大学物理作业1.电场强度

《大学物理》作业No.1电场强度班级___________学号___________姓名___________成绩________说明：字母为黑体者表示矢量内容提要库仑定律(1).同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，作用力沿两点电荷连线；（2).库仑定律中的电荷相对于观察者（或实验室系）静止，但静止电荷对运动电荷的作用力仍可由库仑定律计算，运动电荷对静止电荷的作用力一般不能由库仑定律计算；（3）.库仑定律是实验定律，但有非常高的精确度。2.电场强度定义（1）.电场中任意一点的电场强度在数值上等于单位试验电荷的受力，方向与正电荷在该点受力方向相同；(2).空间不同位置的电场强度的大小方向一般是不相同的，即电场是空间位置的函数，与实验电荷无关。3.电场叠加原理当场源电荷是点电荷系时，可以将各个点电荷在场点产生的电场叠加；当场源电荷连续分布时，可以通过定积分计算电场。基本要求理解并掌握真空中库仑定律及电场强度的定义熟悉点电荷电场，掌握电场叠加原理的运用选择题1.根据库仑定律，当两电荷的电量取定后，它们间的距离越小，作用力就越大。当距离趋于零时，作用力将为无限大，造成这个结果的原因是：[]（A）库仑定律中静电力对距离的平方反比依赖关系是不准确的；（B）库仑定律只适合描述距离足够远的电荷之间的作用；（C）当两电荷距离趋于零时，仍然将它们看成了点电荷；（D）以上说法均不正确。2．关于电场强度定义式E=F/q0，下列说法中哪个是正确的？[](A)场强E的大小与试探电荷q0的大小成反比；(B)对场中某点，试探电荷受力F与q0的比值不因q0而变；(C)试探电荷受力F的方向就是场强E的方向；(D)若场中某点不放试探电荷q0，则F=0，从而E=0.qaqaP(x,0)xxyO图1.13．如图1.1所示，在坐标(a,0)处放置一点电荷+q，在坐标(a,0)处放置另一点电荷qaqaP(x,0)xxyO图1.1[](A).(B).(C)(D).4.在没有其它电荷存在的情况下,一个点电荷q1受另一点电荷q2的作用力为f12,当放入第三个电荷Q后,以下说法正确的是[](A)f12的大小不变,但方向改变,q1所受的总电场力不变；(B)f12的大小改变了,但方向没变,q1受的总电场力不变；(C)f12的大小和方向都不会改变,但q1受的总电场力发生了变化；f12的大小、方向均发生改变,q1受的总电场力也发生了变化.填空题da1212图1.2+qaqaxyOda1212图1.2+qaqaxyO图1.32．如图1.3所示,带电量均为+q的两个点电荷,分别位于x轴上的+a和－a位置.则y轴上各点场强表达式为E=,3.两块“无限大”的带电平行薄板，其电荷面密度分别为()及，如图1.4所示，试写出各区域的电场强度。І区E的大小，方向。Π区E的大小，方向。Ш区E的大小，方向。图1.4图1.44.均匀带电细棒，棒长L，电荷线密度,棒的延长线上与棒的近端相距d处的场强大小__________计算题1.一段半径为a的细圆弧，对圆心的张角为，其上均匀分布有正电荷q，如图1.5所示，试以a、q、表示出圆心O处的电场强度。 图1.5图1.52.如图1.6，半径为的均匀带电细圆环带正电，环面固定在水平面内，过环心垂直于环面的轴线上有一个电子，其质量为，电量为，如果不计电子重力及其他阻力，并假设电子到环心的距离，试证明电子在圆环轴线上做简谐振动。3.有圆孔的无限大均匀带电平面，电荷面密度为，圆孔半径为，求圆孔轴线上一点的电场。参考答案选择题1.（C）提示：库仑定律只合适点电荷。当两电荷距离足够近时，电荷线度不能忽略，此时不能看成点电荷2.(B)3.（D）4.（C）二．填空1.2.3.（1）方向向右；（2）方向向右；（3）方向向左4.提示：积分法计算三．计算1.解：根据对称性，圆弧上各电荷元在O点产生电场的水平分量抵消，合电场沿竖直方向。设电荷的线密度为，取一电荷微元，则在O产生的场强为：又，其中，所以，，其中从而，积分得到，2.解：均匀带点圆环轴线上一点的电场，方向指向X轴正方向，根据牛顿定律，电子动力学方程为