荷从无穷远处移至O 点电场力作负功,大小为A = 0q V 。
(3)A = - W 。
解:由分析得 (1) E = 0V = 4V q =R Q044πεV 321291088.21051085.814.341044⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=--- (2) A = 0q -V = J 6391088.21088.210--⨯-=⨯⨯- (3) W J A 61088.2-⨯=-=9、四个点电荷对称地分布在x 轴上,电量及其坐标位置如图,其中(a 、b>0)。
证明:以a为半径的球面(球心在圆心)是电势为0分析:因为空间是轴对称的,我们只需 证明xy 平面上即可。
设平面上一点的坐标为(x ,y ),以a 为半径的球面(球心在圆心) 在xy 平面的投影为圆,且圆上一点满足 x 2 + y 2 = a 2。
证明:由电势叠加原理,该点电势 V = V 1+V 2+V 3+V 4 =22202202202220)(4)(4)(4)(4y ba x qb a y b x q y b x q yba x qb a +--+-++++++-πεπεπεπε将 y 2 = a 2-x 2代入上式222202220222022220)(4)(4)(4)(4x a ba x qb a x a b x q x a b x q xa ba x qb a V -+---+-+-+++-++-=πεπεπεπεx ba ab a q babx a b qbx a b qx b a a b a q ba 22220220220222202)(424242)(4-+--+++++++-=πεπεπεπεbxa b qbxa b qbxa b qbxa b q24242424220220220220-+--+++++++-=πεπεπεπε = 010、在一次典型的闪电中,两个放电点间的电势差约为910V ,被迁移的电荷约为30C ,如果释放出的能量都用来使0℃的冰融化为0℃的水,则可融化多少冰?(冰的融化热151034.3-⋅⨯=Kg J L )解:闪电中释放出的能量为冰所吸收,故可融化冰的质量 Kg LqUL E m 41098.8⨯==∆=即可融化约90吨冰。
11、两个同心球面的半径分别为R 1和R 2,各自带电荷Q 1和Q 2,求各区域电势的分布及两球面上的电势差。
分析:一个均匀带电的球面,在球面外产生的电势为rQ V 04πε=,在球内电势处处相等,等于球面的电势RQ V 04πε=。
本题可利用电势叠加原理求得空间电势分布。
解:当r ≤R 1时, 202101144R Q R Q V πεπε+=当R 1≤r ≤R 2时, 20201244R Q rQ V πεπε+=当r ≥R 2时, rQ Q V 02134πε+=两球面间的电势差201101211244|2R Q R Q V V U R r πεπε-=-==12、电场中有A 、B 、C 三个点,把电量为C 8105-⨯-的电荷从A 点移到B 点,电场力作功,把这个电荷从B 移到C 点,电势能增加J 5106-⨯,求U AB 和U BC ,如果取U A = 0,则U B 和U C 各是多大? 解:V q A U AB AB80010510485-=⨯-⨯==-- V q W U BC BC120010510685=⨯-⨯-==--V U U U AB BA B 800=-==V U U U U BA CB CA C 4008001200-=+-=+==13、一长为L 的细棒均匀带电,线密度为η,求其在左端正上方距左端距离为z 的P 点的电势。
分析:如图建立坐标系,取棒上一小段dx ,设其电量为dq ,dq =ηdx 。
若dq 在z 点的电势为du ,则根据电势叠加原理,U =⎰du 。
解:U =z z L L x z dxr dq du L22002200ln 44141++=+==⎰⎰⎰πεηηπεπε。