四川大學(xué)物理三練習(xí)冊答案靜電場

一選擇題1B,2A,3D,4A,5D,6C7D8C靜電場（一）2.答：A因?yàn)椋篎增大,所以：E=F/q增大或者，也可以考慮電場線分布，也可以得到答案1.另一Q的力為，由作用力平衡可知兩個(gè)電荷異號，根據(jù)可得兩個(gè)q對Q的合力為QqQq5.(D)在c點(diǎn)負(fù)電荷受的切向力應(yīng)減速即為的反方向,同時(shí)負(fù)電荷還受一法向力指向曲率中心改變運(yùn)動(dòng)方向。二填空題補(bǔ)償法：加一個(gè)減一個(gè)，電場強(qiáng)度不變補(bǔ)充一個(gè)面密度相同的部分(2)另補(bǔ)充7個(gè)同樣的正立方體,組成一個(gè)新的大的正立方體,這樣就可以把電荷放置在正中心(同(1)q/6ε),再根據(jù)小正方體占到大正方體的1/4,所以:二填空題4.（1）假設(shè)q位于邊長為a正方體中心，而通過此正方體的電通量的六分之一既是通過一個(gè)平面的的電通量即：5.通過的M面的通量為負(fù)值因?yàn)槭沁M(jìn)入面內(nèi)的，通過N面的通量是正值大小都為6.當(dāng)距球心為r的點(diǎn)在氣球外表面時(shí)場強(qiáng)應(yīng)為若此點(diǎn)在氣球內(nèi)面時(shí)場強(qiáng)為零。7.Up<U0沿OP方向有場強(qiáng)分量，電場線疏密程度決定場強(qiáng)的弱強(qiáng)。9.圓平面在軸線上任一點(diǎn)電勢(本題中x=0)10.均勻帶電圓環(huán)軸線上任一點(diǎn)電勢，取x=05.Q1受合力為0可得Q2點(diǎn)的電勢外力做功三．計(jì)算題1．解：dxOdLxPdE2．解：（1）如圖示，電荷元整個(gè)帶電直線在P點(diǎn)的場強(qiáng)為在P點(diǎn)的場強(qiáng)為3.解：（1）設(shè)電荷的平均體密度為?，取圓柱形高斯面（側(cè)面垂直底面，底面S平行地面，上下底面處的場強(qiáng)分別為E1和E2，則通過高斯面的電通量為：包圍的電荷由高斯定理

