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,处取微小电荷:OYXXf++++++++在O点

2、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,即为:BEE”E’EBEAEAEAEBEBAXsAsB8．解:两带电平

3、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’

4、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、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

6、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

7、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

8、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