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会计学1四川大学物理习题册解答四川大学物理习题册解答 2在一个带有负电荷的均匀带电球外,放置一电偶极子,其电矩 的方向如图所示当电偶极子被释放后,该电偶极子将 (A) 沿逆时针方向旋转直到电矩 p 沿径向指向球面而停止 (B)沿逆时针方向旋转至 p 沿径向指向球面,同时沿电场线方向向着球面移动 (C) 沿逆时针方向旋转至 p 沿径向指向球面,同时逆电场线方向远离球面移动 (D) 沿顺时针方向旋转至 p 沿径向朝外,同时沿电场线方向向着球面移动 p +-第1页/共17页S面上各点场强与两带电体均有关面上各点场强与两带电体均有关.3. 如图,A和B为两个均匀带电球体,A带电荷+q,B带电荷-q,作一与A同心的球面S为高斯面则 (A) 通过S面的电场强度通量为零,S面上各点的场强为零。 (B) 通过S面的电场强度通量为q/e0,S面上场强的大小为E=q/(4pe0r2) (C) 通过S面的电场强度通量为(-q/e0),S面上场强的大小为E=q/(4pe0r2) (D) 通过S面的电场强度通量为q/e0,但S面上各点的场强不能直接由高斯定理求出 A S +q r -q B 第2页/共17页 4. 如图,CDEF为一矩形,边长分别为l和2l在DC延长线上CA=l处的A点有点电荷+q,在CF的中点B点有点电荷-q,若使单位正电荷从C点沿CDEF路径运动到F点,则电场力所作的功等于:(A)llq51540pe(B)(C)55140lqpe(D)31340lqpe51540lqpelqlqlqqqAFCCFCF5444000pepepe第3页/共17页 5已知某电场的电场线分布情况如图所示现观察到一负电荷从M点移到N点有人根据这个图作出下列几点结论,其中哪点是正确的? (A) 电场强度EMEN (B) 电势MN (C) 电势能WMWN (D) 电场力的功A0 -q M N 1-2题图 ppqW电场线密处电场线密处,电场强度大电场强度大.电场线由高电位指向低电位电场线由高电位指向低电位.0MNqA0,MNNMNMEE第4页/共17页 1如图,一半径为R的带有一缺口的细圆环,缺口长度为d(dR)试求:(1) 带电球体的总电荷; (2) 球内、外各点的电场强度; (3) 球内、外各点的电势.解解:4030244CRdrCrdrrdVQRRppprr1)002244epprdrrCrrErR时时:reCrE024erR时时:002244eppRdrrCrrErerCRE2044e2)第10页/共17页reCrERr024,ererCRERr2044,erRCrCRdrrCRdrCrRrrCRdrrCRdlERRrrPp03320402042041244444eeeee3)第11页/共17页6. 如图,一无限大平面中部有一半径为r0的圆孔,设平面上均匀带电,电荷面密度为s试求通过小孔中心O并与平面垂直的直线上各点的场强和电势(提示:选O点的电势为零)解解: 用割补法,该带电体用割补法,该带电体=无限大平面无限大平面(+s s) +圆屏圆屏(-s s)由高斯定理可得,无限大平面场强由高斯定理可得,无限大平面场强012esE由场强叠加原理可得,圆屏场强由场强叠加原理可得,圆屏场强2020212rxxEesx第12页/共17页012esE2020212rxxEesx202020200212122, 0rxxrxxEEExeseses取取x轴正方向为正轴正方向为正2020021122, 0rxxEEExeses20202rxxes取取O点为电势零点点为电势零点202000202022rxrdxrxxdlExOPeses第13页/共17页8. 如图,半径为R的均匀带电球面,带有电荷Q。沿某一半径方向上有一均匀带电细线,电荷线密度为,长度为l,细线左端离球心距离为a,设球和线上的电荷分布不受相互作用影响,试求细线所受球面电荷的电场力和细线在该电场中的电势能(设无穷远处的电势为零)解解: 由高斯定理可得球面电荷电场由高斯定理可得球面电荷电场r200244rQEQErpeepdr细线所受球面电荷的电场力laalQrdrQdFFlaa02044pepe第14页/共17页r204rQEpedr细线在该电场中的电势能alaQdrrQdqdWWlaalaaln4400pepe第15页/共17页9. 如图,电量q均匀分布在沿z轴放置的长为2l的直杆上.求直杆的中垂面上距离杆中心O为r处的P(x,y,0)点电势,并用电势梯度法求电场强度E.解解:dzrllrzrdzlP22002/1220ln2)(42peperllrlq220ln4perEr22222204lrllrlrlrqpe第16页/共17页
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