大学物理习题课答案

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1、练习二十静电场（一）欢迎使用1．密立根油滴实验是利用作用在油滴上的电场力和重力平衡而测量电荷的，其电场由两块带电平行板产生，实验中带有两个电子电荷，半径为r油滴保持静止时，其所在电场的两极板电势差为U12。当电势差增加到4U12时，半径为2r的油滴保持静止，则该油滴所带的电荷为：(A)2e；(B)4e；(C)8e；(D)16e；这是一个电偶极子2．如图1所示坐标（a，0）处放置一点电荷+q，在坐标（-a，0）处放置另一点电荷-q。P点是X轴上的一点，坐标为（x，0）。当x>>a时该点场强的大小为：(A

2、)(B)(C)(D)(B)水平向左、3．如图2所示，细绳悬挂一质量为m的点电荷-q，无外电场时，-q静止于A点；加一水平外电场时，-q静止于B点。则外电场的方向为__________，外电场在B点的场强大小为__________.X=2a,2a/3(舍去)计算时只考虑了力的大小而没考虑方向X=2a/3时电场力同向4．如图3所示，在相距为a的两点电荷-q与+4q产生的电场中，场强大小为零的坐标x=___________________.αr2a方向沿r背离o点时E最大5．两个电量都是+q的点电荷，相距为

3、2a，连线中点为O，求连线中垂线上和O相距为r的P点场强;r为多少时P点的场强最大？取ox轴如图，则6.如图4，真空中一长为L的均匀带电细直杆，总电量为q，试求在直杆延长线上距杆的一端距离为d的P点的电场强度。高斯定理其中是闭合面内的电荷，为零。所以所求为零。练习二十一静电场（二）1.一电场强度为的均匀电场，的方向与X轴的正向平行,如图1所示，则通过图中一半径为Ｒ的半球面的电场强度通量为(A)(B)(C)(D)0[(D)做一个以题中平面为一侧面的正方体，题中所求就是通过正方体所形成的闭合面的电通量的1

4、/6。运用高斯定理（D）高斯定理通过真空中的静电场中任一闭合面的电通量与闭合面外的电荷无关。场强叠加原理电场中的任一场点处的总场强等于各点电荷单独存在时在该点各自产生的场强的矢量和（D）解：以r为半径，做一圆柱高斯面，与原来的圆柱面同轴。（1）当r<时，高斯面内无电荷，所以电通量为零，从而E等于零。（2）当r>时，高斯面内电荷代数和为零，所以电通量为零，从而E也等于零。（3）当

5、别为1,2两球面的电势差练习二十二静电场（三）（A）续34例均匀带电球面的场强rR带电球面内ROrssE1E2I由高斯定理EqiSdss1e0E2p4ref0E2p4r00Oe带电薄球壳例用电势定义法求均匀带电薄球壳内、外空间的电势分布+RQ薄球壳880r内r外外E内0外EV内E内hdr+8外Ehdrr20e4pQ08R+r20e4pQdr0e4pQR不变量Vr内RRr外8hdr外Er外8r20e4pQdr0e4pQr外与成反比r外Vr0R区间（-6，-4）内x-U曲线上升，>0,所以E<0区间（-2

6、,4）内x-U曲线下降，<0,所以E>0（B）电场力做的功等于相应电势能增量的负值6.面密度为的无限大平面在离o为x的p点产生电场面密度为-的圆盘在离o为x的p点产生电场练习二十三　静电场（四）外表面感应电荷为+q,腔内电势为0AD串联C相等不相等不相等