(2)設(shè)地面面電荷密度為，由于電荷只分布在地表面，所以電力線終止于地面，取高斯面如圖。由高斯定理hSE1E2E4．解：電勢分布Rr5.解：作同軸圓柱面為高斯面，根據(jù)高斯定理以軸線為電勢零點(diǎn)空間的電勢分布以圓柱表面為電勢零點(diǎn)圓盤軸線上任意一點(diǎn)的電勢是這些圓環(huán)電勢的疊加ORrPx6．解:（1）在環(huán)上取半徑為r寬為dr的細(xì)圓環(huán)，其所代電荷為(2)軸線上任一點(diǎn)的電場強(qiáng)度為電場強(qiáng)度只有x分量。它在軸上P點(diǎn)產(chǎn)生的電勢7.例3.無限大均勻帶電平面場中電勢分布。電場分布電荷無限分布，在有限遠(yuǎn)處選零勢點(diǎn).令，沿軸方向積分。解：—曲線QACBd/2d/2圖2-14U0Uc⑴⑵8.解:先假設(shè)C兩平面上的電荷面密度均為正,設(shè)定x坐標(biāo)正向后x10.解:1)電偶極子在均勻電場中所受力矩為當(dāng)θ=π/2時(shí)，所受力矩最大(2)電偶極子在力矩作用下，從受最大力矩的位置轉(zhuǎn)到平衡位置(θ=0)過程，電場力所作的功為：其大小三．計(jì)算題9.解:靜電送場(二)一讓選擇浙題1C錘,睡2B匯,念3D段,追4D迷,5魚C,陡6毯B4.丘-q產(chǎn)生嫂的電蛋場電抖勢在C,思F兩點(diǎn)美相等鞋，不辣做功律。對約于+q竊,在C，F(xiàn)兩點(diǎn)稈的電鐵勢分濾別為養(yǎng)：對于斬單位材正電鋼荷，猶電場既力做收功為A=Uc簽-U衛(wèi)f1.細(xì)圓毅環(huán)電既荷線限密度股，若矛用補(bǔ)在設(shè)缺口歐處則削整個(gè)俱圓環(huán)夜在圓哨心O處產(chǎn)俗生的濾場強(qiáng)悟?yàn)榱憧瘛，F(xiàn)扣陪除茶（駕可視孤為點(diǎn)銳電荷)在圓砍心處謙的場趕強(qiáng)即黎為原地電荷耀產(chǎn)生碰的場菠強(qiáng)腳，方向敏指向傍缺口d二寧填空促題2.電通障量P點(diǎn)場錯(cuò)強(qiáng)即上為有酬限長梅直導(dǎo)饒線延秒長線尼上一遺點(diǎn)，計(jì)應(yīng)有方向鼻是沿OP指向宗左方頌。OPR3.5.4.7.首先暮電勢獅疊加覽，做凡功6.電場罷力做械功重力律做功6.保–埋2A販x忍,辨-2蓄By1．解刊：取勇電荷果元dq，其猶電荷眉為它在O點(diǎn)產(chǎn)憐生的蔬場強(qiáng)岸為在x、y軸上攻的二氧個(gè)分奇量三渣計(jì)算諸題2．一無限長圓柱面，其面電荷密度為，式中為半徑R與x軸所夾的角，試求圓柱軸線上一點(diǎn)的場強(qiáng)．，即恨沿x軸負(fù)績向解：在處取敞弧長導(dǎo)為Rd盟的無限槐長帶壺電線誦作為電荷燙元，使其電湊荷為利用蠶高斯搶定理瀉易得南該無海限長蜓帶電絹線在扁軸線貌上任值意一藏點(diǎn)形輛成的容電場逼強(qiáng)度耗大小磁為：l是圓息柱面丈的長細(xì)度3.解：每在球孝內(nèi)取喪半徑胖為r、厚為dr的薄宰球殼騰，該伸殼內(nèi)浙所包賤含的滲電荷島為：方向虛沿徑姨向，A>0時(shí)向田外在球蛋體外桑作一戴半徑亂為r的同尤心高刮斯球漢面，懼按高滲斯定桌理有方向庫沿徑旱向，A>0時(shí)向開外(r>R)(r≤R)以該峽球面乘為高蓄斯面離，按深高斯南定理崗有(r≤R貨)5.解：需設(shè)坐終標(biāo)原友點(diǎn)位惡于O點(diǎn)，x軸沿惱桿的懲方向從，如謝圖所升示?？緱U的冷電荷具線密驢度λ，在x處取熔電荷套元整個(gè)頁桿上頸電荷貸產(chǎn)生究的電掉勢它在O點(diǎn)產(chǎn)蜘生的賴電勢圖5

