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静电场高斯定理说明静电场是

静电场高斯定理说明静电场是

静电场高斯定理是电场理论中的重要定理之一,它表明了电场的性质与周围环境中的电荷分布密切相关。根据高斯定理,电场线从正电荷流向负电荷,电场线越密集,则电场强度越大。因此,静电场高斯定理说明了静电场是由电荷所产生的。

在一个封闭的曲面内,静电场的通量等于该曲面内的电荷量除以真空介电常数ε0。这意味着,若一个曲面内的电荷量增加,则经过该曲面的电场通量也会增加。因此,静电场的强度与周围环境中的电荷分布密切相关。

总之,静电场高斯定理说明了静电场的本质,即由电荷所产生的电场。这一理论奠定了电场的基础,并为人们理解和应用电场提供了重要的指导。

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大物判断

1、物体所受的合外力等于零,或者不受外力的作用,物体的角动量保持不变。(×) (合外力矩为0时角动量守恒;合力为零时动量守恒) 2、弹簧振子作简谐运动的总能量与振幅的二次方成正比。(√) 3、频率相同、相位差恒定的两列波叫做相干波。(×) (波的相干条件是频率相同、振动方向相同、相位差相同) 4、电场强度为零处,电势也为零。(×) (均匀的球面内电场强度为0,但是电势处处相等) 5、?=?0S d B S 不能说明闭合曲面上各点的磁感强度一定为零。(√) (只能说明磁通量为零) 1、质点作圆周运动时,其总加速度始终指向圆心。( × ) 2、一个刚体所受合外力为零,其合力矩一定为零。( × ) 3、波的频率与其波源振动的频率相同。( √ ) 4、两条绝热线不能相交。( √ )(绝热线斜率一定比等温线斜率大) 5、由高斯定理可知高斯面上的电场是由高斯面内的所有电荷所激发。( × ) 1、静电场高斯定理说明静电场是无源场。( × ) 2、静电场是保守场,而感生电场不是保守场。(√) 3、载流导线在磁场中受力是由于导体中的电子受洛仑兹力作用的结果。(√) 4、物体的角动量保持不变,则物体一定不受外力矩作用。( × ) (只是合力局为零) 5、在匀速圆周运动中,法向加速度只改变质点速度的方向。(√) 1、场强为零处,电势也为零。( × ) 2、静电场和感生电场都是保守场。( × ) (静电场是保守场,感生电场不是) 3、载流导线在磁场中受力是由于导体中的电子受洛仑兹力作用的结果。(√) 4、如果物体所受的合外力矩等于零,则物体的角动量保持不变。(√) 5、质点在作圆周运动时,其切向加速度为零。( × ) 1、匀速率圆周运动的切向加速度一定等于零。( √ ) 2、电场中的高斯面上各点的电场强度,只是由分布在高斯面内的电荷决定的。( × ) 3、刚体对轴的转动惯量,取决于刚体的质量和质量分布,与轴的位置无关。( × ) 4、弹簧振子作简谐运动的总能量与振幅平方成正比。( √ ) 1、若用条形磁铁竖直插入木质圆环,则环中产生感应电动势。( √ ) (但是没有感应电流) 2、绝热线比等温线要陡一些。( √ ) R Q V 04πε=

高斯定理的理解

高斯定理的理解 电子与信息学院 0 7 电联 6号 熊德辉 摘要:高斯定理在静电学具有重要的应用。在大学物理里,仅表示为积分形式,应认识其物理意义 ,同时又必须从它的物理含义上认识它的数学应用 ,这对清楚、全面了解静电场是至关重要的. 关键词:高斯定理;高斯面;电场线;对称分布;散度;电通量;电场强度。 一、高斯定理的理解 高斯定理是静电学中的一个重要定理,它反映了静电场的一个基本性质 ,即静电场是有源场 ,其源即是电荷。可表述为:在静电场中 ,通过任意闭合曲面的电通量 ,等于该闭合曲面所包围的电荷的代数和的 ξ 1 倍 ,与闭合曲面外的电荷无关。它的表达 式为:ξ int ∑?= ?q dS E s 是电磁学最基本的定理之一。其中 ,E 表示 在闭合曲面上任一 dS 面处的电场强度 ,而 E ·dS 则为通过面元dS 的电场强度通量 ,就表dS E s ??示通过整个闭合曲面 S 的电场 强度通量 ,?s 表示沿闭合曲面 S 的积分 ,习惯上称 S 为高斯 面, 高斯定理表明:静电场是有源的、发散的 ,源头在电荷所在处 ,由此确定的电场线起于正电荷 ,终于负电荷。对高斯定理的

