大学物理(下)习题解教师用new

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1、大学物理（第8章）习题1．解：设杆的左端为坐标原点O，x轴沿直杆方向．带电直杆的电荷线密度为=q/L，在x处取一电荷元dq=dx=qdx/L，它在P点的场强：dqqdxdE224Ldx4LLdx00Lqdxq总场强为E240L0(Ld－x)40dLd方向沿x轴，即杆的延长线方向．2．解：选取圆心O为原点，坐标Oxy如图所示，其中Ox轴沿半圆环的对称轴．在环上任意取一小段圆弧dl=Rd，其上电荷dq＝(Qdl)/(R)=(Qd)/，它在O点产生的场强

2、为dqQdydE2224R4R00dl在x、y轴方向的两个分量ddEdEcosQcosddExxx224RO0QdEydEdEdEsinsindy224R0对两个分量分别积分Q/2QEdEcosdxx22/2224R2R00Q/2EdEsind0yy22/24R0QEEiii为x轴正向的单位矢量．x222R03．解：(A)4．．解：(D)5．解：[C]6．解：[C]7．解：[B]8．解：[B]

3、9．解：证：空腔内任一点P的场强,等于不挖去小球时的场强E与在小球处单放一体密1度为－的小球产生的场强E2的叠加.分别以O，O为中心，过P点作球面S1和S2为高斯面.2143则EdSE4rdVrS11111030Er1130同理得：Er2230P点场强EEErrb1212330010．解：-Qq/(60)11.解：证：将第一个ｑ搬到原点处外力不作功．将第二个ｑ搬到x=a处外力作功2A1=q/(40a)将第三个

4、q搬到x=2a处外力作功22qqA242a4a002222qq5q总功A=A1+A24a8a8a00012.解：应用动能定理，电场力作功等于粒子动能增量,即al12qEdlqElmv0a2无限大带电平面的场强为：E=/(20)由以上二式得vql/m013.解：［B］14.解:［B］15.解：10cm16.解：R/(20)17.解：设内球上所带电荷为Q，则两球间的电场强度的大小为QE2(R1＜r＜R2＝4r0R2QR2drQ11两球

5、的电势差UEdr12RR21401r40R1R240R1R2U12-9∴Q＝2.14×10CRR2118.解:由高斯定理可知空腔内E＝0，故带电球层的空腔是等势区，各点电势均为U.在球层内取半径为r→r＋dr的薄球层．其电荷为2dq=4rdr该薄层电荷在球心处产生的电势为dUdq/4rrdr/00整个带电球层在球心处产生的电势为R222UdUrdrRR00R210120因为空腔内为等势区所以空腔内任一点的电势U为22U

6、URR02120本题上面是迭加法计算，也可用电势定义UEdl计算219.解:824xyi12x40yj(SI)20.解：如图所示，在圆盘上任取一窄圆环，半径为r宽dr其上电荷为dq=2rdrdq它在P点产生的电势为dU221/24rx0rdr2r2x21/20圆盘上所有电荷在P点产生的电势为drRrdr222UdURxx200r2x21/220rPOxxdUx11P点场强为Eiidx2

7、xR2x20121.解：2qq2q1238R022解:[B]223解:/(20r)L/(40r)大学物理（第9章）习题二：习题1．解：球壳内表面将出现负的感生电荷－Q，外表面为正的感生电荷Q．按电势叠加原理(也可由高斯定理求场强，用场强的线积分计算)导体球的电势为QQQabbcacUQ14a4b4c4abc0000Q球壳电势U24c02．解：内球接地时，其上将出现负的感生电荷，设为－q．而球壳内表面将出现正的感生电荷＋q，这可

8、用高斯定理证明．球壳外表面的电荷成为Q－q(电荷守恒定律)．这些电荷在球心处产生的电势应等于零，即qqQq04a4b4c0001111qQabccab解出qQabbcac3．解：[D]4．解：[C]5．解：[D]6．解：[C]7．解：Q/(40l)8．解：[B]9．解：[C]10．解：[B]11．(QQ)/(2S)(QQ)/(2S)(QQ)/(