大學(xué)物理下電學(xué)測(cè)驗(yàn)答案

1、1. 一空氣平行板電容器，電容為一空氣平行板電容器，電容為 C，兩極板間的距離為，兩極板間的距離為 d。充電后若兩極板間的作用力大小為充電后若兩極板間的作用力大小為 F，則兩極間電壓，則兩極間電壓為為 ，極板上電量為，極板上電量為 。 2. A、B 兩導(dǎo)體板，面積為兩導(dǎo)體板，面積為 S，平行放置。，平行放置。A 帶電帶電 +Q1，B 帶電帶電 +Q2，若，若 B 接地，則接地，則 A、B 間的電場(chǎng)強(qiáng)度為間的電場(chǎng)強(qiáng)度為 。3. 電量為電量為 +q 的點(diǎn)電荷中，放入一不帶電的的點(diǎn)電荷中，放入一不帶電的金屬球。球心金屬球。球心 O 到點(diǎn)電荷所在處的矢徑到點(diǎn)電荷所在處的矢徑為為 ，金屬球上的凈電量，金

2、屬球上的凈電量 q = ， 這些感應(yīng)電荷在球心處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度這些感應(yīng)電荷在球心處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度 為為 。 Er+qr4. 兩無限大平行金屬板與恒壓電源相連?，F(xiàn)將兩板間充滿相兩無限大平行金屬板與恒壓電源相連。現(xiàn)將兩板間充滿相對(duì)介電常數(shù)為對(duì)介電常數(shù)為 e er 的各向同性介質(zhì)，這時(shí)兩板上的電量為的各向同性介質(zhì)，這時(shí)兩板上的電量為原來的原來的 倍，電場(chǎng)強(qiáng)度為原來的倍，電場(chǎng)強(qiáng)度為原來的 倍。倍。測(cè)測(cè) 驗(yàn)驗(yàn) 答答 案案FdCQ2 CFdU2 SQ01 e e0rerqE420e e e er16. 一均勻帶正電的導(dǎo)線，電荷線密度為一均勻帶正電的導(dǎo)線，電荷線密度為 ，其單位長(zhǎng)度上總，其單位長(zhǎng)度上總共發(fā)出

3、的電場(chǎng)線條數(shù)是共發(fā)出的電場(chǎng)線條數(shù)是_。5. 帶電為帶電為 q、半徑為、半徑為 RA 的金屬球的金屬球 A，與一不帶，與一不帶電的內(nèi)、外半徑為電的內(nèi)、外半徑為 RB、RC 的金屬球的金屬球 B 同同心放置，圖中心放置，圖中 P 點(diǎn)點(diǎn) ；若用導(dǎo)線將；若用導(dǎo)線將 AB 相連，相連，A 球電勢(shì)球電勢(shì) j j = 。ABrP E7. 在靜電場(chǎng)中，一質(zhì)子在靜電場(chǎng)中，一質(zhì)子( (帶電量帶電量 e = 1.6 10- -19 C) )沿四分之沿四分之BAO一的圓弧軌道從一的圓弧軌道從 A 點(diǎn)移到點(diǎn)移到 B 點(diǎn)，電場(chǎng)力做點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為功為 8.0 10- -15 J，則質(zhì)子沿四分之三的圓，則質(zhì)子沿四分之三的圓