理解和应用不正确 ,常常会出现一些问题。 如 ,高斯面上的 E 是否完全由高斯面内的电荷产生;如果 ∑=0q ,是否必有 E = 0 ;当E 处处为零时 ,是否高斯面内一定无电荷;高斯定理是否在任何情况下都成立;哪些问题用高斯定理解决会简便一些等等. 这就涉及是否对高斯定理理解正确 ,对其数学表达式的理解是否存在数学负迁移情况.其实 ,只要对高斯定理注意掌握几个要点, 就能对上面的问题有比较清醒的认识了. 1 定理中的 E 是指空间某处的总电场强度 空间中某处的电场强度为空间中所有电荷所激发的电场在该处场强的矢量和. 若任意作一个假想的闭合曲面(高斯面) 通过该处 ,用 E 内、 E 外 分别表示高斯面内、外的电荷在高斯面上产生的场 ,则在该处的总场强 E = E 内 + E 外.由高斯定理有:ξ int ∑???= ?+?=?q dS dS dS E s s s E E 外内 而从电场线的角度看 ,电场线始于正电荷 ,终于负电荷 ,当电场中的闭合曲面内不含有电荷时 ,电场线仅穿过此闭合曲面 ,这些进入闭合曲面的电场线总条数与穿出闭合曲面的电场线总条数相等 ,故通过整个闭合曲面的电场强度通量为零. 所以 0=??dS s E 外 故 ξ int ∑??= ?=?q dS dS E s s E 内

静电场的高斯定理的数学表达式为

静电场的高斯定理的数学表达式为 静电场的高斯定理是物理学中一个重要的定理,它可以帮助我们了解和描述电场的变化以及电荷(电荷量或电荷密度)与它们之间的关系。该定理以19世纪德国数学家卡尔高斯(Karl Gauss)命名,他在1813年发表了第一个有关静电场的论文。高斯定理有几种不同的数学表达式,它们可以描述不同类型的物理系统。 首先,让我们来看看静电场的概念。电场是一种场,它由一组随时间变化的电荷产生的电力线组成。这些线描述电力在某个空间区域内的分布。在这里,我们只考虑静电场,它是由平衡状态的电荷产生的(即不会随时间变化)。此外,静电场在电磁学中也被称为电场,是由平衡状态的电荷产生的。 接下来,我们来看看静电场的高斯定理的数学表达式。该定理建立在一个有限空间上,它表明,在该空间内,电场的总变化量可以用电荷的总量来表示,也就是说,电场的总变化量可以用电荷的总量来描述。以下是静电场的高斯定理的数学表达式: begin{equation}vec abla cdot vec E = rho/epsilon_0end{equation} 其中,$vec E$代表了一维空间上电场的分量;$vec abla$表示空间离散梯度;$rho$是电荷密度,$epsilon_0$是真空介电常数。 通过这个定理,可以表示电荷密度与电力线的关系,并且可以使用它来求解静电场。通常情况下,可以利用它来计算某个特定点处的

电力线的密度和方向。 总的来说,静电场的高斯定理的数学表达式是一种强有力的工具,它可以帮助我们理解和描述电场的变化以及电荷和它们之间的关系。该定理的数学表达式也可以用来求解静电场的电力线的方向和密度,这有时对物理系统的研究是非常有价值的。

高斯定理反映静电场为

高斯定理反映静电场为 静电场是物理学中一种非常重要的场,它是由电荷的分布所形成的,而高斯定理则是关于电势的重要定理,可根据它来了解静电场的特性和分布。 静电场可以表示为由电荷分布所形成的一种场,它具有不同空间梯度和方向的电势。高斯定理是一个与电势有关的重要定理,它指出,在划定的任意表面上,流经表面的电荷量等于这个表面上的电势的积分,也就是说,积分表面上的电势方向的导数即可确定电荷量。因此,高斯定理是了解静电场的分布和特性的重要工具。 因为高斯定理的存在,可以通过电势的梯度值来推测出静电场的分布,当电势梯度在某一点大于零时,由高斯定理可知,在该点上存在正电荷;当电势梯度在某一点小于零时,由高斯定理可知,在该点上存在负电荷,也就是说由电势的梯度值可以推测出电荷的存在,有助于我们更深入地了解静电场的分布特性。 由于高斯定理的存在,还可以综合地处理多点电荷或多点电势,即可用它来表示在多个电荷分布点处的电势,也可以用它来表示多个电势分布点处的电荷,从而可以更全面地研究静电场的分布特性。例如,可以求出多个电荷分布点处的电势及其函数值,以及多个电势分布点处的电荷及其函数值,从而使我们可以更加准确的了解静电场的分布特性。 另外,从静电场的分布特性上考虑,可以运用高斯定理计算出某一个位置的电势,同时又可以从它的反面来得出电荷的存在,从而可

