四川理工學(xué)院大學(xué)物理第十章習(xí)題答案

P370:10.1.4如圖所示,兩塊“無(wú)限大”的帶電平板,其電荷面密度分別為()和試寫(xiě)出各區(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度E:區(qū)E的大小為_(kāi)____,方向____;區(qū)E的大小為_(kāi)_____,方向_____;區(qū)E的大小為_(kāi)_____,方向____;寫(xiě)出各區(qū)域電場(chǎng)強(qiáng)度E的理論依據(jù)應(yīng)是_____________________________________.

ⅠⅡⅢ向右向右向左場(chǎng)強(qiáng)疊加原理和“無(wú)限大”帶電平板的場(chǎng)強(qiáng)公式解:如圖，由無(wú)限大帶電平板的場(chǎng)強(qiáng)公式，可知，再由場(chǎng)強(qiáng)疊加原理有：向右向右向左第10章部分習(xí)題解答P371頁(yè)題10.1.10解:

電量分別為、、的三個(gè)點(diǎn)電荷，處于如圖所示位置,其中任一個(gè)點(diǎn)電荷所受合力均為零。如果已知，則

,在以上條件下，如果固定和，將從現(xiàn)在位置經(jīng)任意路徑移到無(wú)窮遠(yuǎn),需做功

.

（1）（2）設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零

在該處產(chǎn)生的電勢(shì)分別為：

P371:10.2.6如圖,將位于P點(diǎn)的點(diǎn)電荷移動(dòng)到K點(diǎn),則()P372題10.2.8在電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一半徑為R的半球面，如果場(chǎng)強(qiáng)E的方向與半球面的對(duì)稱軸平行，則通過(guò)這個(gè)半球面的電通量為：(C)（A）,（B）,（C）,（D）P37210.2.12

已知帶電體的靜電場(chǎng)中的U－r關(guān)系曲線如圖所示，則該帶電體是（）（A）半徑為R的均勻帶電球體；（B）半徑為R的均勻帶電球面；（C）半徑為R的均勻帶電圓柱體；（D）半徑為R的均勻帶電圓柱面。B解：觀察曲線可知，在r<R時(shí)，電勢(shì)不變，說(shuō)明電場(chǎng)力做功為零，其內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為零，由高斯定理可知，其內(nèi)部應(yīng)沒(méi)有電荷，電荷分布在表面。而在r>R時(shí)，電勢(shì)與r成反比，說(shuō)明該帶電體是球?qū)ΨQ的，因此，應(yīng)選B10.3.6如果一點(diǎn)電荷q位于一邊長(zhǎng)為a的立方體中心,試求:通過(guò)立方體每一面的電通量各是多少如果點(diǎn)電荷移到立方體的一個(gè)頂角上,此時(shí)通過(guò)立方體每一面的電通量各是多少+q解:點(diǎn)電荷處在中心,電力線呈球?qū)ΨQ分布發(fā)射,每個(gè)面上的電通量應(yīng)相等.如果點(diǎn)電荷移到立方體的一個(gè)頂角上建立以頂點(diǎn)電荷為中心,棱邊長(zhǎng)為2a,且與原棱邊平行的大立方體.asas2aA對(duì)大立方體而言，每個(gè)面的面積為,它又由4個(gè)面積為的小平面組成.每個(gè)小平面的電通量是每個(gè)大平面電通量的注:只有交于A點(diǎn)三個(gè)面存在電通量P373題10.3.12

一無(wú)限長(zhǎng)直均勻帶電線，線電荷密度為λ

試求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小

則，由高斯定理解:

長(zhǎng)直電線的電場(chǎng)分布具有軸對(duì)稱性,取半徑為r,高為l,帶電線為軸的圓柱面為高斯面(如圖)P373題10.3.13

厚度為2d的無(wú)限大平板均勻帶電,體密度試求場(chǎng)強(qiáng)分布解：作厚度為2x的高斯面ddxxS場(chǎng)強(qiáng)方向垂直于平板指向外側(cè)ddS第10章部分習(xí)題解答

P370題10.3.22

如圖所示,已知,,.現(xiàn)將的點(diǎn)電荷按以下方式移動(dòng),試求電場(chǎng)力所做的功:(1)從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn);(2)從C點(diǎn)移動(dòng)到D點(diǎn);(3)從D點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn).

解:由電勢(shì)疊加原理得同理得(2)(3)(1)第10章部分習(xí)題解答2015.3.22P37510.3.30

半徑為R的無(wú)限長(zhǎng)直圓柱體內(nèi)均勻帶電，電荷體密度為ρ，如果以軸線為零電勢(shì)參考點(diǎn)，試求其電勢(shì)。解：先求均勻帶電圓柱體的場(chǎng)強(qiáng)分布。已知R，ρ

，應(yīng)用高斯定理，場(chǎng)強(qiáng)方向垂直于軸線沿徑向方向。高斯面選擇同軸的的半徑為r,長(zhǎng)度為l的圓柱體，僅側(cè)面有通量計(jì)算電勢(shì)，已知軸線為零電勢(shì)點(diǎn)，任取一點(diǎn)P，其到軸線的距離為rPr當(dāng)

r<R時(shí)，當(dāng)

r>R時(shí)P372題10.3.32

正電荷q均勻分