电场综合考试题目及答案

电场综合考试题目及答案

一、单选题（每题2分，共20分）

1.下列哪个物理量不是描述电场性质的？（）（2分）A.电场强度B.电势C.电流D.电通量【答案】C【解析】电流是电荷的定向移动，不是描述电场性质的物理量

2.两个点电荷分别带等量异种电荷，它们之间的相互作用力是（）（2分）A.吸引力B.排斥力C.无作用力D.不确定【答案】A【解析】等量异种电荷之间存在吸引力

3.电场中某点的电势为正值，将一正电荷从无穷远处移到该点，电势能的变化是（）（2分）A.增加B.减少C.不变D.无法确定【答案】B【解析】正电荷在电势高处电势能较大，移到电势高处电势能减少

4.电容器在电路中主要起到的作用是（）（2分）A.隔直通交B.放大信号C.滤波D.储能【答案】D【解析】电容器在电路中主要起到储能作用

5.电场线是（）（2分）A.电场力方向B.电势方向C.电势梯度方向D.电通量方向【答案】C【解析】电场线是电势梯度的方向

6.电偶极矩的定义是（）（2分）A.两个电荷的电量之差B.两个电荷的电量之积C.两个电荷的电量之积乘以距离D.两个电荷的电量之和【答案】C【解析】电偶极矩定义为两个等量异种电荷的电量之积乘以它们之间的距离

7.电场中某点的电场强度为零，该点的电势是否一定为零？（）（2分）A.是B.否C.不确定D.条件不足【答案】B【解析】电场强度为零的点，电势不一定为零

8.一个带电粒子在电场中运动，电势能的变化与电势的关系是（）（2分）A.成正比B.成反比C.无关D.成平方关系【答案】A【解析】电势能的变化与电势成正比

9.电介质在电场中的表现是（）（2分）A.增强电场B.削弱电场C.不改变电场D.改变电场的方向【答案】B【解析】电介质在电场中会削弱电场

10.电容器并联时，总电容是（）（2分）A.各电容倒数之和B.各电容之和C.各电容平方和D.各电容倒数平方和【答案】B【解析】电容器并联时，总电容是各电容之和

二、多选题（每题4分，共20分）

1.以下哪些是电场的性质？（）（4分）A.电场强度B.电势C.电通量D.电流【答案】A、B、C【解析】电场强度、电势和电通量是描述电场性质的物理量，电流不是

2.电容器在电路中的作用有哪些？（）（4分）A.隔直通交B.放大信号C.滤波D.储能【答案】A、C、D【解析】电容器在电路中主要起到隔直通交、滤波和储能作用

3.电偶极子在电场中的受力情况是（）（4分）A.力矩B.电场力C.电势能D.电偶极矩【答案】A、B【解析】电偶极子在电场中受力矩和电场力

4.电场线有哪些性质？（）（4分）A.电场线起始于正电荷，终止于负电荷B.电场线不相交C.电场线的疏密表示电场强度D.电场线是闭合的【答案】A、B、C【解析】电场线起始于正电荷，终止于负电荷，不相交，疏密表示电场强度，不是闭合的

5.电介质在电场中的表现有哪些？（）（4分）A.极化B.电场增强C.电势降低D.电通量变化【答案】A、C【解析】电介质在电场中会极化，电势降低

三、填空题（每题4分，共20分）

1.电场中某点的电场强度为E，一个电荷量为q的点电荷在该点受到的电场力为______（4分）【答案】F=qE

2.电容器由两个平行板组成，板间距离为d，板面积为S，板间介质的介电常数为ε，则电容器的电容为______（4分）【答案】C=εS/d

3.电偶极子由两个等量异种电荷组成，电荷量为q，它们之间的距离为l，则电偶极矩为______（4分）【答案】p=ql

4.电场中某点的电势为φ，一个电荷量为q的点电荷在该点的电势能为______（4分）【答案】E_p=qφ

5.电介质在电场中的极化现象是指______和______的分离（4分）【答案】正电荷；负电荷

四、判断题（每题2分，共10分）

1.电场线是闭合的（）（2分）【答案】（×）【解析】电场线不是闭合的，起始于正电荷，终止于负电荷

2.电场强度为零的点，电势一定为零（）（2分）【答案】（×）【解析】电场强度为零的点，电势不一定为零

3.电偶极子在电场中不会受到电场力（）（2分）【答案】（×）【解析】电偶极子在电场中会受力矩和电场力

4.电介质在电场中会增强电场（）（2分）【答案】（×）【解析】电介质在电场中会削弱电场

5.电容器在电路中只能起到储能作用（）（2分）【答案】（×）【解析】电容器在电路中还能起到隔直通交和滤波作用

五、简答题（每题5分，共15分）

1.简述电场强度的定义及其物理意义（5分）【答案】电场强度定义为电场中某点的电场力与电荷量的比值，即E=F/q电场强度的物理意义是描述电场力的强弱和方向

2.简述电容器的定义及其工作原理（5分）【答案】电容器是由两个导体板组成，板间充满电介质，用于储存电荷的装置电容器的工作原理是利用电介质在电场中的极化现象，使两个导体板带上等量异种电荷

