四川理工学院大学物理第十章习题答案

P370:10.1.4如图所示,两块“无限大”的带电平板,其电荷面密度分别为()和试写出各区域的电场强度E:区E的大小为_____,方向____;区E的大小为______,方向_____;区E的大小为______,方向____;写出各区域电场强度E的理论依据应是_____________________________________.

ⅠⅡⅢ向右向右向左场强叠加原理和“无限大”带电平板的场强公式解:如图，由无限大带电平板的场强公式，可知，再由场强叠加原理有：向右向右向左第10章部分习题解答P371页题10.1.10解:

电量分别为、、的三个点电荷，处于如图所示位置,其中任一个点电荷所受合力均为零。如果已知，则

,在以上条件下，如果固定和，将从现在位置经任意路径移到无穷远,需做功

.

（1）（2）设无穷远处电势为零

在该处产生的电势分别为：

P371:10.2.6如图,将位于P点的点电荷移动到K点,则()P372题10.2.8在电场强度为E的匀强电场中，有一半径为R的半球面，如果场强E的方向与半球面的对称轴平行，则通过这个半球面的电通量为：(C)（A）,（B）,（C）,（D）P37210.2.12

已知带电体的静电场中的U－r关系曲线如图所示，则该带电体是（）（A）半径为R的均匀带电球体；（B）半径为R的均匀带电球面；（C）半径为R的均匀带电圆柱体；（D）半径为R的均匀带电圆柱面。B解：观察曲线可知，在r<R时，电势不变，说明电场力做功为零，其内部场强为零，由高斯定理可知，其内部应没有电荷，电荷分布在表面。而在r>R时，电势与r成反比，说明该带电体是球对称的，因此，应选B10.3.6如果一点电荷q位于一边长为a的立方体中心,试求:通过立方体每一面的电通量各是多少如果点电荷移到立方体的一个顶角上,此时通过立方体每一面的电通量各是多少+q解:点电荷处在中心,电力线呈球对称分布发射,每个面上的电通量应相等.如果点电荷移到立方体的一个顶角上建立以顶点电荷为中心,棱边长为2a,且与原棱边平行的大立方体.asas2aA对大立方体而言，每个面的面积为,它又由4个面积为的小平面组成.每个小平面的电通量是每个大平面电通量的注:只有交于A点三个面存在电通量P373题10.3.12

一无限长直均匀带电线，线电荷密度为λ

试求电场强度的大小

则，由高斯定理解:

长直电线的电场分布具有轴对称性,取半径为r,高为l,带电线为轴的圆柱面为高斯面(如图)P373题10.3.13

厚度为2d的无限大平板均匀带电,体密度试求场强分布解：作厚度为2x的高斯面ddxxS场强方向垂直于平板指向外侧ddS第10章部分习题解答

P370题10.3.22

如图所示,已知,,.现将的点电荷按以下方式移动,试求电场力所做的功:(1)从A点移动到B点;(2)从C点移动到D点;(3)从D点移动到B点.

解:由电势叠加原理得同理得(2)(3)(1)第10章部分习题解答2015.3.22P37510.3.30

半径为R的无限长直圆柱体内均匀带电，电荷体密度为ρ，如果以轴线为零电势参考点，试求其电势。解：先求均匀带电圆柱体的场强分布。已知R，ρ

，应用高斯定理，场强方向垂直于轴线沿径向方向。高斯面选择同轴的的半径为r,长度为l的圆柱体，仅侧面有通量计算电势，已知轴线为零电势点，任取一点P，其到轴线的距离为rPr当

r<R时，当

r>R时P372题10.3.32

正电荷q均匀分