L

L

LA

B

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PLC以棒委的中錄點(diǎn)為省電勢辮的零梳點(diǎn)．三．賣計(jì)算限題軸線幣上任雁一點(diǎn)爬的電免場強(qiáng)拔度為電場異強(qiáng)度嗽只有x分量裹。補(bǔ)償慈法：6.解：一鋤選擇豈題1A就,爐2B赤,農(nóng)3D云,域4B煎,到5C僑,6部B花7嶺C霉8A味9D站10橫B靜電援場中傘的導(dǎo)斥體和電介獄質(zhì)（嶺一）3.球殼鴿表面粗電場慣為4.1(財(cái)c)無論q是正語是負(fù)桑，金軌屬球欣下方麻感應(yīng)圾電荷右與q的正疾負(fù)相剩反，粒故始方終是忠相互抖吸引民，所扣以金丸屬球隊(duì)一定蔥下移臂。2(抱b)旋N接地芳表示圾電勢棍為零扒，只肚有正慶電荷干入地欣，保更留負(fù)蠶電荷登，才石可能霜保證N電勢糾為零如果倘帶電那平板宮的線丑度>>二板間距d時(shí)，+q受-q的作架用力像的大裂小為陜：6.電介貝質(zhì)存端在時(shí)使高斯馬定理夢，球籌面半村徑r7.電介胡質(zhì)抽搏去后8.今(a)黑Q不變,（b)泰U不變袖，10茄.反接蘭后，1.不變(靜電菌屏蔽),減小（負(fù)派電荷妖、從催無窮誓遠(yuǎn)移婦動(dòng)）2.電勢柔相等3.宴C與d反比蠟，C與U反比U與d正比現(xiàn)在d-委--慢2/顆3d二損填空荷題4.原來晶電場槳能量袍為現(xiàn)在員能量(3宋)球心O點(diǎn)處表的總郊電勢因?yàn)榉轴灢荚诮蚯驓と獌?nèi)外堤表面修上的阻電荷藝和點(diǎn)酸電荷q在O點(diǎn)產(chǎn)映生的碎電勢涼的代系數(shù)和2．解專：(1多)由靜膠電感漢應(yīng)，斜金屬屈球殼逢的內(nèi)善表面度上有沸感生績電荷-q，外表舍面上熔帶電榆荷q+Q．(2倆)不論搖球殼衛(wèi)內(nèi)表擠面上轟的感卸生電費(fèi)荷是建如何猛分布測的，脅因?yàn)榫杖我粍陔姾筛试xO點(diǎn)的割距離賢都是R1，所坦以由巷這些吩電荷羅在O點(diǎn)產(chǎn)層生的惹電勢竟為三．艱計(jì)算愁題3.解：爪設(shè)導(dǎo)燈體球刮帶電q，取無呀窮遠(yuǎn)嗽處為忙電勢示零點(diǎn)湯，則導(dǎo)體播球電慨勢：內(nèi)球班殼電冶勢：二者炭等電瓜勢解得4．解驕：設(shè)岸內(nèi)外侄圓筒暈沿軸園向單默位長鹿度上矩分別群帶有輪電荷+和,根據(jù)慕高斯培定理曲可求默得兩群圓筒交間任收一點(diǎn)盡的電輝場強(qiáng)同度為方向毫沿徑濟(jì)向向壯外于是糧可求事得Ａ南點(diǎn)的等電場命強(qiáng)度篇為解得則兩販圓筒維的電孝勢差戀為A點(diǎn)與許外筒靈間的脾電勢鄙差：一．賢選擇落題1D2C橫3B護(hù)4C2.電介鳳質(zhì)存沙在時(shí)銅的高鎮(zhèn)斯定請理，球面瀉外場鐵強(qiáng)球面稀內(nèi)4.康C1與C2并聯(lián)C’紫=2豪C1，兩端朱電壓鋤只能否為10僻0V詳,極板Q=臨20帶0C競1這個(gè)縮慧新電連容器忍與C3串聯(lián)蕉，Q3同=Q充=2欣00疏C1，電容棉器組匙的電循容20謀0/津(2筆/3拐)=證30列0V1.靜電月場中殼的導(dǎo)擴(kuò)體和電介潔質(zhì)（二探）二.填空孕題2.不接附地接地繼，平六行板企電容剃器4.插導(dǎo)用體板墻的；庭空氣賣的5.球形洲導(dǎo)體灶電容1.例3：蔽兩磚塊導(dǎo)貨體平束板平瞎行并輔相對隙放置扁，所簽帶電舍量分談別為Q和Q，如果饒兩塊嘗導(dǎo)體紗板的宿面積研都是S，且視事為無患限大丈平板收，試績求這漢四個(gè)挺面上捧的面掀電荷避密度波。解：設(shè)老四個(gè)皆面的型面電脅荷密提度分怕別為1、2、3和4，空爛間任迫一點(diǎn)威的場佛強(qiáng)都仁是由次四個(gè)暗面的墊電荷串共同透提供亦的?？糜筛唣捤苟ㄣ暲恚T各面孤上的抖電荷漠所提提供的紫場強(qiáng)棋都是i/20。另外真，由受于導(dǎo)斗體內(nèi)沿部的繳合成畫場強(qiáng)劈燕為零齡。若鞏取向資右為何正方兆向，秩則處栗于導(dǎo)峰體內(nèi)此部的袍點(diǎn)A和點(diǎn)B的場拍強(qiáng)可禮以表冬示為根據(jù)宰已知牙條件S(12)虹=QS(34)挺=Q.可解承得上式優(yōu)表明席兩塊述無限通大的需導(dǎo)體娛平板杰，相諸對的尾內(nèi)側(cè)抵表面策上面改電荷庸密度腎大小商相等泄、符飲號相羨反，紙相反讀的外嘗側(cè)表劫面上截面電乏荷密業(yè)度大點(diǎn)小相重等、籌符號圈相同轎。如辣果Q=Q，可以娘求出陜：S故單奶位長蠻度的抄電容三．紋計(jì)算昨題1．解日：以武左邊皂的導(dǎo)遷線軸惡線上脹一點(diǎn)婆作原長點(diǎn)，x軸通炭過兩繡導(dǎo)線繡并垂鼠直于伙導(dǎo)線累．兩躺導(dǎo)線墊間x處的束場強(qiáng)絲式為兩導(dǎo)廉線間符的電替勢差劫為設(shè)導(dǎo)期線長轉(zhuǎn)為L的一凡段上售所帶葉電量誕為Q，則有注意R=慶a三．醬計(jì)算粗題2．(3獲)解：殿可把浸電容鄰器看迅成兩設(shè)個(gè)電到容器眼的并爐聯(lián)，傅其中書一個(gè)暖有介遞質(zhì)板鳴，一棄個(gè)沒交有介各質(zhì)板.有介裝質(zhì)板葬的電炒容器仿又可長看成猾兩個(gè)驕電容垂器的兼串聯(lián)嘴，設(shè)電蟻容器免內(nèi)外從兩極拼板半隊(duì)徑