2020 大学物理(湖南第一师范学院) 最新满分章节测试答案

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本课程起止时间为:2020-03-06到2020-06-30
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【作业】第三单元 静电场中的导体 电容和电容器 静电场中的导体 电容和电容器 作业题

1、 问题:如图所示，球形金属腔带电量为Q ＞0，内半径为，外半径为，腔内距球心O 为r 处有一点电荷q，求球心的电势．
评分规则: 【 根据静电感应上导体电荷的重新分配，可知球形空腔导体内表面带电量为-q，外表面为Q+q。则球心的电势为q，-q和Q+q三处产生的电势之和。可得
】

2、 问题:三个平行金属板A，B和C的面积都是200cm2，A和B相距4.0mm，A与C相距2.0 mm．B，C都接地，如图所示．如果使A板带正电3.0×10-7C，略去边缘效应，问B板和C板上的感应电荷各是多少?以地的电势为零，则A板的电势是多少?
评分规则: 【 令A板左侧面电荷面密度σ1，右侧面电荷面密度σ2 (1)∵    因为：  可得：  由于      则                    
(2)
】

3、 问题:两条平行的输电线，其导线半径为3.26mm，两线中心相距0.50m，输电线位于地面上空很高处，因而大地影响可以忽略，求输电线单位长度的电容．
评分规则: 【 设输电线的电荷线密度为，则两输电线之间的场强为：两输电线之间的电势差为：                                                                                            代入数值，计算可得：
】

【作业】第一单元 电场强度 高斯定理 电场强度 高斯定理的单元作业题

1、 问题:在真空中，两个等值同号的点电荷相距0.01m时的作用力为N，它们相距0.1m时的作用力多大？两点电荷所带电荷量是多少？
评分规则: 【 （1）写出两个等值同号点电荷的库仑力公式：可得库仑力与距离的平方成反比，当距离增大为原来的十倍时，库仑力减小为原来的百分之一。即，所以N
（2）写出两个等值同号点电荷的库仑力公式：可得：所以：C
】

2、 问题:用绝缘细线弯成的半圆环，半径为R，其上均匀地带有正电荷Q，试求圆心O点的电场强度．
评分规则: 【 选取圆心O为原点，坐标Oxy如图所示，在环上任意取一小段圆弧，它在O点产生的场强为   
y轴方向对称抵消
对分量积分
     
】

3、 问题:在半径分别为10cm和20cm的两层假想同心球面中间,均匀分布着电荷体密度ρ=的正电荷.求离球心5cm、15cm、50cm处的电场强度.
评分规则: 【 根据高斯定理对于球面的带电体，取球形高斯面，所以对于r=5cm的位置处，Q=0，所以E=0.
对于r=15cm的位置处，所以                 方向沿矢径方向
对于r=50cm的位置处，所以                 方向沿矢径方向
】

第一单元 电场强度 高斯定理 电场强度 高斯定理的单元测试题

1、 问题:在坐标原点放一正电荷Q，它在P点(x=+1,y=0)产生的电场强度为．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点的电场强度等于零？                                          
选项：
A:x轴上x>1．     
B:x轴上0<x<1．            
C:x轴上x<0．   
D:y轴上y>0．
答案: 【x轴上x<0．   】

2、 问题:下列几个说法中哪一个是正确的？  
选项：
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．                                                  
C:场强可由定出，其中q为试验电荷，q可正、可负，为试验电荷所受的电场力．                    
D:以上说法都不正确．  
答案: 【场强可由定出，其中q为试验电荷，q可正、可负，为试验电荷所受的电场力．                    】

3、 问题:如图所示，在坐标(a，0)处放置一点电荷+q，在坐标(-a，0)处放置另一点电荷－q．P点是x轴上的一点，坐标为(x，0)．当x>>a时，该点场强的大小为：
选项：
A:
B:
C:
D:
答案: 【】

4、 问题:在边长为a的正方体中心处放置一电荷为Q的点电荷，则正方体顶角处的电场强度的大小为：
选项：
A:
B:
C:
D:
答案: 【】

5、 问题:如图所示，在坐标(a，0)处放置一点电荷＋q，在坐标(－a，0)处放置另一点电荷－q．P点是y轴上的一点，坐标为(0，y)．当y>>a时，该点场强的大小为：  
选项：
A:
B:
C:
D:
答案: 【】

