第九章 靜電場(答案)

1、姓名__________學(xué)號____________《大學(xué)物理Ⅰ》答題紙第九章1第九章第九章真空中的靜電場真空中的靜電場一一選擇題選擇題[B]1圖中所示為一沿x軸放置的“無限長”分段均勻帶電直線，電荷線密度分別為＋?(x＜0)和－?(x＞0)，則Oxy坐標(biāo)平面上點(diǎn)(0，a)處的場強(qiáng)為E?(A)0(B)ia?02???(C)(D)ia?04?????jia????04??【提示】：左側(cè)與右側(cè)半無限長帶電直線在(0，a)處產(chǎn)生的場強(qiáng)大小E＋

2、、E－大小為：，方向如圖。0122EEa???????矢量疊加后，合場強(qiáng)大小為：，方向如圖。02Ea????合［B］2半徑為R的“無限長”均勻帶電圓柱體的靜電場中各點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小E與距軸線的距離r的關(guān)系曲線為：【提示】：由場分布的軸對稱性，作閉合圓柱面（半徑為r，高度為L）為高斯面，據(jù)Guass定理：S0EdS=iiq?????AA時，有：，即：rR?20r2rL=LE????AA0=r2E??A時，有：，即：rR?20R2rL=L

3、E????AA20R=2rE??AO??xy(0a)EOr(C)E∝1rREOr(A)E∝1rREOr(B)E∝1rREOr(D)E∝1rREEE合O??xy(0a)姓名__________學(xué)號____________《大學(xué)物理Ⅰ》答題紙第九章3個閉合面S1、S2、S3，則通過這些閉合面的電場強(qiáng)度通量分別是：?1＝，?2＝0，?3＝0q?0q??【提示】：直接由高斯定理得到。3半徑為R的半球面置于場強(qiáng)為的均勻電場中，其對稱軸與場強(qiáng)方向一

4、致，如圖所E?示則通過該半球面的電場強(qiáng)度通量為2RE?【提示】：2ESEdSRE???????A4兩個平行的“無限大”均勻帶電平面，其電荷面密度分別為＋?和＋2??，如圖所示，則A、B、C三個區(qū)域的電場強(qiáng)度分別為：EA＝，EB＝，EC＝(設(shè)方向向右為正)032???02???032??【提示】：A、B、C三個區(qū)域的場強(qiáng)，為兩“無限大”均勻帶電平面在該區(qū)域獨(dú)自產(chǎn)生場強(qiáng)的矢量疊加。5電荷分別為q1，q2，q3的三個點(diǎn)電荷分別位于同一圓周的三

5、個點(diǎn)上，如圖所示圓半徑為R，則b點(diǎn)處的電勢U＝12301(22)8qqqR????【提示】：設(shè)無窮遠(yuǎn)處為電勢零點(diǎn)，則點(diǎn)電荷在空間任一點(diǎn)產(chǎn)生的電勢為：，為點(diǎn)電荷到場點(diǎn)P的距04PPqVr???Prq離。題中b點(diǎn)的電勢為在該點(diǎn)獨(dú)自產(chǎn)生電勢的代數(shù)和。123qqq、、6真空中電荷分別為q1和q2的兩個點(diǎn)電荷，當(dāng)它們相距為r時，該電荷系統(tǒng)的相互作用電勢能W＝(設(shè)當(dāng)兩個點(diǎn)電荷相距無窮遠(yuǎn)時電勢能為零)1204qqr??【提示】：電荷系統(tǒng)的相互作用電勢