四川大學(xué)物理三練習(xí)冊(cè)答案-靜電場(chǎng)

1、一 選擇題 1B, 2A, 3D, 4A, 5D,6C 7D 8C靜電場(chǎng)（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(chǎng)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(hào)，根據(jù)可得兩個(gè)q對(duì)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(chǎng)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/6),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

2、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(chǎng)強(qiáng)應(yīng)為若此點(diǎn)在氣球內(nèi)面時(shí)場(chǎng)強(qiáng)為零。7.Up0時(shí)向外在球體外作一半徑為r的同心高斯球面，按高斯定理有方向沿徑向，A0時(shí)向外(r R)(rR)以該球面為高斯面，按高斯定理有(rR)5.解：設(shè)坐標(biāo)原點(diǎn)位于O點(diǎn)，x軸沿桿的方向，如圖所示。桿的電荷線密度，在x處取電荷元整個(gè)桿上電荷產(chǎn)生的電勢(shì)它在O點(diǎn)產(chǎn)生的電勢(shì)圖5 L L L A B O PLC以棒的中點(diǎn)為電勢(shì)的零點(diǎn) 三計(jì)算題軸線上任一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為電場(chǎng)強(qiáng)度只有x

3、分量。補(bǔ)償法：6.解：一 選擇題 1A, 2B, 3D, 4B, 5C,6B 7C 8A 9D 10B靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體和電介質(zhì)（一）3.球殼表面電場(chǎng)為4.1(c) 無論q是正是負(fù)，金屬球下方感應(yīng)電荷與q的正負(fù)相反，故始終是相互吸引，所以金屬球一定下移。2(b) N接地表示電勢(shì)為零，只有正電荷入地，保留負(fù)電荷，才可能保證N電勢(shì)為零如果帶電平板的線度二板間距d時(shí)，+q受-q的作用力的大小為：6.電介質(zhì)存在時(shí)高斯定理，球面半徑r7.電介質(zhì)抽去后8. (a)Q 不變,（b) U不變，10.反接后，1.不變(靜電屏蔽), 減?。ㄘ?fù)電荷、從無窮遠(yuǎn)移動(dòng)）2.電勢(shì)相等3.C與d反比，C與U反比 U與d正比現(xiàn)在d

4、-2/3d二 填空題4.原來電場(chǎng)能量為現(xiàn)在能量(3) 球心O點(diǎn)處的總電勢(shì)為分布在球殼內(nèi)外表面上的電荷和點(diǎn)電荷q在O點(diǎn)產(chǎn)生的電勢(shì)的代數(shù)和2解：(1) 由靜電感應(yīng)，金屬球殼的內(nèi)表面上有感生電荷-q，外表面上帶電荷q+Q(2) 不論球殼內(nèi)表面上的感生電荷是如何分布的，因?yàn)槿我浑姾稍xO點(diǎn)的距離都是R1，所以由這些電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的電勢(shì)為三計(jì)算題3.解：設(shè)導(dǎo)體球帶電q，取無窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)，則導(dǎo)體球電勢(shì)：內(nèi)球殼電勢(shì)：二者等電勢(shì)解得4解：設(shè)內(nèi)外圓筒沿軸向單位長度上分別帶有電荷+和, 根據(jù)高斯定理可求得兩圓筒間任一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為方向沿徑向向外 于是可求得點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為解得則兩圓筒的電勢(shì)差為A點(diǎn)與外筒間的電勢(shì)

5、差：一選擇題1D 2C 3B 4C 2.電介質(zhì)存在時(shí)的高斯定理，球面外場(chǎng)強(qiáng)球面內(nèi)4.C1與C2并聯(lián)C=2C1，兩端電壓只能為100V,極板Q=200C1這個(gè)新電容器與C3串聯(lián)，Q3=Q=200C1，電容器組的電容200/(2/3)=300V1.靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體和電介質(zhì)（二）二. 填空題2.不接地接地，平行板電容器4.插導(dǎo)體板的；空氣的5.球形導(dǎo)體電容1.例3： 兩塊導(dǎo)體平板平行并相對(duì)放置，所帶電量分別為Q和Q ，如果兩塊導(dǎo)體板的面積都是S，且視為無限大平板，試求這四個(gè)面上的面電荷密度。解：設(shè)四個(gè)面的面電荷密度分別為1、2、3和4，空間任一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)都是由四個(gè)面的電荷共同提供的。由高斯定理，各面上的

6、電荷所提供的場(chǎng)強(qiáng)都是i / 20。另外，由于導(dǎo)體內(nèi)部的合成場(chǎng)強(qiáng)為零。若取向右為正方向，則處于導(dǎo)體內(nèi)部的點(diǎn)A和點(diǎn)B的場(chǎng)強(qiáng)可以表示為 根據(jù)已知條件 S ( 1 2 ) = Q S ( 3 4 ) = Q .可解得 上式表明兩塊無限大的導(dǎo)體平板，相對(duì)的內(nèi)側(cè)表面上面電荷密度大小相等、符號(hào)相反，相反的外側(cè)表面上面電荷密度大小相等、符號(hào)相同。如果 Q = Q ，可以求出：S故單位長度的電容三計(jì)算題1解：以左邊的導(dǎo)線軸線上一點(diǎn)作原點(diǎn)，x軸通過兩導(dǎo)線并垂直于導(dǎo)線兩導(dǎo)線間x處的場(chǎng)強(qiáng)為兩導(dǎo)線間的電勢(shì)差為設(shè)導(dǎo)線長為L的一段上所帶電量為Q，則有注意R=a三計(jì)算題2(3)解：可把電容器看成兩個(gè)電容器的并聯(lián)，其中一個(gè)有介質(zhì)板，一個(gè)沒有介質(zhì)板.有介質(zhì)板的電容器又可看成兩個(gè)電容器的串聯(lián)，設(shè)電容器內(nèi)外兩極板半徑分別為r0，R，則極板間電壓為電介質(zhì)中場(chǎng)強(qiáng)最