以更加深入地了解静电场的特性和分布。因此,高斯定理是反映静电场的重要工具。 综上所述,高斯定理是反映静电场的重要定理,可以根据它来研究和了解静电场的特性和分布,由它可以推测出电势的方向和电荷的存在;它可以用来计算出某一点处的电势,也可以用来综合多点电荷和电势,从而使我们可以更加深入地去了解静电场的特性和分布。因此,高斯定理可以极大地提高我们对静电场的认识和了解,是反映静电场的重要工具。

关于电场的高斯定理

关于电场的高斯定理 高斯定律(gauss' law),属物理定律。在静电场中,穿过任一封闭曲面的电场强度 通量只与封闭曲面内的电荷的代数和有关,且等于封闭曲面的电荷的代数和除以真空中的 电容率。 该定律表明在闭合曲面内的电荷分布与产生的电场之间的关系。静电场中通过任意闭 合曲面(称高斯面)s 的电通量等于该闭合面内全部电荷的代数和除以真空中的电容率, 与面外的电荷无关。 物理定律 由于磁力线总是闭合曲线,因此任何一条进入一个闭合曲面的磁力线必定会从曲面内 部出来,否则这条磁力线就不会闭合起来了。如果对于一个闭合曲面,定义向外为正法线 的指向,则进入曲面的磁通量为负,出来的磁通量为正,那么就可以得到通过一个闭合曲 面的总磁通量为0。这个规律类似于电场中的高斯定理,因此也称为高斯定理。 与静电场中的高斯定理相比较,两者有著本质上的区别。在静电场中,由于自然界中 存有着单一制的电荷,所以电场线存有起点和终点,只要闭合面内有净余的也已(或负) 电荷,沿着闭合面的电通量就不等于零,即为静电场就是有源场;而在磁场中,由于自然 界中没单独的磁极存有,n极和s极就是无法拆分的,磁感线都就是无头无尾的滑动线, 所以通过任何闭合面的磁通量必等于零。 特别要强调两点: 1.关于电场线的方向的规定:电场线上每一点的切线方向就是该 点电场的方向。2.关于电场线的疏密的规定:电场线在某处的疏密要反映电场强度的大小,即在电场中通过某一点的电场线的数密度与该点电场强度的大小呈正相关,即: e= dn/ds,其中ds是在电场中的某一点取一个通过该点的且与电场线垂直的微分面,dn就是穿过该面ds的电场线的根数。 高斯定理来源于库仑定律,依赖场强共振原理,只有当电场线密度等同于场强悍小时场 线通量就可以与场强通量等同于,并统一遵守高斯定理。高斯面上的实际场强就是其内外 所有电荷产生的场强共振而变成的合场强。但利用高斯面所求出的场强则仅仅就是分析高 斯面上场强原产时所牵涉的电荷在高斯面上产生的合场强,而不涵盖未牵涉的电荷所产生 的场强。 定理应用 解电场强度e需用库仑定律,也需用高斯定理。利用库仑定律联同场强共振原理对点 电荷、点电荷系则的场强通常都可以解;对已连续原产磁铁体系的场强原则上也可以解, 但对具体内容问题必须晓得电荷的已连续原产函数就可以解。利用高斯定理解场强存有一 定局限性,通常就可以对具备某种对称性原产的场强可以解。

