第一章 静电场习题 联系客服

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例1: 长为l 、线电荷密度为λ的两根相同的均匀带电绝缘细棒沿同一直线放置,两棒近端

相距为l ,求两棒间的静电相互作用力的大小。

例2: 有一带电量为q的点电荷与长为l、线电荷密度为λ的均匀带电绝缘细棒沿同一直线放置,棒近端与点电荷相距为l(如图),求棒与点电荷间的静电相互作用力的大小。

0

dq dx

q x

例3: 在边长为a的正方形的四角,依次放置点电荷q,2q,-4q和2q,它的几何中心放置一

个单位正电荷,求这个电荷受力的大小和方向。

q 2q

2q -4q

例4: 一细棒弯成半径为R的半圆形,均匀分布有电荷q,求置放在半圆中心O处的带电量为Q的点电荷所受的力。

O Q

例5:求电偶极子产生的场强

(相隔一定距离的等量异号一对点电荷系,当点电荷+q和-q的距离l比从它们到所讨论的场点p的距离小得多时,此电荷系称电偶极子。用l表示从负电荷到正电荷的矢量线段)

?q

l ?q

?? 电偶极矩(电矩) ql?P,x??l例6、一线电荷密度为?的均匀细棒,长为L,求与棒垂直距离为x的任一点的场强。设场

点P与棒的上下端的连线与x轴的夹角为?1、?2。

2) 若x??L;若x??L (带电线无限长),(远离带电线),3)若棒为半无限长,情况如何?

例7:一线电荷密度为λ 的均匀细棒( λ >0),长为L ,求细棒延长线上任一点的场强。

例8: 计算带电量为q的均匀细圆坏(半径为R)的轴线上与环心相距x的P点的场强。

例9:计算半径为R、带电量为q的、所张的圆心角为1200的细圆弧线在其圆心处产生的电场强度。

例10:求均匀的带电量为q、半径为R的圆盘轴线上任一点P的场强。

例11: 求面电荷密度为σ 的半空心球球心的电场强度

例12:圆锥体底面半径为R ,高为H ,均匀带电,电荷体密度为ρ ,求其顶点o处的场强。

例13:从示波器显象管内射出的电子束受横向电场的偏折,计算荧光屏上的光点的位移。设电子射线以速度v0进入与速度垂直的横向均匀电场,场强为 E,偏转板长为l,偏转板中心到屏的距离为d。

yy2l?v0?Fed?1l2y1oe d电子在电场中的加速度为

a?eEm

例 14: 计算半径为R,电荷体密度为ρ的均匀带电球体的电场分布。

例15:求半径为R 带电量为q 的空心球壳的电场分布

例16:求线电荷密度为?e的长直带电线的电场分布

例17:求单位长度电荷密度为λ,截面半径为R的空心长圆柱面 的电场分布。

例18: 求面电荷密度为σ 的无限大薄平面的电场分布

例19:有两面面电荷密度等量异号的平面平行放置(忽略边缘效应),求各区域的电场强度

例20:一根不导电的细杆被弯成几乎完整的圆,圆的半径为R ,杆两端有Δs ( Δs<<2?R)

的缝隙,电荷q 均匀地分布在杆上,求圆心处的场强。

例21: 一均匀带电球体,半径为R ,体密度为ρ ,今在球内挖去一半径为r (小于R)的球体,求证由此形成的空腔内的电场是匀强的,并求其值。

例22:一均匀带电、面电荷密度为σ 大平面中挖去一个半径为R 的圆孔,求通过孔中心并与平面垂直的直线上的场强分布。

例23: 求电偶极子的电势分布。

例24:计算均匀带电量为q 半径为R 的圆环轴线上任意点的电势

例25:计算面电荷密度为 σ 半径为R 的圆盘轴线上任意点的电势

例26:求线电荷密度为λ无限长均匀带电直线外与直线垂直距离为a 的P点的电势

例27:求带电量为q ,半径为R 的均匀带电球面的电势分布。

例28:求如图各区域的电势及两球面的电压

例29:如图求:(1)将点电荷q0 从A点移到B点,电场力作功多少?(2)将此电荷从C点移到D点,电场力作功多少?(3)将此电荷从无穷远处移到A点,电场力作功多少?

例 30:求电偶极子的电场中任一点的电势,利用电势梯度求任一点的电场强度。

例31:一半径为R的圆盘,其上均匀分布有面电荷密度为 σ的电荷,求(1)轴线上任一点的电势;(2)用场强与电势的梯度关系求该点的场强。

例32:如图所示,水分子可近似看作电偶极矩p=6.2×10-30C?m的电偶极子,有一个电子放在电偶极矩的延长线、距电偶极矩中心O为5×10-10m的点上,求电子的电势能和作用在电子上的力。

例33:A、B为靠得很近的两块平行金属板,板的面积为S ,板间距为d ,使A、B板带电分别为qA 与qB ,且qA 大于qB 求各板两侧所带的电量及两板间的电压。

例34:利用导体表面附近紧邻处的电场与该处电荷面密度的关系得:

qAqBq2q1q3q4I

?1A?2II ?3BIII ?4

例 35:空腔导体是半径分别为R1和R2、带电量为Q的导体球壳,里面有一半径为r 、带电量为q 同心导体小球。求(1)小球的电势;(2)空腔导体球壳的电势;(3)若球壳接地,小球与球壳的电势差;(4)再将球壳绝缘而小球接地,求小球所带的电荷量及球壳的电势。

例36:导体 A含有两个空腔,在腔中心分别有qb、qc,导体本身不带电。在距A中心 r远处有另一电荷qd,。问qb、qc、qd各受多大力?(设r>>R)

R qbqqdA0 r

例37:如图,在边长为b的立方体每个顶点上放一个点电荷-e,中心放一个点电荷+2e。求此

带电系统的相互作用能。

例38: 均匀带电球面,半径为R,总电量为Q,求这一带电系统的静电能。

RQ