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丹青不知老将至,贫贱于我如浮云。——杜甫
篇一:大学物理学北京邮电·第3版.修订版下册习题答案
习题9
9.3电量都是q的三个点电荷,分别放在正三角形的三个顶点.试问:(1)
在这三角形的中心放一个什么样的电荷,就可以使这四个电荷都达到平衡(即每
个电荷受其他三个电荷的库仑力之和都为零)?(2)这种平衡与三角形的边长有无
关系
?
解:如题9.3图示
(1)以A处点电荷为研究对象,由力平衡知:q?为负电荷
1q212cos304π?0a24π?0
qq?(2
a)3
解得q?
3q3
(2)与三角形边长无关.
题9.3图题9.4图
9.4两小球的质量都是m,都用长为l的细绳挂在同一点,它们带有相同电
量,静止时两线夹角为2?,如题9.4图所示.
设小球的半径和线的质量都可以忽略不
解:如题9.4图示
Tcosmg?
?
q2?TsinF?1
e
?4π?0(2lsin?)2?
解得q?2lsin?40mgtan?9.5根据点电荷场强公式E?
q40r2
,当被考察的场点距源点电荷很近(r→0)时,
则场强→∞,这是没有物理意义的,对此应如何理解
?
?
解:E?
q4π?0r2
?
r0仅对点电荷成立,当r?0时,带电体不能再视为点电荷,再
用上式求场强是错误的,实际带电体有一定形状大小,考虑电荷在带电体
上的分布求出的场强不会是无限大.
1
9.6在真空中有A,B两平行板,相对距离为d,板面积为S,其带电量分
别为+q和-q.则这两板之间有相互作用力f,有人说f=
q240d
2
,又有人说,因为
qq2
,所以f=.试问这两种说法对吗?为什么?f到底应等于f=qE,E0S?0S
丹青不知老将至,贫贱于我如浮云。——杜甫
多少?
解:题中的两种说法均不对.第一种说法中把两带电板视为点电荷是不对
的,第二种说法把合场强E?
q
看成是一个带电板在另一带电板处的场强也是不对?0S
q2?0S
的.正确解答应为一个板的电场为E?,另一板受它的作用力
q2
,这是两板间相互作用的电场力.f?q?
2?0S2?0S
q
9.7长l=15.0cmAB上均匀地分布着线密度?=5.0x10-9C·m-1
荷.试求:(1)在导线的延长线上与导线B端相距a1=5.0cm处P点的场
强;(2)在导线的垂直平分线上与导线中点相距d2=5.0cm处
Q
解:如题9.7图所示
(1)在带电直线上取线元dx,其上电量dq在P点产生场强为dEP?
1?dx
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