大学物理 胡盘新 汤毓骏 版答案3.pptVIP

* 电场（一）库仑定律 电场强度 一、选择题 1. D 2. B 二、填空题 1. 2. 3. 库仑力为： 与万有引力之比为： 注：单位长度带电量： 三、计算题 解: 取电荷元dq，其矢径与x轴的交角为? 由此可得： O点处场强： 电场（二）电场强度 高斯定理 一、选择题 1. C 2. B 解题思路：以A为中心，补上７个相同得立方体。A位于体心。每个侧面的面积为abcd的4倍。总电通量为q/ ?0。由对称性，abcd的电通量为q/ 24?0。 二、填空题 1. 异性电荷。 解题思路：带电直线在P点的场强为 大小为 Q在O点的场强为 大小为 由图可知： 2. 解题思路：由高斯定理，所带的电荷应为负电荷。 在h=1400 m高度以下，大气层中的带电为Q’,由于 场强减小，故为Q’正电荷。 平均电荷密度 三、计算题 1. 解: (1) (2) 作以r为半径的高斯面，高斯面内所包含的电量为： 由高斯定理： 2. 解: 作以r为半径，高为l的同轴封闭圆柱面为高 斯面，高斯面上的电通量为 所包含的电量为： 电场（三）电势 电势差 一、选择题 1. B 2. C O点的电势为： 电场力作功： 外力作功： 二、填空题 1. （1） （2） 解题思路：O点的电势为 ： D点的电势为 ： 电场力作功： 电势能增量 单位电荷从D点到?，电场力作功： 2. A B C q 解题思路：作积分路径A ? B: 作积分路径C ? B: 三、计算题 1. 解: (1) 以O为对称点作垂直于平板平面的圆柱面为高斯面，设底面积为S，长度为2xP，如图所示。 O Q P 由高斯定理： 对于Q点：以Q为对称点作垂直于平板平面的圆柱面为高斯面，设底面积为S，长度为2xＱ (2) 作P ? Q的积分路径，场强分布为分段函数， P ?平板边界 边界 ? Q 故 O Q P 2. 解: 以左端为坐标原点O，棒长方向为x方向，如图所示。 O P a 在棒上x处取dx段带电dq， x dq dq在p点的电势 电场（四）电势 电势梯度、电场能量 一、选择题 1. D 2. A 二、填空题 （1） （2） 解题思路： 球壳表面： 3. B （3） （4） 三、计算题 1. 解: (1) 建立xy坐标，在x位置处取dx长度。带电量为dq。 X Y x dx dq P r O 由此可得： ２、 （2） （3） 在(1)中解出的电势仅是随y的函数分布(x为定值0)，无法求出场强的x分量。 电场（五）综合练习一 一、选择题 1. D 2. D 3. D 二、填空题 1. 解题思路： A的左侧： A、B之间： 联立求解，可得： 2. 解题思路： 由对称性可得 3. 4. 解: 取以r为半径，宽为dr的细圆环，带电量为 细圆环在o点的电势为dU。 R r 三、计算题 1、 取半径为r、厚度为dr长为 l 的薄壁同轴圆筒为体积元,则 dV=2?rldr 2. 解: （1） 取半径为r ，高为h的同轴圆柱面为高斯面，如图所示，通过高斯面的电通量为： h r 所包含的电量为： 由高斯定理： 取半径为r ，高为h的同轴圆柱面为高斯面，如图所示，通过高斯面的电通量为： 所包含的电量为： 由高斯定理： （2） 取引矢径 的积分路径： 取引矢径 的积分路径： 电场（六）导体 一、选择题 1. D 2. A 二、填空题 1. 解题思路： A、B两平板之间为匀强电场 电势差： 2. 3. 解题思路： 三、计算题 1. 解: (1). 由电荷感应定律和电荷守恒定律：外球壳的内表面带电-q，外表面带电+q。 (2). 外球壳接地后， 电荷重新分布。外表面附近场强为0，所以外球壳外表面不带电。由于导体空腔的绝缘作用，外表面的电荷分布不改变内部的电场，故外球壳的内表面仍带电-q。 (3). 外球壳带电为-q的基础上，内球壳接地后， 设此时内球壳带电为q’，由电势叠加可知： 外球壳电势由叠加可得： 电场（七）电介质和电容 一、选择题 1. C 解题思路： 电容串联时， ，充电后，电容量小的电压高，当 ，上的电压为300 V时，则： 组合电容的耐压值为500 V。 2. C d d2 d1 a 解题思路： 3. C 未插入导体板前： 二、填空题 1. 2. 解题思路： 设电介质内部的场强为E，真空内场强为E0。 电压： 所以： 3. 解题思路：等效于两个 电容器并联： 4. 解题思路：并联断开电源：插入介质前后组合电容总电量不变，当 增大，则 上的电量增大 上的电量减少 并联不断开电源：插入介质前后组合电容电压不变， 增大，则 上的电量增大。 上的电量不变。 5. 三、计算题 1. 解: 设给导体球系统带电Q，其中两球分别带电为Q1、Q2。