静电场的详细计算

静电场定义 由静止电荷(相对于观察者静止的电荷)激发的电场。 静电场性质 根据静电场的高斯定理: 静电场的电场线起于正电荷或无穷远, 终止于负电荷或无穷远,故静电场是有源场. 从安培环路定理来说它是一个无旋场. 根据环量定理,静电场中环量恒等于零,表明静电场中沿任意闭合路径移动电荷,电场力所做的功都为零,因此静电场是保守场. 根据库仑定律,两个点电荷之间的作用力跟它们的电荷量的乘积成正比,和它们距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上,即F=(k·q1q2)/r²;,其中q1、q2为两电荷的电荷量(不计正负性)、k为静电力常量,约为9.0e+09(牛顿·米²)/(库伦²;),r为两电荷中心点连线的距离。注意,点电荷是不考虑其尺寸、形状和电荷分布情况的带电体。是实际带电体的理想化模型。当带电体的距离比它们的大小大得多时,带电体的形状和大小可以忽略不计的点电荷。 静电场的泊松方程 由于静电场是无旋场,故可用标量电位φ表征静电场(见电位)。电位与电场强度的关系是式中Q点为电位参考点,可选在无穷远处;P点为观察点。上式的微分形式为电场强度等于电位的负梯度,即 E=-墷φ在ε为常数的区域,式中墷·墷可记作墷2, 在直角坐标中分别为一阶与二阶微分算符。这样,可得电位φ所满足的微分方程称为泊松方程。如果观察点处自由电荷密度ρ为0,则 墷2φ=0 称为拉普拉斯方程。泊松方程和拉普拉斯方程描述了静电场空间分布的规律性。可以证明,当已知ρ、ε及边界条件时,泊松方程或拉普拉斯方程的解是惟一的,可以设法求解电位φ,再求出场中各处的E。 静电场知识点 一、库仑定律 ①元电荷:元电荷是指最小的电荷量,用e表示,大小为

静电场的基本理论及应用

静电场的基本理论及应用 静电场,是指在没有电荷移动的情况下,存在电荷分布的场。静电场是一种基本的电磁现象,其产生的原因是电荷的静电相互作用。静电场的研究有着广泛的应用,如医疗设备、高压电器、电子器件等领域都离不开静电场的应用。 一、静电场的基本理论 1. 静电场的基本概念 静电场是一种没有时间变化的电场,当电荷不动时,就形成了静电场。静电场通常用带电体产生的电势差和电场强度来描述,电势能在相邻两点之间移动的能量,是对电场的一种描述方式。而电场强度指的是在一定位置上,单位正电荷所受的力,它所表征的是电场的强弱。 2. 静电场的基本定律 静电场的基本定律包括库伦定律和高斯定律。库伦定律通过计算两个点电荷之间的作用力,得出了电荷之间的相互作用规律。

高斯定律则是可以用来计算电场的性质,它所描述的是电场的原理。 3. 静电场的特性 静电场有一些特性,如线性可叠加性、静电场的独立性、电荷的守恒性等。它们为静电场的研究和应用提供了基础。 二、静电场的应用 1. 静电场在电子器件中的应用 静电场可以用来制造电子器件,如电容器、电晶体等。而在电子器件的生产过程中,静电场还可以用来控制熔化和加工器件的形状和结构等。同时,在半导体加工过程中,静电场也能够提供很好的电离条件。 2. 静电场在高压电器中的应用

在高压电器中,静电场常常被用于漏电检测、油纸绝缘等方面。由于静电场的特性使得电器件具有较高的灵敏度和反应速度,广 泛应用于高压电器中。 3. 静电场在医疗设备中的应用 静电场不仅在电子器件和高压电器中有应用,还可以用在医疗 设备中,如放射性治疗、磁共振成像等。通过调节静电场的强度 和方向,可以对人体组织产生一定的刺激和影响,实现治疗效果。 三、静电场的研究进展 目前,静电场的研究范围正在不断的拓宽,特别是在生命科学、材料科学、能源科学以及工程技术领域等方面,都是静电场研究 的重要领域。在科学研究进程中,人类利用静电场的特性进行各 种实验,从而不断发掘静电场的应用价值。 总之,静电场是一种重要的电磁现象,其基本理论和应用都极 为广泛。科学家们正不断深入研究,以期能够更好地利用静电场 来推动人类科学技术的进步。

