填空题(试题)

《电磁学》课外练习题（填空题）1.电荷为－5×10-9C的试验电荷放在电场中某点时，受到20×10-9N的向下的力，则该点的电场强度大小为_____________________，方向____________。2.静电场中某点的电场强度，其大小和方向与____________________相同。3.静电场场强的叠加原理的内容是：_____________________________。4.一半径为R的绝缘实心球体，非均匀带电，电荷体密度为ρ＝ρ0r(r为离球心的距离，ρ0为常量)。设无限远处为电势零点。则球外(r＞R)各点的电势分布为U＝____________。5.一点电荷q＝10-9C，A、B、C三点分别距离该点电荷10cm、20cm、30cm．若选B点的电势为零，则A点的电势为______________，C点的电势为________________。(真空介电常量ε0＝8.85×10-12C2·N-1·m-2)ABCqREK6.半径为R的半球面置于场强为EK的均匀电场中，其对称轴与场强方向一致，如图所示。则通过该半球面的电场强度通量为__________________。7.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场强度通量∫⋅SSEKKd＝____________，式中的EK是点电荷________在闭合曲面上任一点产生的场强的矢量和。Sq1q2q4q3RQO8.真空中有一半径为R的半圆细环，均匀带电Q，如图所示。设无穷远处为电势零点，则圆心O点处的电势U＝___________，若将一带电量为q的点电荷从无穷远处移到圆心O点，则电场力做功A＝______________。9.静电场中有一质子（带电荷e＝1.6×10-19C）沿图示路径从a点经c点移动到b点时，电场力作功8×10-15J。则当质子从b点沿另一路径回到a点过程中，电场力作功A＝________________；若设a点电势为零，则b点电势Ub＝_________。abc10.如图所示，真空中两个正点电荷Q，相距2R。若以其中一点电荷所在处O点为中心，以R为半径作高斯球面S，则通过该球面的电场强度通量＝__________；若以表示高斯面外法线方向的单位矢量，则高斯面上a、b两点的电场强度分别为_________。0rKO+QRS+Qba2R11.电荷分别为q1和q2的两个点电荷单独在空间各点产生的静电场强分别为q1q2S第1页共13页1EK和2EK，空间各点总场强为EK＝1EK＋2EK。现在作一封闭曲面S，如图所示，则以下两式分别给出通过S的电场强度通量∫⋅SEKKd1＝__________，∫⋅SEKKd＝______________。12.静电场中某点的电势，其数值等于________________或____________________。13.真空中，有一均匀带电细圆环，电荷线密度为λ，其圆心处的电场强度E0＝_________，电势U0＝___________。（选无穷远处电势为零）rarbqq0ab14.如图所示，在电荷为q的点电荷的静电场中，将一电荷为q0的试验电荷从a点经任意路径移动到b点，电场力所作的功A＝______________。+σ+2σABC15.两个平行的“无限大”均匀带电平面，其电荷面密度分别为＋σ和＋2σ，如图所示，则A、B、C三个区域的电场强度分别为：EA＝__________________，EB＝__________________，EBC＝_______________。（设方向向右为正）+σ+σ+σABCD16.三个平行的“无限大”均匀带电平面，其电荷面密度都是＋σ，如图所示，则A、B、C、D三个区域的电场强度分别为：EA＝_________________，EB＝_____________，EBC＝_______________，ED=_________________。（设方向向右为正）17.图示两块“无限大”均匀带电平行平板，电荷面密度分别为＋σ和－σ，两板间是真空。在两板间取一立方体形的高斯面，设每一面面积都是S，立方体形的两个面M、N与平板平行。则通过M面的电场强度通量Φ1＝_________，通过N面的电场强度通量Φ2＝______________。MN-σ+σ18.一半径为R，长为L的均匀带电圆柱面，其单位长度带有电荷λ。在带电圆柱的中垂面上有一点P，它到轴线距离为r(rR)，则P点的电场强度的大小：当rL时，E＝__________；当rL时，E＝____________。19.由一根绝缘细线围成的边长为l的正方形线框，使它均匀带电，其电荷线密度为λ，则在正方形中心处的电场强度的大小E＝_____________。20.静电场的环路定理的数学表示式为：___________。该式的物理意义是：________________。该定理表明，静电场是_________________场。21.如图所示．试验电荷q，在点电荷+Q产生的电场中，沿半径为R的整个圆弧的3/4圆弧轨道由a点移到d点的过程中电场力作功为_________；从d+QRd∞qa第2页共13页点移到无穷远处的过程中，电场力作功为_________。22.一半径为R的均匀带电球面，带有电荷Q。若规定该球面上电势为零，则球面外距球心r处的P点的电势UP＝_______________________。23.描述静电场性质的两个基本物理量是_____________；它们的定义式是______________和________________。O?r/1∝r24.图中所示曲线表示球对称或轴对称静电场的某一物理量随径向距离r成反比关系，该曲线可描述_______________的电场的E~r关系，也可描述_____________的电场的U~r关系。（E为电场强度的大小，U为电势）q2q1bq3O25.电荷分别为q1，q2，q3的三个点电荷分别位于同一圆周的三个点上，如图所示。设无穷远处为电势零点，圆半径为R，则b点处的电势U＝___________。