大学物理六静电场参考答案.docVIP

第六章 静电场参考答案 一．选择 1.（C）2.（C）3.（C）4.（B）5.（D）6.（C）7.（B）8.（A）9.（B）10.（D） 11. (D) 12.（D）13.（C）14.（B）15.（C）16. (D) 17. (B) 18.（D）19.(B) 20.（C） 21.（B）22. (C) 23.（C）24.（B）25.（C） 二、填空 1. 2. d a 3.， ， 4. ，由圆心O点指向 5. 0 6. ， 0， 7. ； 8. ， 9. 0， 10. ， 0；， 11. ，0 12. 45V，-15V 13. 14. 10cm 15. 16. Ed 17. 0， 18.，单位正电荷在静电场中沿任意闭合路径绕行一周，电场力作功等于零，有势场（或保守力场） 19. 0， 20. ， 三、计算题 1.解：设P点在杆的右边，选取杆的左端为坐标原点O，X轴沿杆的方向，如图，并设杆的长度为L， P点离杆的端点距离为d，在x处取一电荷元dq=(q/L)dx，它在P点产生场强 P点处的总场强为 代入题目所给数据，得 的方向沿X轴正向。 2.解：在O点建立坐标系如图所示， 半无限长直线A在O点产生的场强： 半无限长直点产生的场强： 四分之一圆弧段在O点产生的场强： 由场强叠原理，O点合场强为： 或写成场强：，方向。 3.解：利用高斯定律：。 1）时，高斯面内不包括电荷，所以：； （2）时，利用高斯定律及对称性，有：，则：； （3）时，利用高斯定律及对称性，有：，则：； 即：。 4.解：设坐标原点位于杆中心O点，X轴沿杆向右的方向，如图所示,细杆的电荷线度，在x处取电荷元，它在P点产生的电势 整个杆上电荷对P点产生的电势 5.解：r处的电势等于以r为半径的球面以内的电荷在该处产生的电势U1和球面以外的电荷产生的电势U2之和，即 U=U1+U2 为计算以r为半径的球面外电荷产生的电势，在球面外取的薄层，其电量为 它对该薄层内任一点产生的电势为 则 于是全部电荷在半径为r处产生的电势为 注：也可根据电势定义直接计算。 6.解：设无穷远处为电势零点，则A、B两点电势分别为 q由A点运动到B点电场力作功为 注：也可以先求轴线上一点场强，用场强线积分算。 dx x d P X O