电磁场的高斯定律

电磁场的高斯定律 高斯定律是电磁学中非常重要的一个定律,它描述了与电荷和电场在空间分布有关的关系。高斯定律由德国物理学家卡尔·弗里德里希·高斯在19世纪初发现和发表,被广泛应用于电磁学的研究和应用中。 高斯定律的表述是:电场通过一个闭合曲面的通量等于该闭合曲面内的总电荷除以真空介电常数。这个定律用数学形式可以表示为:∮E·dA = Q/ε₀ 其中,∮E·dA表示电场E在某一个闭合曲面上的通量,Q表示该闭合曲面内的总电荷,ε₀表示真空介电常数。 高斯定律有着广泛的应用,下面将从静电场和静磁场两个方面来介绍高斯定律的应用。 一、静电场中的高斯定律 静电场是指电荷不随时间变化的电场。在静电场中,高斯定律可以简化为以下形式:一个闭合曲面上的电场通量等于该闭合曲面内的电荷除以真空介电常数。 利用高斯定律,我们可以推导出一些重要的结论。比如,如果闭合曲面内没有电荷,那么该闭合曲面上的电场通量为零。这是因为没有电荷产生的电场通过闭合曲面。另外,如果闭合曲面内存在正电荷,那么该闭合曲面上的电场通量为正值;如果闭合曲面内存在负电荷,那么该闭合曲面上的电场通量为负值。

二、静磁场中的高斯定律 在静磁场中,没有磁荷(单极子),因此高斯定律在磁场中不成立。高斯定律只适用于描述与电荷和电场有关的情况。但是在一些特殊情 况下,我们可以利用高斯定律来计算磁场。 例如,考虑一个闭合的曲面,通过该曲面的磁场通量为Φ,那么根据高斯定律,磁场的通量Φ等于零。这意味着,在静磁场中,磁场的通 量是守恒的,即从一个闭合曲面的内部流出的磁场通量等于从该闭合 曲面的外部流入的磁场通量。 结论 高斯定律是描述电磁场中电荷和电场关系的重要定律。它在静电场 中的形式是电场通过闭合曲面的通量等于该闭合曲面内的总电荷除以 真空介电常数。它在静磁场中的形式可以用来说明磁场通量的守恒性质。 高斯定律的应用广泛,不仅可以用于解决静电场和静磁场中的问题,还可以扩展到动态的电磁场中。通过研究和应用高斯定律,我们可以 更好地理解电磁场及其与电荷的相互作用。 总之,高斯定律是电磁学中重要的基础定律之一,对我们理解和应 用电磁场起着至关重要的作用。通过深入研究高斯定律及其应用,我 们可以更好地理解电磁学的原理和现象,并为相关领域的科学研究和 技术应用做出贡献。

静电场练习题及答案

1 静电场练习题及答案 一、选择题 1、库仑定律的适用范围是 〔 D 〕 ()A 真空中两个带电球体间的相互作用; ()B 真空中任意带电体间的相互作用; ()C 真空中两个正点电荷间的相互作用; ()D 真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距 2、关于电场强度,下面说法中正确的是 ( D ) (A )电场强度E 的大小与试探电荷 0q 的大小成反比; (B )电场强度E 的大小与试探电荷受力F 的大小成正比 (C )若场中某点不放试探电荷 0q ,则0=F ,从而0=E (D )对电场中某点,试探电荷受力F 与0q 的比值不因0q 而变; 3、根据场强定义式0q F E =,下列说法中正确的是:〔 D 〕 ()A 电场中某点处的电场强度就是该处正电荷所受的力; ()B 从定义式中明显看出,场强反比于单位正电荷; ()C 做定义式时0q 必须是正电荷; ()D E 的方向可能与F 的方向相反。 4、已知一高斯面所包围的体积内电荷代数和0i q =∑,则可肯定: ( C ) (A )高斯面上各点场强均为零。 (B )通过高斯面上每一面元的电通量均为零。 (C )通过整个高斯面的电通量为零。 (D )以上说法都不对。 5、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: ( D ) (A )曲面S 的电通量不变,曲面上各点场强不变。 (B )曲面S 的电通量变化,曲面上各点场强不变。 (C )曲面S 的电通量变化,曲面上各点场强变化。 (D )曲面S 的电通量不变,曲面上各点场强变化。 6一点电荷,放在球形高斯面的中心处,下列哪一种情况,通过高斯面的电通量发生变化: (A )将另一点电荷放进高斯面内; ( A ) (B )将球心处的点电荷移开,但仍在高斯面内; (C )将另一点电荷放在高斯面外; (D )将高斯面缩小一半。