3.简述电偶极矩的定义及其物理意义（5分）【答案】电偶极矩定义为两个等量异种电荷的电量之积乘以它们之间的距离，即p=ql电偶极矩的物理意义是描述电偶极子在电场中的受力情况和转动趋势

六、分析题（每题10分，共20分）

1.分析电介质在电场中的极化现象及其对电场的影响（10分）【答案】电介质在电场中的极化现象是指电介质中的正负电荷发生相对位移，导致电介质表面出现束缚电荷极化现象会使电介质内部的电场减弱，因为束缚电荷产生的电场与外电场方向相反，从而部分抵消了外电场极化现象还会使电介质的介电常数增大，从而提高电容器的电容

2.分析电容器在电路中的作用及其应用（10分）【答案】电容器在电路中的作用包括隔直通交、滤波和储能隔直通交是指电容器对直流电呈现开路状态，对交流电呈现短路状态，从而在电路中起到隔直通交的作用滤波是指电容器可以对电路中的高频噪声进行滤波，从而提高电路的稳定性储能是指电容器可以在电路中储存电荷，从而在需要时释放电荷，提供能量

七、综合应用题（每题25分，共50分）

1.一个平行板电容器，板间距离为d，板面积为S，板间充满介电常数为ε的介质，两板间电压为U求

（1）电容器的电容；

（2）电容器储存的电荷量；

（3）电容器储存的能量（25分）【答案】

（1）电容器的电容为C=εS/d

（2）电容器储存的电荷量为Q=CV=εSU/d

（3）电容器储存的能量为E=1/2CV^2=1/2εSU^2/d

2.一个电偶极子，电荷量为q，它们之间的距离为l，置于电场强度为E的均匀电场中求

（1）电偶极子受到的力矩；

（2）电偶极子的电势能（25分）【答案】

（1）电偶极子受到的力矩为τ=pE=qEl

（2）电偶极子的电势能为E_p=-pE=-qEl

八、标准答案

一、单选题

1.C

2.A

3.B

4.D

5.C

6.C

7.B

8.A

9.B

10.B

二、多选题

1.A、B、C

2.A、C、D

3.A、B

4.A、B、C

5.A、C

三、填空题

1.F=qE

2.C=εS/d

3.p=ql

4.E_p=qφ

5.正电荷；负电荷

四、判断题

1.（×）

2.（×）

3.（×）

4.（×）

5.（×）

五、简答题

1.电场强度定义为电场中某点的电场力与电荷量的比值，即E=F/q电场强度的物理意义是描述电场力的强弱和方向

2.电容器是由两个导体板组成，板间充满电介质，用于储存电荷的装置电容器的工作原理是利用电介质在电场中的极化现象，使两个导体板带上等量异种电荷

3.电偶极矩定义为两个等量异种电荷的电量之积乘以它们之间的距离，即p=ql电偶极矩的物理意义是描述电偶极子在电场中的受力情况和转动趋势

六、分析题

1.电介质在电场中的极化现象是指电介质中的正负电荷发生相对位移，导致电介质表面出现束缚电荷极化现象会使电介质内部的电场减弱，因为束缚电荷产生的电场与外电场方向相反，从而部分抵消了外电场极化现象还会使电介质的介电常数增大，从而提高电容器的电容

2.电容器在电路中的作用包括隔直通交、滤波和储能隔直通交是指电容器对直流电呈现开路状态，对交流电呈现短路状态，从而在电路中起到隔直通交的作用滤波是指电容器可以对电路中的高频噪声进行滤波，从而提高电路的稳定性储能是指电容器可以在电路中储存电荷，从而在需要时释放电荷，提供能量

七、综合应用题

1.

（1）电容器的电容为C=εS/d

（2）电容器储存的电荷量为Q=CV=εSU/d

（3）电容器储存的能量为E=1/2CV^2=1/2εSU^2/d

2.

（1）电偶极子受到的力矩为τ=pE=qEl

（2）电偶极子的电势能为E_p=-pE=-qEl。