大学物理第二册习题答案(匡乐满主编)1

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1、习题八8-1根据点电荷场强公式，当被考察的场点距源点电荷很近(r→0)时，则场强E→∞，这是没有物理意义的，对此应如何理解?解:仅对点电荷成立，当时，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．8-2在真空中有，两平行板，相对距离为，板面积为，其带电量分别为+和-．则这两板之间有相互作用力，有人说=,又有人说，因为=,，所以=．试问这两种说法对吗?为什么?到底应等于多少?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看成是一个带电板

2、在另一带电板处的场强也是不对的．正确解答应为一个板的电场为，另一板受它的作用力，这是两板间相互作用的电场力．8-3　一个点电荷q放在球形高斯面的中心，试问在下列情况下，穿过这高斯面的E通量是否改变？高斯面上各点的场强E是否改变？(1)另放一点电荷在高斯球面外附近.(2)另放一点电荷在高斯球面内某处.(3)将原来的点电荷q移离高斯面的球心，但仍在高斯面内.(4)将原来的点电荷q移到高斯面外.答：根据高斯定理，穿过高斯面的电通量仅取决于面内电量的代数和，而与面内电荷的分布情况及面外电荷无关，但各点的场强E与空间所有分布电荷有关，故：(1)电通量不变，F1＝

3、q1/e0，高斯面上各点的场强E改变(2)电通量改变，由F1变为F2＝(q1＋q2)/e0，高斯面上各点的场强E也变(3)电通量不变，仍为F1．但高斯面上的场强E会变。(4)电通量变为0，高斯面上的场强E会变.8-4　以下各种说法是否正确，并说明理由.(1)场强为零的地方，电势一定为零；电势为零的地方，场强也一定为零.(2)在电势不变的空间内，场强一定为零.(3)电势较高的地方，场强一定较大；场强较小的地方，电势也一定较低.(4)场强大小相等的地方，电势相同；电势相同的地方，场强大小也一定相等.(5)带正电的带电体，电势一定为正；带负电的带电体，电势一

4、定为负.　(6)不带电的物体，电势一定为零；电势为零的物体，一定不带电.答：场强与电势的微分关系是,.场强的大小为电势沿等势面法线方向的变化率，方向为电势降落的方向。场强与电势的积分关系，因此,(1)说法不正确.(2)说法正确.(3)说法不正确.(4)说法不正确(5)说法不正确　(6)说法不正确.习题8-5图xy8-5　如图所示，在直角三角形ABC的A点处，有点电荷q1＝1.8×10－9C，B点处有点电荷q2＝－4.8×10－9C，试求C点处的场强.解：如图建立坐标大小:E=3.24×104V﹒m-1,方向:,q=-33.708-6　均匀带电细棒，棒长

5、L＝20cm，电荷线密度λ＝3×10－8C·m－1.求：(1)棒的延长线上与棒的近端相距d1＝8cm处的场强；(2)棒的垂直平分线上与棒的中点相距d2＝8cm处的场强.0dxBQPAdEad21d11yx解：如图所示(1)在带电直线上取线元，其上电量在点产生场强为=0.24654×104N.C-1,方向水平向右(2)同理方向如图所示由于对称性，即只有分量，∵=0.526×104N.C-1方向沿轴正向8-7　用均匀带电q＝3.12×10－9C的绝缘细棒弯成半径R＝50cm的圆弧，两端间隙d＝2.0cm，求圆心处场强的大小和方向.xdEyjj1j2解：取

6、一圆弧，对称建一坐标如图示。在圆弧上取dl=Rdj,在点产生场强大小为方向沿半径方向则积分根据圆对称性，圆心处场强只需计算密度相同的异号间隙弧长电场。,rad,=0.7720N.C-1方向指向间隙中心。8-8(1)点电荷位于一边长为a的立方体中心，试求在该点电荷电场中穿过立方体的一个面的电通量；(2)如果该场源点电荷移动到该立方体的一个顶点上，这时穿过立方体各面的电通量是多少?解:(1)由高斯定理立方体六个面，当在立方体中心时，每个面上电通量相等∴各面电通量．(2)电荷在顶点时，将立方体延伸为边长的立方体，使处于边长的立方体中心，则边长的正方形上电通量

7、对于边长的正方形，如果它不包含所在的顶点，则，如果它包含所在顶点则．如题8-8(a)图所示．题8-8(3)图题8-8(a)图题8-8(b)图题8-8(c)图8-9　如图所示，电荷面密度为σ的均匀无限大带电平板，以平板上的一点O为中心，R为半径作一半球面，求通过此半球面的电通量.习题8-9图解：均匀无限大带电平面的电场大小：，方向：垂直平面电通量：8-10　有证据表明，地球表面以上存在电场，其平均值约为130V·m－1，且指向地球表面，试由此推算整个地球表面所带的负电荷.(地球平均半径R＝6.4×106m)解：若地球看成导体球，则=6.10095×105

8、C,8-11均匀带电球壳内半径6cm，外半径10cm，电荷体密度为2×C·m-3求距球心5cm