6、 问题:一电场强度为的均匀电场，的方向与沿x轴正向，如图所示．则通过图中一半径为R的半球面的电场强度通量为    
选项：
A:
B:
C:
D:0
答案: 【0】

7、 问题:一点电荷，放在球形高斯面的中心处．下列哪一种情况，通过高斯面的电场强度通量发生变化：                                                  
选项：
A: 将另一点电荷放在高斯面外．                              
B:将另一点电荷放进高斯面内．                              
C:将球心处的点电荷移开，但仍在高斯面内．                  
D:将高斯面半径缩小．  
答案: 【将另一点电荷放进高斯面内．                              】

8、 问题: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：                                        
选项：
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．              
C: 曲面S的电场强度通量变化，曲面上各点场强变化．                 
D:曲面S的电场强度通量不变，曲面上各点场强变化．
答案: 【曲面S的电场强度通量不变，曲面上各点场强变化．】

9、 问题:电荷为－5×10-9 C的试验电荷放在电场中某点时，受到 20×10-9 N的向下的力，则该点的电场强度大小为___N / C．
答案: 【4】

10、 问题: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l，则在正方形中心处的电场强度的大小E＝_______． 
答案: 【0】

11、 问题:在静电场中,任意作一闭合曲面,通过该闭合曲面的电场强度通量的值仅取决于                             ,而与                          无关
答案: 【包围在曲面内的净电荷 ；曲面外电荷】

12、 问题:如图，点电荷q和－q被包围在高斯面S内，则通过该高斯面的电场强度通量＝___，式中为___处的场强．  
答案: 【0 ； 高斯面上各点】

第二单元 静电场的环路定理 电势 静电场的环路定理 电势 的单元测试

1、 问题:半径为R的均匀带电球面，若其电荷面密度为s，则在距离球面R处的电场强度大小为：  
选项：
A:
B:
C:
D:
答案: 【】

2、 问题: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．                                      
选项：
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r＝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r＝A/r (A为常数)的非均匀带电球体．
答案: 【半径为R的均匀带电球体．                                  】

3、 问题:电荷面密度均为＋s的两块“无限大”均匀带电的平行平板如图放置，其周围空间各点电场强度随位置坐标x变化的关系曲线为：(设场强方向向右为正、向左为负)                                               
选项：
A:
B:
C:
D:
答案: 【】

4、 问题:静电场中某点电势的数值等于                                       
选项：
A:试验电荷q0置于该点时具有的电势能．                      
B:单位试验电荷置于该点时具有的电势能．                     
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力所作的功．        
答案: 【单位正电荷置于该点时具有的电势能．                       】

5、 问题: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零，则球内距离球心为r的P点处的电场强度的大小和电势为：
选项：
A:
B:
C:
D:
答案: 【】

6、 问题:在边长为a的正方体中心处放置一点电荷Q，设无穷远处为电势零点，则在正方体顶角处的电势为：   
选项：
A:
B:
C:
D:
答案: 【】

7、 问题:真空中有一点电荷Q，在与它相距为r的a点处有一试验电荷q．现使试验电荷q从a点沿半圆弧轨道运动到b点，如图所示．则电场力对q作功为 
选项：
A:
B:
C:
D:0
答案: 【0】

8、 问题:点电荷-q位于圆心O处，A、B、C、D为同一圆周上的四点，如图所示．现将一试验电荷从A点分别移动到B、C、D各点，则 
选项：
A:从A到B，电场力作功最大．  
B:从A到C，电场力作功最大．                              
C:从A到D，电场力作功最大．                              
D:从A到各点，电场力作功相等．                           
答案: 【从A到各点，电场力作功相等．                           】

9、 问题:如图所示，边长为a的等边三角形的三个顶点上，分别放置着三个正的点电荷q、2q、3q．若将另一正点电荷Q从无穷远处移到三角形的中心O处，外力所作的功为： 
选项：
A:
B:
C: