四川大学物理三练习册的答案-静电场.pptVIP

* 一 选择题 1B, 2A, 3D, 4A, 5D,6C 7D 8C 静电场（一） 2.答：A 因为：F增大,所以：E=F/q增大 或者，也可以考虑电场线分布，也可以得到答案 1. 另一Q的力为， 由作用力平衡可知两个电荷异号，根据 可得 两个q对Q的合力为 Q q Q q 5.(D) 在c点负电荷受的切向力应减速即为 的反方向,同时负电荷还受一法向力指向曲率中心改变运动方向。 二 填空题 补偿法： 加一个减一个，电场强度不变 补充一个面密度相同的部分 (2)另补充7个同样的正立方体,组成一个新的大的正立方体,这样就可以把电荷放置在正中心(同(1)q/6ε),再根据小正方体占到大正方体的1/4,所以: 二 填空题 4.（1）假设q位于边长为a正方体中心，而通过此正方体的电通量的六分之一既是通过一个平面的的电通量即： 5.通过的M面的通量为负值 因为是进入面内的 ，通过N面的通量是正值 大小都为 6.当距球心为r的点在气球外表面时场强应为 若此点在气球内面时场强为零。 7.Up U0沿OP方向有场强分量，电场线疏密程度决定场强的弱强。 9.圆平面在轴线上任一点电势(本题中x=0) 10.均匀带电圆环轴线上任一点电势，取x=0 5.Q1受合力为0可得 Q2点的电势 外力做功 三．计算题 1．解： dx O d L x P dE 2．解：（1）如图示，电荷元 整个带电直线在P点的场强为 在P点的场强为 3.解：（1）设电荷的平均体密度为?，取圆柱形高斯面（侧面垂直底面，底面S平行地面，上下底面处的场强分别为E1和E2，则通过高斯面的电通量为： 包围的电荷 由高斯定理 (2)设地面面电荷密度为?，由于电荷只分布在地表面，所以电力线终止于地面，取高斯面如图。由高斯定理 h S E1 E2 E 4．解： 电势分布 R r 5.解：作同轴圆柱面为高斯面，根据高斯定理 以轴线为电势零点 空间的电势分布 以圆柱表面为电势零点 圆盘轴线上任意一点的电势是这些圆环电势的叠加 O R r P x 6．解:（1）在环上取半径为r宽为dr的细圆环，其所代电荷为 (2)轴线上任一点的电场强度为 电场强度只有x分量。 它在轴上P点产生的电势 7.例3.无限大均匀带电平面 场中电势分布。 电场分布 电荷无限分布，在有限远处选零势点.令 ，沿 轴方向积分。 解： — 曲线 Q A C B d/2 d/2 图2-14 U0 Uc ⑴ ⑵ 8. 解:先假设C两平面上的电荷面密度均为正,设定x坐标正向后 x 10. 解:1)电偶极子在均匀电场中所受力矩为 当θ=π/2时，所受力矩最大 (2) 电偶极子在力矩作用下，从受最大力矩的位置转到平衡位置(θ=0)过程，电场力所作的功为： 其大小 三．计算题 9.解: 静电场(二) 一 选择题 1C, 2B, 3D, 4D,5C, 6B 4.-q产生的电场电势在C,F两点相等，不做功。对于+q, 在C，F两点的电势分别为： 对于单位正电荷，电场力做功为A=Uc-Uf 1. 细圆环电荷线密度 ，若用 补在缺口处则整个圆环在圆心O处产生的场强为零。现扣除 （可视为点电荷)在圆心处的场强即为原电荷产生的场强 ，方向指向缺口d 二 填空题 2. 电通量 P点场强即为有限长直导线延长线上一点，应有 方向是沿OP指向左方。 O P R ? 3. 5. 4. 7.首先电势叠加，做功 6.电场力做功 重力做功 6. –2Ax , -2By 1．解：取电荷元dq，其电荷为 它在O点产生的场强为 在x、y轴上的二个分量 三 计算题 2．一无限长圆柱面，其面电荷密度为 ，式中?为半径R与x轴所夹的角，试求圆柱轴线上一点的场强． ，即沿x轴负向 解：在?处取弧长为Rd?的无限长带电线作为电荷元，其电荷为 利用高斯定理易得该无限长带电线在轴线上任意一点形成的电场强度大小为： l是圆柱面的长度 3. 解：在球内取半径为r、厚为dr的薄球壳，该壳内所包含的电荷为： 方向沿径向，A0时向外 在球体外作一半径为r的同心高斯球面，按高斯定理有 方向沿径向，A0时向外 (r R) (r≤R) 以该球面为高斯面，按高斯定理有 (r≤R) 5.解：设坐标原点位于O点，x轴沿杆的方向，如图所示。杆的电荷线密度λ，在x处取电荷元 整个杆上电荷产生的电势 它在O点产生的电势 图5 L L