河海大学电磁学作业答案ppt课件.ppt

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1、电场（一）库仑定律电场强度一、选择题1.D2.B二、填空题1.2.注：单位长度带电量：3.库仑力为：与万有引力之比为：三、计算题解:取电荷元dq，其矢径与x轴的交角为电场（二）电场强度高斯定理一、选择题1.C2.C解题思路：以A为中心，补上７个相同得立方体。A位于体心。每个侧面的面积为abcd的4倍。总电通量为q/0。由对称性，abcd的电通量为q/240。二、填空题1.异2.三、计算题1.解:(1)(2)作以r为半径的高斯面，高斯面内所包含的电量为：由高斯定理：r作以r为半径的高斯面，高斯面内所包含的电量为：由高斯定理：rR2.解:作以r为半径，高为l的同轴封闭圆柱面

2、为高斯面，高斯面上的电通量为所包含的电量为：由高斯定理：lE作以r为半径，高为l的同轴封闭圆柱面为高斯面，高斯面上的电通量为：所包含的电量为：由高斯定理：lE作以r为半径，高为l的同轴封闭圆柱面为高斯面，高斯面上的电通量为所包含的电量为：由高斯定理：电场（三）电势电势差一、选择题1.B2.C解题思路：O点的电势为：电场力作功：，外力作功：二、填空题1.（1)（2）2.ABCq三、计算题1.解:(1)以O为对称点作垂直于平板平面的圆柱面为高斯面，设底面积为S，长度为2xP，如图所示。高斯面内所包含的电量为：高斯面内所包含的电通量为：由高斯定理：OQP对于Q点：以Q为对称点作垂直

3、于平板平面的圆柱面为高斯面，设底面积为S，长度为2xＱ高斯面内所包含的电量为：高斯面内所包含的电通量为：由高斯定理：(2)作PQ的积分路径，场强分布为分段函数，P平板边界边界QOQP2.解:以左端为坐标原点O，棒长方向为x方向，如图所示。在棒上x处取dx段带电dq，OPaxdqdq在p点的电势电场（四）电势电势梯度、电场能量一、选择题1.D2.A二、填空题（1）（2）解题思路：球壳表面：3.B（3）AB（4）三、计算题1.解:(1)建立xy坐标，在x位置处取dx长度,带电量为dq。XYxdxdqPrO由此可得：（2）（3）在(1)中解出的电势仅是随y的函数分布(x为定值

4、0)，无法求出场强的x分量。XYxdxdqPrO()0=¥VPdq点的电势：在２、1)均匀带电球面2)均匀带电球体电场（五）综合练习一一、选择题1.D2.D3.D二、填空题1.解题思路：联立求解，可得：xAB**可设A、B上带正电2.解题思路：由对称性可得R3.4.解:取以r为半径，宽为dr的细圆环，带电量为细圆环在o点的电势为d三、计算题1、取半径为r、厚度为dr长为l的薄壁同轴圆筒为体积元,则dV=2rldrRr2、一半径为“无限长”圆柱形带电体，其电荷密为=Ar(R>r),式中Ａ为常数，求：（１）、圆柱体内外的场强分布；（２）、选距离轴线为l(l>R)处的电势为零

5、，计算电势分布、Ｒhrx解：（１）、据对称性分析可知，电场具有轴对称性，作一高为h的圆柱面为高斯面，利用高斯定理得：(a)当rR时，其电量为由高斯定理可得2、求电势(1)(2)、电场（六）导体一、选择题1.D2.A二、填空题1.解题思路：A、B两平板之间为匀强电场ab++++----Pd1q2.解题思路：A球不接地、由于静电感应，A球表面分布感应电荷。但总电量为0。球内电场为0。球是等势体。P点的电势和O点的电势相等，O点的电势可以看作q在O点电势和A上感应电荷在O的电势之和。A球表面分布感应电荷的总电量

6、为0，所以：A球接地，球是等势体。P点的电势和O点的电势相等为0，球内电场为0。由于静电感应，设A球表面分布感应电荷为q’，所以：+RP0BA---++3.三、计算题1.解:(1).由高斯定理和电荷守恒定律：外球壳的内表面带电-q，外表面带电+q。(2).外球壳接地，电荷重新分布。外球壳外表面不带电，外球壳的内表面仍带电-q。r1r2+q-qr1r2-q重新绝缘后，不会改变电荷分布(3).在外球壳带电为-q的基础上，内球壳接地后，设此时内球壳带电为q’，由电势叠加可知：外球壳电势由叠加可得：r1r2++++-q电场（七）电介质和电容一、选择题1.C解题思路：电容串联时，，充电

7、后，电容量小的电压高，当上的电压为300V时，则：组合电容的耐压值为500V。2.Cdd2d1a解题思路：3.C二、填空题1.2.解题思路：设电介质内部的场强为E，真空内场强为E0。dt电压：所以：dt解题思路：设电介质内部的场强为E，真空内场强为E0。3.解题思路AB4.解题思路：并联断开电源：插入介质前后组合电容总电量不变，当增大，则上的电量增大上的电量减少并联不断开电源：插入介质前后组合电容电压不变，增大，则上的电量增大。上的电量不变。5.三、计算题1.解:设给导体球系统带电Q，其中两球分别带电为