大学物理上册习题补充答案第9_10章_学生用_

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1、第九章静电场解答9.1014^r0LIa9.24兀£（）a（a+L）9.3Oarcsin4庇。94冷方向向下。4窃9.6均匀带电圆环，半径为R,带电量为0,具轴线上场强最大的位置P及场强如何？环心场强为多大？若带电圆环切掉一小段伉b«R,上而两问结果乂如何？解：(1)环心处的场强为零。场强最大处:(2)环心处的场强为:q=Qb4码）R24庇（）Q兀R-b）2龙仇「皿(1一夕)4亦°J。(r2+a2)3729.8⑴①e=2。⑵电荷在顶点时，对于边长〃的正方形，如果它不包含g所在的顶点6£。则①°=丄,如果它包含$所在顶点则叭=0。24q9

2、.9EkR29.10板内：E=—板外：E=~^~2匕09.119.13(空腔内匀电场)9.14当r

3、得图:ax（b）由公式Ua-Uh=E-dl得：（选处标原点电势为零）9.22略9.234码心E-—°

4、Q2)4矶rR2>R,IT=°+°5ni4^r0r9.24A(x+a)29.25(1)q、=4庇°UR_E-q"R2(2)rR2,U=%+的4庇（）厂9.26山于金属球的屏蔽作用，务、么所受合力均为零,点电荷％对如、么的静电力分别为：F=0册尺=%么14症（）（厂+〃）

5、$'24亦°（r-d）2A图9-65习题9.26图其方向均在qq,qq?连线上，指向由q,q,0之正负而定。c,a1q'd9.27A=^w=-~—2eqS9.28电量三?均匀分布在半径为R的球面上，坐标原点位于球心0处，现从球面与x轴交点处挖去而元AS,求而元AS受到的电场力和具有的电势能；若把而元AS移至无穷远处，求此时球心0点的场强尽与电位5・设无穷远处为电势零点，H移走面元A5不改变球面上电荷分布。解：（1）山处的场强相当于完整球在山处的场强呂与山电荷在此场强的叠加-Q4牡R?在处，电荷看作无穷人平板,-Q8^07?2/.E=

6、E]-E2-Q8码7?24$而元可看成点电荷，设无穷远处电势为零,电势［/=全球电势U、_止电势/-Q

7、3二（山—4欣彳）。4庇oR4庇0R16龙2£（）R、则电势能—血¥一曲弓16矿刍）7?4欣-64兀（2）当移到无穷远吋，砖H亠4欣_4宓。紂16矿£°7?⑶4兀R・4亦（）7?16旷£（）7?9.29(1)・•・0=D?=(7°E严D」Ei_Dq_^0_(2)二:卅+禺）(3)心1一細巧9.3()(1)%1=_§0A，0C二2(2)UA='Eac^ac=~T^£o9.31如图968所示，边长为d的止方形的平行板电容器，如果两金属板间

8、不严格平行，而是有-小夹角。，忽略边缘效应，试证明当&«彳时其电容为CF快-知。解：在兀一＞兀+必间取一电容元:dC=8{}adx(R+xsin&)这些电容元可以看作并联：C二工dC£2兀唧in（i+4）2庇JdRi9.32人e”⑵••《显=丄1苫U2码R(1)D—-^—erE=——2dE2码£/9.33C=c+C=2禺/必(1+6)12-R2—R9.34(2)2C2C4齊)（2衣血尸厶In啓）碣右厶g（拿）&二&4亦応£（呂AC=CZ-C若只插入1/4面积,如图所示，可把G和Q看做并联ClC2AC=Cf-C=C}+C2-C（2）断

9、开电源，电荷不变Q=CfV(C'-OCV?2C不断开电源，电压不变W=-CV2--CV1=-（C-C'）K2222（3）若是一块黄铜板—菁土断开电源_(C")C—空咯2C2(tZ-J)21£2CIZ2不断开电源：W=-(C-C')V2=——222〃(d—£°)9.36Q24码LIn=8.85x10^x50x107二295xW-i3p9.37平行板电容极板间有两层电介质，它们的相对电容率&尸4.0和£.2=2.(),厚度分别为〃i=2.()mm禾口”2=3.()mm,极板面积5=5()cm2,两极板间的电压为△(7=200V.试求每层电介

10、质中的能量密度和能量和电容器的总能量。+玉2X1O1+3X1O2di6243=6.8x10%)Q_6.8X101350xl0-4J」00_C29.5xio-13对于£：E、=—5)；对于d-,:——d6Q0