大学物理下答案.doc
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1、大学物理下答案大学物理学答案【下】 北京邮电大学出版社习题99.1选择题(1)正方形的两对角线处各放置电荷Q,另两对角线各放置电荷q,若所受到合力为零,则Q与q的关系为:()(A)=3/2 (B) Q=3/2q ()=-q () Q=2q答案:A(2) 下面说法正确的是:()()若高斯面上的电场强度处处为零,则该面内必定没有电荷;(B)若高斯面内没有电荷,则该面上的电场强度必定处处为零;(C)若高斯面上的电场强度处处不为零,则该面内必定有电荷;(D)若高斯面内有电荷,则该面上的电场强度必定处处不为零。答案:D(3) 一半径为的导体球表面的面点荷密度为,则在距球面R处的电场强度()(A)/0 (
2、B)/20 (C)/4 ()80答案:C() 在电场中的导体内部的()()电场和电势均为零; (B)电场不为零,电势均为零;(C)电势和表面电势相等; (D)电势低于表面电势。答案:9.2填空题(1) 在静电场中,电势不变的区域,场强必定为答案:相同(2)一个点电荷q放在立方体中心,则穿过某一表面的电通量为若将点电荷由中心向外移动至无限远,则总通量将 。答案:q/6, 将为零(3) 电介质在电容器中作用(a)()。答案:(a)提高电容器的容量;()延长电容器的使用寿命()电量均匀分布在半径为R的球体内,则球内球外的静电能之比答案:5:69.3电量都是的三个点电荷,分别放在正三角形的三个顶点试问
3、:(1)在这三角形的中心放一个什么样的电荷,就可以使这四个电荷都达到平衡(即每个电荷受其他三个电荷的库仑力之和都为零)?(2)这种平衡与三角形的边长有无关系?解: 如题3图示(1)以A处点电荷为研究对象,由力平衡知:q为负电荷1q212o30=e0ae0q(2)3解得 q=-q 3(2)与三角形边长无关.题.3图 题94图9两小球的质量都是m,都用长为的细绳挂在同一点,它们带有相同电量,静止时两线夹角为q ,如题9.4图所示设小球的半径和线的质量都可以忽略不计,求每个小球所带的电量解: 如题9.4图示Tcosq=mg2 Tinq=F=1ee0(2lsiq)2解得 =2lsinq4mgtan95
4、根据点电荷场强公式E=q4pe02,当被考察的场点距源点电荷很近(0)时,则场强,这是没有物理意义的,对此应如何理解?v解: =qe0r2v0仅对点电荷成立,当0时,带电体不能再视为点电荷,再用上式求场强是错误的,实际带电体有一定形状大小,考虑电荷在带电体上的分布求出的场强不会是无限大9.6 在真空中有A,B两平行板,相对距离为,板面积为S,其带电量分别为+和-q则这两板之间有相互作用力,有人说f=pe0d2,又有人说,因为fqE,E=q,所e0S2以f=.试问这两种说法对吗?为什么? 到底应等于多少?eS解: 题中的两种说法均不对.第一种说法中把两带电板视为点电荷是不对的,第二种说法把合场强
5、E=q看成是一个带电板在另一带电板处的场强也是不对的.正确解答应为一个eSqqq=板的电场为E=,另一板受它的作用力f=,这是两板间相互作用2e0S2eS2eS的电场力.97 长=15.cm的直导线AB上均匀地分布着线密度l=5.010-9Cm的正电荷.试求:(1)在导线的延长线上与导线B端相距a5.0m处P点的场强;()在导线的垂直平分线上与导线中点相距2=5.0cm 处Q点的场强解: 如题.7图所示(1) 在带电直线上取线元dx,其上电量dq在P点产生场强为EP=1ldx 4e0(a-x)lE=P=e2l-2dx 题9.图 (a-x)=l1- ll4e0a-+22=用l=5c,l=0-9l
6、e0(a2-l2) Cm-1, a=12.5cm代入得EP=6.4102NC- 方向水平向右()同理 dEQ=由于对称性dExlldx 方向如题.7图所示 4e0x2+22v=0,即EQ只有y分量,1ldx=4e0x2+d22dx+d222 dEQQy=Eyll=2e2l2l-2x(+2)3 =-9lle+d222以l=5.010Cm-1, l=15cm,d=5cm代入得Q=EQy=4.9610C-1,方向沿y轴正向9.8 一个半径为R的均匀带电半圆环,电荷线密度为l,求环心处O点的场强.解: 如98图在圆上取dl=Rdj题9.8图dq=ldl=Rlj,它在O点产生场强大小为dE=lRj方向沿
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