7-12章大学物理习题册答案.doc

第7-1 库仑定律 电场 电场强度 一．1．），中子内的两个下夸克之间相距，则它们之间的斥力为。 2．a的正六边形，六个顶点都放有电荷．试计算下列二种情形下，在六边形中点处的场强大小和和方向：（a） 0 ；（b） 方向水平向右。 3．R的带有一缺口的细圆环，d?(dR)，环上均匀带电，q，O处的电场强度为。 二．选择题： 4．，试问应将它放在什么位置才能使P 点的电场强度等于零？（ C ） (A) x 轴上x1 (B) x 轴上0x1 (C) x 轴上x0 (D) y 轴上y0 (E) y 轴上y0 5．E=F/q0，下列说法中哪个是正确的？（ B ） (A) 场强E的大小与试探电荷q0的大小成反比 (B) 对场中某点，试探电荷受力F与q0的比值不因q0而变 (C) 试探电荷受力F的方向就是场强E的方向 (D) 若场中某点不放试探电荷q0，则F＝０，从而E＝０ (E) 电荷在电场中某点受到的电场力很大，则该点的场强也一定很大 三．计算题： 6．l的细棒上均匀分布着线密度为的电荷，求：在细棒的延长线上与棒右端相距为d处的场强。 解：如图以棒中点为原点建立坐标轴Ox，在离棒中点为x处的均匀带电细棒上取长为的电荷元,其带电量为，在棒延长线上与棒的一端相距为d处的P点产生的场强大小为，方向沿x轴正方向。 所以整根带电细棒在延长线上P点处产生的场强大小为 ，场强方向沿x轴正方向。 7．+q的点电荷相距为2a，O，O点的距离。 解 如图的点电荷在中垂线上点P的场强大小y轴对称。所以中垂线上任一点P处场强的大小为 时，场强有极大值， 由此解得两个电量均为的点电荷中垂线上场强具有极大值的点与O点的距离为 ，最大电场强度为 8．，R的半圆，q，O点处的电场强度. 解：在半圆上取一线元，其带电量为， 该电荷元在圆心处的场强为，其大小为 ，则半圆圆心处的场强在Ox、Oy轴 上的分量分别为 , 所以半圆圆心O点处的电场强度为 第7-2 电场强度通量 高斯定理 一． 1．．有一电荷为q 的正点电荷，如图所示，则通过该平面的电场强度通量 为。 二． 3．一点电荷，放在球形高斯面的中心处．下列哪一种情况，通过高斯面的电场强度通量会发生变化?（ B ） (A) 将另一点电荷放在高斯面外 (B) 将另一点电荷放进高斯面内 (C) 将球心处的点电荷移开，但仍在高斯面内 (D) 将高斯面半径缩小 4．适用于以下何种情况？( A ) (A) 适用于任何静电场 (B) 只适用于真空中的静电场 (C) 只适用于具有球对称性、轴对称性和平面对称性的静电场 (D) 只适用于可以找到合适的高斯面的静电场 三．计算题： 5．，(1和(2，(1(2，P为两个无限大均匀带正电的平行平面之间的任意一点，两无限大均匀带电平面在P点处各自产生的场强的大小分别为、，方向相反，所以两平面间的电场强度的大小为 6．S、间距为d的两平行板( )，+q 和 - q，，，忽略边缘效应，所以两带电平行板A、B可视为两无限大均匀带等量异号电荷的平行板，带电平行板A两侧都是匀强电场，其场强大小，而带电平行板B处于平行板A所产生的匀强电场中，所以带电平行板B受到的电场力大小为， 同理可得带电平行板A受到的电场力大小为 7．一内外半径分别为和的均匀带电球壳总电量为，球壳外同心地罩一个半径为的带电球面，球面带电为。求：⑴ 场强E分布；⑵ 作E—r 曲线。（r为场点到球心的距离） 解：（1）以球心O为原点，球心至场点的距离r为半径，作同心球面为高斯面。由于电荷分布呈球对称分布，电场强度也为球对称分布，高斯面上电场强度沿径矢方向，且大小相等。因而由高斯定理 ，可得 时，高斯面内无电荷，，故 时，高斯面内电荷， 所以 时，高斯面内电荷，故 时，高斯面内电荷，故 以上电场强度的方向均沿径矢方向。 (2) 第7-3 电势能 电势(积分法) 一． 1．，A点移到B点，(填增加，)；2．，，点a (3，2)b (1，0)。 二． 3．，( C ) (A) 电场中各点的电势具有确定值 (B) 电荷在电场中各点的电势能具有确定值 (C) 电场中任意两点的电势差具有确定值 4．：( ) (A) 电场强度沿电场线方向逐点减弱 (B) 电势沿电场线方向逐点降低 (C) 电荷在电场力作用下一定沿电场线运动 (D) 电势能一定沿电场线的方向逐点降低 5．如图示，直线MN长为2R，弧OCD是以N点为中心，R为半径的半圆弧，N点有正电荷+q，M点有负电荷-q。今将一试验电荷+q0从O点出发沿路径OCDP移到无穷远处，设无穷远处电势为零，则电场力作功：（ D ） (A) W