大学物理下册习题答案

1、优秀学习资料欢迎下载习题 1111-1直角三角形 ABC 的 A 点上，有电荷 q11.810 9C ，B 点上有电荷q24.810 9 C ，试求 C 点的电场强度 (设 BC0.04m ， AC0.03m)。解： q1 在 C 点产生的场强： E1q1i ，40 r AC2E2q2j40 r BC2q2 在 C 点产生的场强：， C 点的电场强度： E E1E22.7 104i 1.8104j ；jC 点的合场强：EE12E223.24 104 Vm ，i方向如图：arctan 1.833.733 42'。2.711-9在半径为 R 的“无限长”直圆柱体内均匀带电，电荷体密度为，求

2、圆柱体内、外的场强分布，并作Er 关系曲线。E dS1qiS解：由高斯定律0 S内，考虑以圆柱体轴为中轴， 半径为 r ，长为 l 的高斯面。2r lEr2 lr（1）当 rER 时，0，有2 0 ；2r lER2 lER2E（2）当 rR 时，2 0 r ；R0，则：r ( r202R )0ER2or( r R )R即：20 r；图见右。11-10半径为 R1 和 R2 （ R1R2 ）的两无限长同轴圆柱面，单位长度分别带有电量和，试求：（1） rR1 ；（2） R1 rR2 ；（3） r R2处各点的场强。E dS1qi解：利用高斯定律：S0 S内。（1） rR1 时，高斯面内不包括电荷，

3、所以：E1 0 ；2r l E2l（2） R1rR2 时，利用高斯定律及对称性，有：0，则：优秀学习资料欢迎下载E220 r ；（3） rR2 时，利用高斯定律及对称性，有：2 rlE 3 0 ，则： E30 ；E0rR1EE2r? R1rR20 r即：E0rR2。11-14电荷量 Q 均匀分布在半径为R 的球体内，试求：离球心r 处（ rR ）P 点的电势。S EdS1q解：利用高斯定律：0 S内可求电场的分布。（1） r4 r 2E 内Q r 3；有：E内Q ro rPPR 时，0R340 R3；4r 2 E外QE外QR（2） r4；R 时，0；有：0 r 2R ）的电势： U rRE外

4、dr ，即：离球心 r处（ rrE内drRRQ rQ3QQ r2U r0 R3 d r0r 2 d rr 4R 480 R 80R3 。11-15图示为一个均匀带电的球壳，其电荷体密度为，球壳内表面半径为 R1 ，外表面半径为 R2 设无穷远处为电势零点，求空腔内任一点的电势。解：当 rR1 时，因高斯面内不包围电荷，有：E10 ，4( r 3R13 )(r33)E23R1当 R1r40 r 230 r 2，R2 时，有：4 (R23R13 )33)E33( R2R1当 r40 r 23 0 r2，R2 时，有：以无穷远处为电势零点，有：UR2E 3 d rR2(r 3R13 )dr(R23R13 )22)E2 d r30 r23 0 r2dr2 0( R2R1R 1R 2R1R2。优秀学习资料欢迎下载11-9如图，在点电荷 q 的电场中，选取以 q 为中心、 R 为半径的球面上一点 P 处作电势零点，则与点电荷 q 距