大学物理(下)练习题解答

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1、大学物理（下）参考解答第8章真空中的静电场参考解答1.C解：该电荷系统为电偶极子，电偶极矩,场强所以场强的大小2.解:建立坐标，如图所示。在带正电的圆弧段取一小段圆弧dl,其带电量为dq=ldl=2Qdq/pXYO+Q-QR++++++------qdqqdEdEdEy它在O点产生场强方向如图所示。对称性分析可知，+Q，-Q在o点产生的合场强是沿方向对上式积分，所以3.解:由电荷分布的对称性知,环心O处的场强方向指向X轴负向,且位于各象限的环上电荷对O处总电场的贡献相同.在环上（第一象限,处取微小电

2、荷:OYXXf++++++++在O点产生场强22于是各象限的环上电荷对O处电场总的贡献因此O处的场强为4.B解:高斯定理不仅适用于静电场,也适用于运动电荷的电场和随时间变化的电场,所以它适合于任何电场.5.D解:由高斯定理可知,若，则。6.D解:是空间所有电荷产生的,所以当曲面外电荷分布变化时，曲面上各点场强也要变化;而穿过封闭曲面的电通量仅与所包围的电荷Q有关,故曲面S的电通量不变..Aq7.C解:在q的周围再联接7个大小相同的立方体,使q恰位于该立方体中心.这时通过侧面abcd的电通量为总通量的

3、,即为:BEE”E’EBEAEAEAEBEBAXsAsB8．解:两带电平面各自产生的场强分别为：EA=½sA½/(2e0)方向如图示EB=sB/(2e0)方向如图示由叠加原理两极间电场强度为E=EA+EB=(½sA½+sB)/(2e0)=3´104N/C方向沿X轴负方向两极外侧左侧E’=EB-EA=(sB-½sA½)/(2e0)=1´104N/C方向沿X轴负方向右侧E”=1´104N/C方向沿X轴正方向9.解:按题意，环上电荷线密度。设想该带有缺口的细圆环是从一个闭合的电荷密度为l的均匀带电圆环上割

4、去了长度为d的一小段（如图）而成。由于闭合圆环在圆心处的场强为零，利用场强叠加原理可得，有缺口细圆dORE’E环的场强与小线段的场强在圆心处应相互抵消。又由于d<

5、6。12.(B)理由:均匀带电球面在球内任意点电势，点电荷在P点处电势，两者叠加可得P点处电势：13.解:（1）球心处的电势为两个带电球面各自在球心处产生的电势的叠加，即（2）设外球面上放电后电荷密度为s’,则应有即外球面上应变成带负电，共应放掉电荷q’=4pr22(s-s’)=4pr22s(1+r1/r2)=4psr2(r1+r2)=4pe0U0r2=6.67´10-9C14.解:设坐标原点位于杆中心O点，X轴沿杆的方向，如图所示。细杆的电荷线密度xXdxO.P2lal=q/（2l）,在x处取电荷

6、元dq=ldx=qdx/(2l),它在P点产生的电势为整个杆上电荷对P点产生的电势15.解:在圆盘上取半径为r、宽为dr的圆环，环上所带电荷量为：dq=2psrdr,它在圆心O22点的电势为Rrdr整个圆盘在O点电势16.解：17.[解法一]:均匀带电球面的电场强度分布为:若规定球面电势为零,则p电势[解法二]：若以无穷远处为电势零点，该球面电势分布为若规定r=R处电势为零,则18.C第9章导体和电介质参考解答-_1.解静电平衡时导体内的场强为零与周围有无带电体无关。所以E不变。负电荷移来前导体电势

7、为零，移来后电势为负，所以导体的电势值减少了。BAdSS-s1s2s3s42.解：设A、B四个表面的电荷面密度分别为s1～s4，如图。则当B板不接地时，有22板间场强大小为板间电势差为当B板接地时，有板间场强大小为板间电势差为d1d2σ1σ23.（B）解设左、中、右导体分别为1、2、3.中间导体2虽然左右两面带电不同，但仍是等势体。两侧导体1、3相连，也是等势体。所以1、2与3、2之间的电势差相同。Rd+q·o所以4．解电荷分布如图所示，由电势叠加原理abopr·5.（D）解无限长均匀带电圆柱面外面

8、一点的场强与无限长均匀带电直线的场强公式相同由电势定义式22oq1q1+q2-q16.解由高斯定理和电荷守恒定律可知，导体球和金属球壳的电荷分布如图所示，由电势叠加原理可知=5400V=3600V7.(B)解连接前：；连接后电荷都分布在外表面8.解用一根细长导线将两球相连，意味着二者等电势，且都可看成孤立导体。由孤立导体球的电势可知，q与r成正比。9.(B)10.(D)解两极板间的相互作用力两极板间的电压11.解插入金属板后系统可视为两个电容器串联，其等效电容为[思考