4、弧軌道從弧軌道從 B 點(diǎn)回到點(diǎn)回到 A 點(diǎn)時(shí)，點(diǎn)時(shí)， 電場(chǎng)力做功為電場(chǎng)力做功為_。設(shè)。設(shè) A 點(diǎn)電勢(shì)為零，則點(diǎn)電勢(shì)為零，則 B 點(diǎn)點(diǎn)電勢(shì)為電勢(shì)為_。測(cè)驗(yàn)答案測(cè)驗(yàn)答案C04Rqe ej j rerqE420e e / /e e0- -5104 V- -8.010- -15 J二、計(jì)算題二、計(jì)算題9. 球形電容器，外殼半徑球形電容器，外殼半徑 b 及內(nèi)外電勢(shì)差及內(nèi)外電勢(shì)差 U 保持不變，求保持不變，求內(nèi)球半徑內(nèi)球半徑 a 為多大時(shí)，內(nèi)球表面附近的電場(chǎng)強(qiáng)度最小，為多大時(shí)，內(nèi)球表面附近的電場(chǎng)強(qiáng)度最小， 這個(gè)最小值是多少？這個(gè)最小值是多少？8. 一電偶極子放在均勻電場(chǎng)中，其電偶極矩與場(chǎng)強(qiáng)成一電偶極子放在

5、均勻電場(chǎng)中，其電偶極矩與場(chǎng)強(qiáng)成 30；場(chǎng)強(qiáng)大小為場(chǎng)強(qiáng)大小為 2 103 V/ /m，作用在電偶極子上的力偶矩為，作用在電偶極子上的力偶矩為 5 10- -2 Nm，則其電勢(shì)能，則其電勢(shì)能 。10. 設(shè)電荷體密度沿設(shè)電荷體密度沿 X 軸方向按余弦規(guī)律軸方向按余弦規(guī)律 r r = r r0 cosx 分布分布在整個(gè)空間，式中在整個(gè)空間，式中 r r 為電荷體密度，為電荷體密度， r r0 為其幅值，試求為其幅值，試求 空間的場(chǎng)強(qiáng)分布?？臻g的場(chǎng)強(qiáng)分布。測(cè)驗(yàn)答案測(cè)驗(yàn)答案bUE4max 00sine er rxE 方向可由方向可由 E 值正、負(fù)確定，值正、負(fù)確定，E 0 表示沿表示沿 X 軸正向，軸正向

6、， E 0 表示沿表示沿 X 軸正向，軸正向，E 0 表示沿表示沿 X 軸負(fù)向，軸負(fù)向，11. 三個(gè)無限長(zhǎng)同軸導(dǎo)體圓柱面三個(gè)無限長(zhǎng)同軸導(dǎo)體圓柱面 A、B、C，半徑分別為，半徑分別為 RA，RB，RC 。圓柱面。圓柱面 B 上帶電荷，上帶電荷，A、C 接地，求：接地，求：B 的內(nèi)、外表面的內(nèi)、外表面 上的電荷線密度之比。上的電荷線密度之比。BCABUU BC2AB1lnlnRRRR ABBC21lnlnRRRR BC2AB1CQCQ ABC簡(jiǎn)解：簡(jiǎn)解：12. 一細(xì)玻璃半圓環(huán)，上半部帶電一細(xì)玻璃半圓環(huán)，上半部帶電 +Q，下半部帶電，下半部帶電 Q，求：圓，求：圓心心 O 處的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)。處的電

7、場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)。+Q QOxy20220002024sin222sin2aQaQaQEQe ee e e e 簡(jiǎn)解簡(jiǎn)解：+Q 在圓心在圓心 O 處的電場(chǎng)強(qiáng)度。處的電場(chǎng)強(qiáng)度。20220224cos2aQaQEExe ee e 0 j j13. 真空中有一高真空中有一高 h = 20 cm，底面半徑，底面半徑 R = 10 cm 的圓錐體，在其頂點(diǎn)與底面中心連線的中的圓錐體，在其頂點(diǎn)與底面中心連線的中點(diǎn)上置點(diǎn)上置 q = 10- -5 C 的點(diǎn)電荷；的點(diǎn)電荷；求求通過該圓錐通過該圓錐 體側(cè)面的電通量。體側(cè)面的電通量。qhR以以 q 為圓心，半徑為為圓心，半徑為 作球面，則作球面，則 222hRr 冠冠冠冠冠冠圓圓SSSESEdd rhrqhrrrq22