湖南大學(xué)物理二答案

1、1普通物理A（2）練習(xí)冊(cè)參考解答第12章真空中的靜電場(chǎng)一、選擇題一、選擇題1(C)，2(A)，3(C)，4(D)，5(B)，二、填空題二、填空題(1).0，?(2?0)；(2).0；(3).－2103V；(4).；(5).0，pEsin?；??????????barrqq11400?三、計(jì)算題三、計(jì)算題1.將一“無限長(zhǎng)”帶電細(xì)線彎成圖示形狀，設(shè)電荷均勻分布，電荷線密度為?，四分之一圓弧AB的半徑為R，試求圓心O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)解：在O點(diǎn)建立坐標(biāo)

2、系如圖所示半無限長(zhǎng)直線A∞在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)：??jiRE??????014??半無限長(zhǎng)直線B∞在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)：??jiRE???????024??四分之一圓弧段在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)：??jiRE??????034??由場(chǎng)強(qiáng)疊加原理，O點(diǎn)合場(chǎng)強(qiáng)為：??jiREEEE????????????03214??2.兩根相同的均勻帶電細(xì)棒，長(zhǎng)為l，電荷線密度為?，沿同一條直線放置兩細(xì)棒間最近距離也為l，如圖所示假設(shè)棒上的電荷是不能自由移動(dòng)的，

3、試求兩棒間的靜電相互作用力解：選左棒的左端為坐標(biāo)原點(diǎn)O，x軸沿棒方向向右，在左棒上x處取線元dx，其電荷為dq＝?dx，它在右棒的處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為：x???204ddxxxE??????整個(gè)左棒在處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為：x?OBA∞∞yx3E?2E?1E?lll??x3l?dxx?dx?2llOx?OBA∞∞30)d(sinsin22000??????????yE∴iiEEx???002?????4.如圖所示，一厚為b的“無限大”帶電平板，其電荷

4、體密度分布為?＝kx(0≤x≤b)，式中k為一正的常量求：(1)平板外兩側(cè)任一點(diǎn)P1和P2處的電場(chǎng)強(qiáng)度大??；(2)平板內(nèi)任一點(diǎn)P處的電場(chǎng)強(qiáng)度；(3)場(chǎng)強(qiáng)為零的點(diǎn)在何處？解：(1)由對(duì)稱分析知，平板外兩側(cè)場(chǎng)強(qiáng)大小處處相等、方向垂直于平面且背離平面設(shè)場(chǎng)強(qiáng)大小為E作一柱形高斯面垂直于平面其底面大小為S，如圖所示按高斯定理，即????0?dqSES??0200002dd12????kSbxxkSxSSEbb?????得到E=kb2(4?0)(板

5、外兩側(cè))(2)過P點(diǎn)垂直平板作一柱形高斯面，底面為S設(shè)該處場(chǎng)強(qiáng)為，如圖所示按E?高斯定理有??02002??kSbxdxkSSEEx?????得到(0≤x≤b)???????????22220bxkE?(3)=0，必須是，可得E?0222??bx2bx?5.一“無限大”平面，中部有一半徑為R的圓孔，設(shè)平面上均勻帶電，電荷面密度為?如圖所示，試求通過小孔中心O并與平面垂直的直線上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)(選O點(diǎn)的電勢(shì)為零)解：將題中的電荷分布看作