26.一半径为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(rK表示从球心引出的矢径)：()rEKK＝______________________(rR)，()rEKK＝______________________(rR)。27.一电荷为Q的点电荷固定在空间某点上，将另一电荷为q的点电荷放在与Q相距r处。若设两点电荷相距无限远时电势能为零，则此时的电势能We＝________________。28.一任意形状的带电导体，其电荷面密度分布为σ(x，y，z)，则在导体表面外附近任意点处的电场强度的大小E(x，y，z)=__________________，其方向___________________。29.一平行板电容器充电后，将其中一半空间充以各向同性、均匀电介质，如图所示。则图中Ⅰ、Ⅱ两部份的电场强度_______________；两部份的电位移矢量_______________；两部份所对应的极板上的自由电荷面密度________________。(填相等、不相等).ⅠⅡε30.两个点电荷在真空中相距为r1时的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r2时的相互作用力，则该电介质的相对介电常量εr=_____________。31.带有电荷q、半径为rA的金属球A，与一原先不带电、内外半径分别为rB和rBC的金属球壳B同心放置如图。则图中P点的电场强度PrArBrCrA第3页共13页B第4页共13页=EK___________________。如果用导线将A、B连接起来，则A球的电势U=____________________。(设无穷远处电势为零)32.A、B两个导体球，它们的半径之比为2∶1，A球带正电荷Q，B球不带电，若使两球接触一下再分离，当A、B两球相距为R时，（R远大于两球半径，以致可认为A、B是点电荷）则两球间的静电力F=_________________。33.一平行板电容器充电后切断电源，若使二极板间距离增加，则二极板间场强_________________，电容____________________。(填增大或减小或不变)O+q34.如图所示，两同心导体球壳，内球壳带电荷+q，外球壳带电荷-2q。静电平衡时，外球壳的电荷分布为：内表面___________；外表面___________。35.一个孤立导体，当它带有电荷q而电势为U时，则定义该导体的电容为C=______________，它是表征导体的________________的物理量。36.两个点电荷在真空中相距d1=7cm时的相互作用力与在煤油中相距d2=5cm时的相互作用力相等，则煤油的相对介电常量εr=___________________。37.一平行板电容器，充电后与电源保持联接，然后使两极板间充满相对介电常量为εr的各向同性均匀电介质，这时两极板上的电荷是原来的______倍；电场强度是原来的_________倍；电场能量是原来的_________倍。38.两个空气电容器1和2，并联后接在电压恒定的直流电源上，如图所示．今有一块各向同性均匀电介质板缓慢地插入电容器1中，则电容器组的总电荷将__________，电容器组储存的电能将__________。(填增大，减小或不变)1239.两个电容器1和2，串联以后接上电动势恒定的电源充电．在电源保持联接的情况下，若把电介质充入电容器2中，则电容器1上的电势差______________；电容器1极板上的电荷____________。（填增大、减小、不变）40.一平行板电容器，两板间充满各向同性均匀电介质，已知相对介电常量为εr。若极板上的自由电荷面密度为σ，则介质中电位移的大小D=______，电场强度的大小E=________。41.一孤立带电导体球，其表面处场强的方向____________表面；当把另一带电体放在这个导体球附近时，该导体球表面处场强的方向_________________表面。42.分子的正负电荷中心重合的电介质叫做_______________电介质。在外电场作用下，分子的正负电荷中心发生相对位移，形成_____________________。43.1、2是两个完全相同的空气电容器．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的两极板间，如图所示，则电容器2的电压U2，电场能量W2如何变化？(填增大，减小或不变)U2_________，W2_____________。1244.如图所示，平行板电容器中充有各向同性均匀电介质。图中画出两组带有箭头的线分别表示电场线、电位移线。则其中(1)为__________________线，(2)为__________________线。(2)(1)45.一空气电容器充电后切断电源，电容器储能W0，若此时在极板间灌入相对介电常量为εr的煤油，则电容器储能变为W0的_______________________倍。如果灌煤油时电容器一直与电源相连接，则电容器储能将是W0的____________倍。C1C2C3CAB46.（3分）如图所示，电容C1、C2、C3已知，电容C可调，当调节到A、B两点电势相等时，电容C=_________________。47.在一个不带电的导体球壳内，先放进一电荷为+q的点电荷，点电荷不与球壳内壁接触。然后使该球壳与地接触一下，再将点电荷+q取走。此时，球壳的电荷为__________，电场分布的范围是____________。48.一空气平行板电容器，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。则两极板间的电势差为______________，极板上的电荷为______________。49.在相对介电常量εr=4的各向同性均匀电介质中，与电能密度we=2×106J/cm3相应的电场强度的大小E=_____