四川大学物理三练习册答案静电场

一选择题1B,2A,3D,4A,5D,6C7D8C静电场（一）2.答：A因为：F增大,所以：E=F/q增大或者，也可以考虑电场线分布，也可以得到答案1.另一Q的力为，由作用力平衡可知两个电荷异号，根据可得两个q对Q的合力为QqQq5.(D)在c点负电荷受的切向力应减速即为的反方向,同时负电荷还受一法向力指向曲率中心改变运动方向。二填空题补偿法：加一个减一个，电场强度不变补充一个面密度相同的部分(2)另补充7个同样的正立方体,组成一个新的大的正立方体,这样就可以把电荷放置在正中心(同(1)q/6ε),再根据小正方体占到大正方体的1/4,所以:二填空题4.（1）假设q位于边长为a正方体中心，而通过此正方体的电通量的六分之一既是通过一个平面的的电通量即：5.通过的M面的通量为负值因为是进入面内的，通过N面的通量是正值大小都为6.当距球心为r的点在气球外表面时场强应为若此点在气球内面时场强为零。7.Up<U0沿OP方向有场强分量，电场线疏密程度决定场强的弱强。9.圆平面在轴线上任一点电势(本题中x=0)10.均匀带电圆环轴线上任一点电势，取x=05.Q1受合力为0可得Q2点的电势外力做功三．计算题1．解：dxOdLxPdE2．解：（1）如图示，电荷元整个带电直线在P点的场强为在P点的场强为3.解：（1）设电荷的平均体密度为⍴，取圆柱形高斯面（侧面垂直底面，底面S平行地面，上下底面处的场强分别为E1和E2，则通过高斯面的电通量为：包围的电荷由高斯定理

(2)设地面面电荷密度为，由于电荷只分布在地表面，所以电力线终止于地面，取高斯面如图。由高斯定理hSE1E2E4．解：电势分布Rr5.解：作同轴圆柱面为高斯面，根据高斯定理以轴线为电势零点空间的电势分布以圆柱表面为电势零点圆盘轴线上任意一点的电势是这些圆环电势的叠加ORrPx6．解:（1）在环上取半径为r宽为dr的细圆环，其所代电荷为(2)轴线上任一点的电场强度为电场强度只有x分量。它在轴上P点产生的电势7.例3.无限大均匀带电平面场中电势分布。电场分布电荷无限分布，在有限远处选零势点.令，沿轴方向积分。解：—曲线QACBd/2d/2图2-14U0Uc⑴⑵8.解:先假设C两平面上的电荷面密度均为正,设定x坐标正向后x10.解:1)电偶极子在均匀电场中所受力矩为当θ=π/2时，所受力矩最大(2)电偶极子在力矩作用下，从受最大力矩的位置转到平衡位置(θ=0)过程，电场力所作的功为：其大小三．计算题9.解:静电送场(二)一让选择浙题1C锤,睡2B汇,念3D段,追4D迷,5鱼C,陡6毯B4.丘-q产生嫂的电蛋场电抖势在C,思F两点美相等鞋，不辣做功律。对约于+q窃,在C，F两点秆的电铁势分滤别为养：对于斩单位材正电钢荷，犹电场既力做收功为A=Uc签-U卫f1.细圆毅环电既荷线限密度股，若矛用补在设缺口欧处则削整个俱圆环夜在圆哨心O处产俗生的滤场强悟为零狂。现扣陪除茶（驾可视孤为点锐电荷)在圆砍心处谦的场赶强即黎为原地电荷耀产生碰的场菠强脚，方向敏指向傍缺口d二宁填空促题2.电通障量P点场错强即上为有酬限长梅直导饶线延秒长线尼上一遗点，计应有方向鼻是沿OP指向宗左方颂。OPR3.5.4.7.首先暮电势狮叠加览，做凡功6.电场罢力做械功重力律做功6.保–埋2A贩x忍,辨-2蓄By1．解刊：取勇电荷果元dq，其犹电荷眉为它在O点产怜生的蔬场强岸为在x、y轴上攻的二氧个分奇量三渣计算诸题2．一无限长圆柱面，其面电荷密度为，式中为半径R与x轴所夹的角，试求圆柱轴线上一点的场强．，即恨沿x轴负绩向解：在处取敞弧长导为Rd盟的无限槐长带壶电线诵作为电荷烫元，使其电凑荷为利用蚕高斯抢定理泻易得南该无海限长蜓带电绢线在扁轴线貌上任值意一藏点形辆成的容电场逼强度耗大小磁为：l是圆息柱面丈的长细度3.解：每在球孝内取丧半径胖为r、厚为dr的薄宰球壳腾，该伸壳内浙所包贱含的渗电荷岛为：方向虚沿径姨向，A>0时向田外在球蛋体外桑作一戴半径乱为r的同尤心高刮斯球汉面，惧按高渗斯定桌理有方向库沿径旱向，A>0时向开外(r>R)(r≤R)以该峡球面乘为高蓄斯面离，按深高斯南定理岗有(r≤R货)5.解：需设坐终标原友点位恶于O点，x轴沿恼杆的惩方向从，如谢图所升示。烤杆的冷电荷具线密驴度λ，在x处取熔电荷套元整个页杆上颈电荷贷产生究的电掉势它在O点产蜘生的赖电势图5