《大学物理》考试试卷D及答案解析

《大学物理》考试试卷D 及答案解析 一、简答题(每题4分,共16分) 1. 简述保守力与非保守力区别,根据保守力做功特点引入什么物理量? 答案:保守力做功与路径无关,非保守力做功与路径有关,根据保守做功与路径无关的特点引入势能概念。 2. 列举静电场及磁场中的高斯定理,并指出静电场、磁场哪个是有源场? 静电场高斯定理:0 ε∑ ⎰⎰ = ⋅= Φi q s s d E e 静电场高斯定理:0== s s d B ϕ静电场为有源场。 3. 什么是静电平衡;简述达到静电平衡时导体有什么性质。 答案:导体中没有宏观电荷的定向运动,这时导体达到静电平衡。导体达到静电平衡时,导体内部场强为零;导体表面电场强度的方向都与导体面垂直;导体为等势体;净电荷分布在导体的外表面。 4. 什么是动生电动势和感生电动势;简述产生动生电动势的物理本质。 答:由于回路所围面积的变化或面积取向变化而引起的感应电动势称为动生电动势;由于磁感强度变化而引起的感应电动势称为感生电动势。 在磁场中导体作切割磁力线运动时,其自由电子受洛仑滋力的作用,从而在导体两端产生电势差。 二、单项选择题(每题3分,共24分) 1.一运动质点在某瞬时位于矢径r 的端点处,则其速度大小可以表示为( ) (A) dt dr (B) dt r d (C )dt r d (D )dt r d 2.对于保守力,下列说法错误的是( ) (A)保守力做功与路径无关, (B)保守力沿一闭合路径做功为零, (C)保守力做正功,其相应的势能增加, (D)只有保守力才有势能,非保守力没有势能。 3.对质点组有下列几种说法,正确的是( ) (1)质点组总动量的改变与内力无关 (2)质点组总动能的改变与内力无关

静电场的高斯定理复习题

- 选择题 1.关于高斯定理的理解有下面几种说法,其中正确的是: ()A 如果高斯面上E 处处为零,则该面内必无电荷; ()B 如果高斯面内无电荷,则高斯面上E 处处为零; ()C 如果高斯面上E 处处不为零,则高斯面内必有电荷; ()D 如果高斯面内有净电荷, 则通过高斯面的电场强度通量必不为零。 〔 〕 答案:()D 2.如在边长为a 的正立方体中心有一个电量为q 的点电荷,则通过该立方体任一面的电场强度通量为 ()A 0/q ; ()B 0/2q ; ()C 0/4q ; ()D 0/6q 。 〔 〕 答案:()D 3.在电场强度为E Ej v v 的匀强电场中,有一如图所示的三棱柱,取表面的法线向外,设过面AA'CO ,面B'BOC ,面ABB'A'的电通量为1 ,2 ,3 ,则 ()A 1230Ebc Ebc ; ()B 1230Eac Eac ; ()C 22 123Eac Ec a b Ebc ; ()D 2 2 123Eac Ec a b Ebc 。 〔 〕 答案:()B 4.已知一高斯面所包围的体积内电荷代数和 0i q ,则可肯定: ()A 高斯面上各点场强均为零。 ()B 穿过高斯面上每一面元的电通量均为零。 ()C 穿过整个高斯面的电通量为零。()D 以上说法都不对。 〔 〕 答案:()C 5.有两个点电荷电量都是q ,相距为2a ,今以左边的点电荷所在处为球心,以a 为半径作一球形高斯面。 在球面上取两块相等的小面积1S 和2S ,其位置如图所示。设通过1S 和2S 的电场强度通量分别为1 和 2 ,通过整个球面的电场强度通量为 ,则 ()A 120,/q ; ()B 120,2/q ; ()C 120,/q ; ()D 120,/q 。 〔 〕 答案:()D 6.一点电荷,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: ()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:()B 7.A 和B 为两个均匀带电球体,A 带电荷q ,B 带电荷q ,作一与 x y z a b c E O A A B B C x O q q a 2a S 1 S 2 A S +q r -q B

大学物理第7章电场题库答案(含计算题答案)

