大学物理学习指南1125章例题习题参考 答案详解.doc

PAGE 第11章 静电场 【例题精选】 例11-1 （见书上） 例11-2 ，从O点指向缺口中心点 例11-3 D 例11-4 D 例11-5 B 例11-6 ， 向右； ， 向右； ， 向左 例11-7 （见书上） 【练习题】 11-1 B 11-2 ，，沿矢径OP 11-3 ， 11-4 B 11-5 【解】（1）作与球体同心，半径r?R的高斯球面S1。球体内电荷密度?随r变化，因此，球面S1内包含的电荷。已知的电荷体密度?(r) =kr，根据高斯定理：， ，可求得球体内任意点的场强：，r?R。 （2）作与球体同心、半径r?R的球面S2，因R外电荷为零，故S2内的电荷Q2=Q总，根据高斯定理：，得球体外任意一点的场强：，r?R。 11-6 ， 11-7 【解】两同轴圆柱面带有等量异号电荷，则内外电荷线密度分别为?和-?。电场分布具有轴对称性。 （1）建立半径的同轴高斯柱面，设高为h。高斯柱面内无电荷分布。 ，则，（） （2）建立的同轴高斯柱面，设高为h。高斯柱面内包含电荷。柱面的上下底面无电场分布，电场均匀分布在侧面。 ，则，（） （3）建立半径的同轴高斯柱面，设高为h。高斯柱面内包含正负电荷的代数和为零。 ，则，（） 第12章 电势 【例题精选】 例12-1 -2000V 例12-2 45V ， -15V 例12-3 （见书上） 例12-4 （见书上） 例12-5 D 例12-6 C 【练习题】 12-1 ， 单位正电荷在静电场中沿任何闭合路径绕行一周，电场力所做的功为零，保守 12-2 C 11-3 (1) ， 0；(2) ， 12-4 【解】在任意位置x处取长度元dx，其上带有电荷dq=?0 (x－a)dx 它在O点产生的电势 O点总电势： 12-5 【解】 (1) 球心处的电势为两个同心带电球面各自在球心处产生的电势的叠加，即 ＝8.85×10-9 C / m2 (2) 设外球面上放电后电荷面密度为，则应有 = 0，即 。 外球面上应变成带负电，共应放掉电荷 ＝6.67×10-9 C 12-6【解】设无穷远处为电势零点，则A、B两点电势分别为 ； q由A点运动到B点电场力作功 注：也可以先求轴线上一点场强，用场强线积分计算． 12-7【答】均匀带电球体的电场能量大。因为半径相同且总电荷相等的球面和球体，其外部电场分布相同，具有相同的能量；但内部电场不同：球面内部场强为零，球体内部场强不为零，所以球体的电场能量大。 第13章 静电场中的导体 【例题精选】 例13-1 C 例13-2 C 例13-3 （见书上） 例13-4 （见书上） 【练习题】 13-1 D 13-2 【解】三块无限大平行导体板，作高斯面如图，知：E1=?1 ? ?0，E2=?2 ? ?0 左边两极板电势差U1=?1d1 ? ?0，右边两极板电势差U2=E2d2=?2d2 ? ?0， 而左板和右板构成等势体，中板自身是等势体，所以U1= U2，则 ?1 ??2= d2 ?d1 13-3 【证】在导体壳内部作一包围B的内表面的闭合面，如图。设B内表面上带电荷Q21，根据高斯定理，因导体内部场强E处处为零，故 ，得 根据电荷守恒定律，设B外表面带电荷为，则 由此可得 。 13-4 ；。 第14章 静电场中的电介质 【例题精选】 例14-1 B 例14-2 C 例14-3 (1) 增大 ， 增大 (2) 增大 ， 增大 (3) 减小 ， 不变 例14-4 ， 。 例14-5 (见书上) 例14-6 (见书上) 【练习题】 14-1 14-2 ? r ，? r 14-3 C 14-4 B 14-5 C 14-6 【解】（1）电容器充电后断开电源，则极板上所带的电量不变。故极板间的电势差和电场能量分别为 ==1000V，5?10?6 J。 (2)设极板原间距为d，增大为2d时，相应的电容量要变小，其值为。而此时极板所带电量仍然不变。电场总能量改变为 =1.0?10?5 J，电场能量的增加量为=5.0?10?6J，由于把带电的电容器极板拉开时，外力需克服电场力作功，这部分外力所作的功就转化为电场能量了，或者说，电荷不变时，电