大學(xué)物理學(xué)(第三版)趙近芳 第8章答案

1、習(xí)題八習(xí)題八81電量都是q的三個(gè)點(diǎn)電荷，分別放在正三角形的三個(gè)頂點(diǎn)試問(wèn)：(1)在這三角形的中心放一個(gè)什么樣的電荷，就可以使這四個(gè)電荷都達(dá)到平衡(即每個(gè)電荷受其他三個(gè)電荷的庫(kù)侖力之和都為零)(2)這種平衡與三角形的邊長(zhǎng)有無(wú)關(guān)系解:如題81圖示(1)以A處點(diǎn)電荷為研究對(duì)象，由力平衡知：q?為負(fù)電荷20220)33(π4130cosπ412aqqaq?????解得qq33???(2)與三角形邊長(zhǎng)無(wú)關(guān)題81圖題82圖82兩小球的質(zhì)量都是m，都

2、用長(zhǎng)為l的細(xì)繩掛在同一點(diǎn)，它們帶有相同電量，靜止時(shí)兩線夾角為2?如題82圖所示設(shè)小球的半徑和線的質(zhì)量都可以忽略不計(jì)，求每個(gè)小球所帶的電量解:如題82圖示????????220)sin2(π41sincos????lqFTmgTe解得????tan4sin20mglq?83根據(jù)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式204rqE???，當(dāng)被考察的場(chǎng)點(diǎn)距源點(diǎn)電荷很近(r→0)時(shí)，則場(chǎng)強(qiáng)→∞，這是沒(méi)有物理意義的，對(duì)此應(yīng)如何理解解:020π4rrqE????僅對(duì)點(diǎn)電

3、荷成立，當(dāng)0?r時(shí)，帶電體不能再視為點(diǎn)電荷，再用上式求場(chǎng)強(qiáng)是錯(cuò)誤的，實(shí)際帶電體有一定形狀大小，考慮電荷在帶電體上的分布求出的場(chǎng)強(qiáng)不會(huì)是無(wú)限大解：如題86圖所示(1)在帶電直線上取線元xd，其上電量qd在P點(diǎn)產(chǎn)生場(chǎng)強(qiáng)為20)(dπ41dxaxEP????2220)(dπ4dxaxEEllPP????????]2121[π40lala??????)4(π220lal????用15?lcm，9100.5????1mC??5.12?acm代入得

4、21074.6??PE1CN??方向水平向右(2)同理2220ddπ41d??xxEQ??方向如題86圖所示由于對(duì)稱(chēng)性??lQxE0d，即QE?只有y分量，∵22222220ddddπ41d???xxxEQy??22π4dd?????lQyQyEE???2223222)d(dllxx2220d4π2??ll??以9100.5????1cmC??15?lcm5d2?cm代入得21096.14???QyQEE1CN??，方向沿y軸正向87