L

L

LA

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PLC以棒委的中录点为省电势辫的零梳点．三．卖计算限题轴线币上任雁一点爬的电免场强拔度为电场异强度嗽只有x分量裹。补偿慈法：6.解：一锄选择岂题1A就,炉2B赤,农3D云,域4B煎,到5C侨,6部B花7岭C霉8A味9D站10横B静电援场中伞的导斥体和电介狱质（岭一）3.球壳鸽表面粗电场惯为4.1(财c)无论q是正语是负桑，金轨属球欣下方麻感应圾电荷右与q的正疾负相剩反，粒故始方终是忠相互抖吸引民，所扣以金丸属球队一定葱下移臂。2(抱b)旋N接地芳表示圾电势棍为零扒，只肚有正庆电荷干入地欣，保更留负蚕电荷登，才石可能霜保证N电势纠为零如果倘带电那平板宫的线丑度>>二板间距d时，+q受-q的作架用力像的大裂小为陕：6.电介贝质存端在时使高斯马定理梦，球筹面半村径r7.电介胡质抽搏去后8.今(a)黑Q不变,（b)泰U不变袖，10茄.反接兰后，1.不变(静电菌屏蔽),减小（负派电荷妖、从催无穷誓远移妇动）2.电势柔相等3.宴C与d反比蜡，C与U反比U与d正比现在d-委--慢2/颗3d二损填空荷题4.原来晶电场桨能量袍为现在员能量(3宋)球心O点处表的总郊电势因为分钓布在津球壳泉内外堤表面修上的阻电荷艺和点酸电荷q在O点产映生的碎电势凉的代系数和2．解专：(1多)由静胶电感汉应，斜金属屈球壳逢的内善表面度上有沸感生绩电荷-q，外表舍面上熔带电榆荷q+Q．(2俩)不论摇球壳卫内表挤面上轰的感卸生电费荷是建如何猛分布测的，胁因为菊任一劳电荷甘元离O点的割距离贤都是R1，所坦以由巷这些吩电荷罗在O点产层生的惹电势竟为三．艰计算愁题3.解：爪设导灯体球刮带电q，取无呀穷远嗽处为忙电势示零点汤，则导体播球电慨势：内球班壳电冶势：二者炭等电瓜势解得4．解骄：设岸内外侄圆筒晕沿轴园向单默位长鹿度上矩分别群带有轮电荷+和,根据慕高斯培定理曲可求默得两群圆筒交间任收一点尽的电辉场强同度为方向毫沿径济向向壮外于是粮可求事得Ａ南点的等电场命强度篇为解得则两贩圆筒维的电孝势差恋为A点与许外筒灵间的脾电势鄙差：一．贤选择落题1D2C横3B护4C2.电介凤质存沙在时铜的高镇斯定请理，球面泻外场铁强球面稀内4.康C1与C2并联C’紫=2豪C1，两端朱电压锄只能否为10僻0V详,极板Q=临20带0C竞1这个缩慧新电连容器忍与C3串联蕉，Q3同=Q充=2欣00疏C1，电容棉器组匙的电循容20谋0/津(2笔/3拐)=证30列0V1.静电月场中壳的导扩体和电介洁质（二探）二.填空孕题2.不接附地接地继，平六行板企电容剃器4.插导用体板墙的；庭空气卖的5.球形洲导体灶电容1.例3：蔽两砖块导货体平束板平瞎行并辅相对隙放置扁，所签带电舍量分谈别为Q和Q，如果饶两块尝导体纱板的宿面积研都是S，且视事为无患限大丈平板收，试绩求这汉四个挺面上捧的面掀电荷避密度波。解：设老四个皆面的型面电胁荷密提度分怕别为1、2、3和4，空烂间任迫一点威的场佛强都仁是由次四个暗面的垫电荷串共同透提供亦的。棵由高馋斯定衔理，诸各面孤上的抖电荷漠所提提供的紫场强棋都是i/20。另外真，由受于导斗体内沿部的缴合成画场强劈燕为零龄。若巩取向资右为何正方兆向，秩则处栗于导峰体内此部的袍点A和点B的场拍强可礼以表冬示为根据宰已知牙条件S(12)虹=QS(34)挺=Q.可解承得上式优表明席两块述无限通大的需导体娱平板杰，相诸对的尾内侧抵表面策上面改电荷庸密度肾大小商相等泄、符饮号相羡反，纸相反读的外尝侧表劫面上截面电乏荷密业度大点小相重等、筹符号圈相同轿。如辣果Q=Q，可以娘求出陕：S故单奶位长蛮度的抄电容三．纹计算昨题1．解日：以武左边皂的导迁线轴恶线上胀一点婆作原长点，x轴通炭过两绣导线绣并垂鼠直于伙导线累．两躺导线垫间x处的束场强丝式为两导廉线间符的电替势差劫为设导期线长转为L的一凡段上售所带叶电量诞为Q，则有注意R=庆a三．酱计算粗题2．(3获)解：殿可把浸电容邻器看迅成两设个电到容器眼的并炉联，傅其中书一个暖有介递质板鸣，一弃个没交有介各质板.有介装质板葬的电炒容器仿又可长看成猾两个骄电容垂器的兼串联嘴，设电蚁容器免内外从两极拼板半队径