電荷和靜電場(一) 西北大學大物作業(yè)

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1、西北大學基礎物理學習題集-----電荷和靜電場（一）班級學號第八次電荷和靜電場（一）得分姓名基本內容和主要公式1．電荷的基本特征：(1)分類：正電荷（同質子所帶電荷），負電荷（同電子所帶電荷）（2）量子化特性（3）是相對論性不變量（4）微觀粒子所帶電荷總是存在一種對稱性2.電荷守恒定律：一個與外界沒有電荷交換的孤立系統(tǒng)，無論發(fā)生什么變化，整個系統(tǒng)的電荷總量必定保持不變。3．點電荷：點電荷是一個宏觀范圍的理想模型，在可忽略帶電體自身的線度時才成立。4庫侖定律：表示了兩個電荷之間的靜電相互作用，是電磁學的基本定律之一是表示真空中兩個靜止的點電

2、荷之間相互作用的規(guī)律5.電場強度：是描述電場狀況的最基本的物理量之一，反映了電場的基本性質。6.電場強度的計算：（1）單個點電荷產生的電場強度，可直接利用庫侖定律和電場強度的定義來求得（2）帶電體產生的電場強度，可以根據電場的疊加原理來求解（3）具有一定對稱性的帶電體所產生的電場強度，可以根據高斯定理來求解（4）根據電荷的分布求電勢，然后通過電勢與電場強度的關系求得電場強度7.電場線：是一些虛構線，引入其目的是為了直觀形象地表示電場強度的分布（1）電場線是這樣的線：a．曲線上每點的切線方向與該點的電場強度方向一致b．曲線分布的疏密對應著電

3、場強度的強弱，即越密越強，越疏越弱。（2）電場線的性質：a．起于正電荷（或無窮遠），止于負電荷（或無窮遠）b．不閉合，也不在沒電荷的地方中斷c．兩條電場線在沒有電荷的地方不會相交8.電通量：(1)10西北大學基礎物理學習題集-----電荷和靜電場（一）電通量是一個抽象的概念，如果把它與電場線聯(lián)系起來，可以把曲面S的電通量理解為穿過曲面的電場線的條數。(1)電通量是標量，有正負之分。9.高斯定理：（1）定理中的是由空間所有的電荷（包括高斯面內和面外的電荷）共同產生（2）任何閉合曲面S的電通量只決定于該閉合曲面所包圍的電荷，而與S以外的電荷無

4、關10.靜電場屬于保守力：靜電場屬于保守力的充分必要條件是，電荷在電場中移動，電場力所做的功只與該電荷的始末位置有關，而與其經歷的路徑無關。由此可得11.電勢能、電勢差和電勢：（1）電勢能：試探電荷在電場強度為的電場中的P和Q兩點的電勢能差：（2）電勢差和電勢：a．上面P點與Q點的電勢差可以表示為對應于把電荷從P點移到Q點電勢的降低，地勢的降低稱為電勢降落，也就是經常使用的電壓的概念。b．電勢差具有絕對意義，完全有電場自身的性質所決定，而電場中一點的電勢只有相對意義，即相對于電勢零點而言的。理論上，若電荷分布在有限空間內，可選擇無限遠處為

5、電勢零點。則電場中任一點P的電勢可以表示為12.等勢面：（1）電場中電勢相等的點連成的曲面，就是等勢面。它形象地表示了電場中電勢的分布。（2）等勢面的性質：a．電荷沿等勢面移動，電場力不作功；b．等勢面與電場線處處正交。13.電勢與電場強度的關系：和上式的負號說明電場強度與電勢梯度的方向相反。10西北大學基礎物理學習題集-----電荷和靜電場（一）練習題一、選擇題1．正方形的兩對角上，各置電荷，其余兩對角上各置電荷。若所受合力為零。則與間的關系為：[A]（A）（B）（C）（D）2．兩個等量的正電荷相距為2，點在它們的中垂線上，為到垂足的距

6、離。當點電場強度大小具有最大值時，的大小是：[C]（A）（B）（C）（D）3.如圖所示，一個帶電量為q的點電荷位于立方體的A角上，則通過側面abcd的電場強度通量等于［C］A.B.C.D.4.有兩個點電荷電量都是＋q，相距為2a，今以左邊的點電荷所在處為球心，以a為半徑作一球形高斯面，在球面上取兩塊相等的小面積S1和S2，其位置如圖所示，設通過S1和S2的電場強度通量分別為Φ1和Φ2,通過整個球面的電場強度通量為Φe，則［D］ A.Φ1＞Φ2,Φe=B.Φ1=Φ2,Φe=C.Φ1＜Φ2,Φe=D.Φ1＜Φ2,Φe=5.在兩個電荷量相等的點

7、電荷連線的垂直平分線上，具有最大的電場強度的點的位置為［］ A.B.C.D.10西北大學基礎物理學習題集-----電荷和靜電場（一）6.某電場的電力線分布情況如圖所示，一負電荷從M點移到N點，有人根據這個圖作出下列幾點結論，其中哪點是正確的？［C,D］A.電場強度B.電勢C.電勢能D.電場力的功7.在XOY平面上的電場強度為=(3+8xy)+(4x2+8y2).若取O點作為電勢零點，則點P(x,y)的電勢為［C］A.B.C.D.8.電量為q，半徑為R的均勻帶電球面。若規(guī)定距球面為R處為電勢零點，則電勢分布為［C］A.B.C.D.9.沿x軸

8、放置的“無限長”分段均勻帶電直線，電荷線密度分別為+λ(x＜0）和-λ（x＞0）,如圖所示，則oxy平面上點(0,a)的場強為［B］A.0B.C.D.10西北大學基礎物理學習題集---