xP,a(0)O+-y图 5-1(a) yxddqxdEdE xdE yPldx图 5-1(b) yxEPO图 5-1(c) 一、选择题1.如图 5-1(a)所示,一沿 x 轴放置的“无限长”分段均匀带电直线, 电荷线密度分别为( x <0处)和( x >0 处),则 xOy 平面上 P 点( 0,a)处的电场强度E 为:A.ia02;B.ia04;C.)(40jia;D.0。(A )[知识点 ] 半无限长均匀带电杆E 的计算,场强叠加原理。[分析与解答 ] 如图 5-1(b) 所示,先计算一根长度为l 的均匀带电直线在过其一端的垂面上任一点P的场强。在均匀带电直线上任取一微元dx,其电荷元xqdd在过其一端的垂面上任一点P 的场强 dE的大小为1/2220dπ41daxxE方向如图 5-1(b) 所示则3/22204cosddaxxdxEEx3/22204sinddaxadxEEy分别积分可得alaaxxdxElx114422003/222022003/222044allaaxadxEly当 l时,可得半无限长均匀带电直线在其一端垂面上任一点场强为aE x04,aE y04可见yxEE,所以场强E 的方向与带电直线夹角o45 。rERE∝Or21图 5-2 对于题目给出的“无限长”分段均匀的带电直线,可看作是两半无限长均匀带电直线电场的叠加,两段半无限长带电直线在P 点的场强方向如图5-1(c) 所示,迭加后的场强为iiiiEEEaEEEx0oo22cos45cos452.真空中静电场的高斯定律告诉我们:A.高斯面内不包围自由电荷,则面上各点的E 的量值处处为零;B.高斯面上各点的E 与面内自由电荷有关,与面外的电荷无关;C.穿过高斯面的E 通量,仅与面内自由电荷有关;D.穿过高斯面的E 通量为零,则面上各点的E 必为零;E.高斯定律仅适用于对称性电场,不适用于电偶极子的电场。(C)[知识点 ] 高斯定理的理解。[分析与解答 ] 对于静电场的高斯定理内SSq01d SE的正确理解, 应注意三个物理量之间的联系与区别。 一是通过闭合曲面的电通量为SESE d,而穿过高斯面的电通量仅与高斯面内包围的电荷有关,与面外电荷分布无关,所以0内Sq,则E = 0;二是高斯面上各点的电场强度E 是由空间所有的电荷在高斯面上dS 处的矢量叠加, 这些电荷包含了高斯面内外的电荷,E = 0 并不说明高斯面上各点的场强E 也处处为零;三是电通量与高斯面内电荷的分布无关。高斯定理是静电场有基本性质之一,表明静电场是有源场,不仅适用对称场,且适用于非对称场,只是在用高斯定理简便计算电场强度E 时,才要求场必需有对称性。3.如图 5-2 为一具有对称性分布的静电场的场强大小E 随场点距离r 变化的曲线。试指出该电场是...