大学物理第7章电场题库答案(含计算题答 案) -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

9题图 第七章 电场 填空题 (简单) 1、两无限大平行平面的电荷面密度分别为σ+和σ+,则两无限大带电平面外的电场强度大 小为 σε ,方向为 垂直于两带电平面并背离它们 。 2、在静电场中,电场强度E 沿任意闭合路径的线积分为 0 ,这叫做静电场的 环路定理 。 3、静电场的环路定理的数学表达式为 0l E dl =⎰ ,该式可表述为 在静电场中,电场强度的环流恒等于零 。 4、只要有运动电荷,其周围就有 磁场 产生; 5、一平行板电容器,若增大两极板的带电量,则其电容值会 不变 ;若在两极板间充入均 匀电介质,会使其两极板间的电势差 减少 。(填“增大”,“减小”或“不变”) 6、在静电场中,若将电量为q=2×108库仑的点电荷从电势V A =10伏的A 点移到电势V B = -2伏特的B 点,电场力对电荷所作的功A ab = 92.410⨯ 焦耳。 (一般) 7、当导体处于静电平衡时,导体内部任一点的场强 为零 。 8、电荷在磁场中 不一定 (填一定或不一定)受磁场力的作用。 9、如图所示,在电场强度为E 的均匀磁场中,有一半径为R 的半球面, E 与半球面轴线的夹角为α。则通过该半球面的电通量为 2cos B R πα-⋅ 。 10、真空中两带等量同号电荷的无限大平行平面的电荷面密度分别为σ+和σ+,则两无限大带电平面之间的电场强度大小为 0 ,两无限大带电平面外的电场强度大小为 σε 。

11、在静电场中,电场力所做的功与 路径 无关,只与 起点 和 终点位置 有关。 12、由高斯定理可以证明,处于静电平衡态的导体其内部各处无 净电荷 ,电荷只能分布于 导体 外表面 。因此,如果把任一物体放入空心导体的空腔内,该物体就不受任何外 电场的影响,这就是 静电屏蔽 的原理。(一般) 13、静电场的高斯定理表明静电场是 有源 场, (一般) 14、带均匀正电荷的无限长直导线,电荷线密度为λ。它在空间任意一点(距离直导线的垂直距 离为x 处)的电场强度大小为 02x λπε ,方向为 垂直于带电直导线并背离它 。(一般) 16、静电场中a 、b 两点的电势为a b V V <,将正电荷从a 点移到b 点的过程中,电场力做 负 功, 电势能 增加 。(综合) 17、(如图)点电荷q 和-q 被包围在高斯面内,则通过该高斯面的电通量s E d S →→⋅⎰ 等于零 。 18、带电体处于静电平衡状态时,它所带的电荷只分布在 外表面 ,导体内 部 无净 电荷,且越尖的表面处电场强度 越强 。(一般) 17题图

静电场的高斯定理复习题

静电场的高斯定理复习题

- 选择题 1.关于高斯定理的理解有下面几种说法,其中正确的是: ()A 如果高斯面上E 处处为零,则该面内必无电荷; ()B 如果高斯面内无电荷,则高斯面上E 处处为零; ()C 如果高斯面上E 处处不为零,则高斯面内必有 电荷; ()D 如果高斯面内有净电荷,则通过高斯面的电场强度通量必不为零。 〔 〕 答案:()D 2.如在边长为a 的正立方体中心有一个电量为q 的点电荷,则通过该立方体任一面的电场强度通量为 ()A 0/q ε ; ()B 0 /2q ε; ()C 0 /4q ε; ()D 0 /6q ε。 〔 〕 答案:()D 3.在电场强度为E Ej =的匀强电场中,有一如图所示的三棱柱,取表面的法线向外,设过面AA'CO ,面B'BOC ,面ABB'A'的电通量为1 φ,2φ,3 φ,则 ()A 123 0Ebc Ebc φφφ===; ()B 123 0Eac Eac φφφ=-==; ()C 123 Eac Ebc φφφ=-=-=-; ()D 123 Eac Ebc φφφ===。 〔 〕

答案:()B 4.已知一高斯面所包围的体积内电荷代数和0i q =∑,则可肯定: ()A 高斯面上各点场强均为零。 ()B 穿过高斯面上每一面元的电通量均为零。 ()C 穿过整个高斯面的电通量为零。()D 以上说法都不对。 〔 〕 答案:()C 5.有两个点电荷电量都是q +,相距为2a ,今以左边的点电荷所在处为球 心,以a 为半径作一球形高斯面。 在球面上取两块相等的小面积1 S 和2 S ,其位置如图所示。设通过1S 和2S 的电场强度通量分别为1φ和2 φ,通过整个球面的电场强度通量为φ,则 ()A 120,/q φφφε>=; ()B 120 ,2/q φφφε<=; ()C 120,/q φφφε==; ()D 120 ,/q φφφε<=。 〔 〕 答案:()D 6.一点电荷,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: ()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; x O q q a 2S S

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