大学物理第二册习题答案(匡乐满主编)[1].docx

从网上找的答案,希望对大家的物理复****有所帮助****题八 8-1 根据点电荷场强公式 204r qE ???, 当被考察的场点距源点电荷很近(r→ 0)时, 则场强 E →∞,这是没有物理意义的,对此应如何理解? 解:020π4 rr qE ????仅对点电荷成立,当 0? r 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. 8-2 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 =20 24d q ??, 又有人说,因为 f = qE ,S qE 0??, 所以 f =S q 0 2?.试问这两种说法对吗? 为什么?f 到底应等于多少? 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 S qE 0?? S qE 02??,另一板受它的作用力 S qS qqf 0 2022????,这是两板间相互作用的电场力. 8-3 一个点电荷 q 放在球形高斯面的中心,试问在下列情况下,穿过这高斯面的 E 通量是否改变?高斯面上各点的场强 E 是否改变? (1) 另放一点电荷在高斯球面外附近. (2) 另放一点电荷在高斯球面内某处. (3) 将原来的点电荷 q 移离高斯面的球心,但仍在高斯面内. (4) 将原来的点电荷 q 移到高斯面外. 答: 根据高斯定理, 穿过高斯面的电通量仅取决于面内电量的代数和, 而与面内电荷的分布情况及面外电荷无关,但各点的场强 E 与空间所有分布电荷有关,故: (1) 电通量不变, ? 1=q 1/? 0 ,高斯面上各点的场强 E 改变(2) 电通量改变,由? 1 变为? 2=(q 1+q 2)/ ?? 0 ,高斯面上各点的场强 E也变(3) 电通量不变,仍为? 1 .但高斯面上的场强 E会变。(4) 电通量变为 0, 高斯面上的场强 E会变. 8-4 以下各种说法是否正确,并说明理由. (1) 场强为零的地方,电势一定为零;电势为零的地方,场强也一定为零. (2) 在电势不变的空间内,场强一定为零. (3) 电势较高的地方,场强一定较大;场强较小的地方,电势也一定较低. (4) 场强大小相等的地方,电势相同;电势相同的地方,场强大小也一定相等. (5) 带正电的带电体,电势一定为正;带负电的带电体,电势一定为负. (6) 不带电的物体,电势一定为零;电势为零的物体,一定不带电. 答: 场强与电势的微分关系是,UE ????. 场强的大小为电势沿等势面法线方向的变化率, 方向为电势降落的方向。场强与电势的积分关系,ldEU p P?????参考零点因此, (1) 说法不正确. (2) 说法正确. (3) 说法不正确. (4) 说法不正确(5) 说法不正确(6) 说法不正确. 8-5 如图所示,在直角三角形 ABC 的A 点处,有点电荷 q 1= × 10 -9C,B 点处有点电荷 q 2 =- × 10 -9C ,试求 C 点处的场强. 解:如图建立坐标 jr qir qE ??? 21 10 22 204 14 1 ??????jiE ??? 18000 27000 ??大小: E= × 10 4V﹒m -1, 方向:3 2??? x yE E? tan ,?=- 0 8-6 均匀带电细棒,棒长 L= 20 cm ,电荷线密度λ=3× 10 -8C·m -1. 求: (1) 棒的延长线上与棒的近端相距 d 1=8 cm 处的场强; (2) 棒的垂直平分线上与棒的中点相距 d 2=8 cm 处的场强. 解: 如图所示(1) 在带电直线上取线元 xd ,其上电量qd 在P 点产生场强为 20)( dπ4 1dxa xE P???? 2 22 0)( dπ4 dxa xEE LLPP???????? 2 2 0 0 1 1 [ ] 4ππ(4 ) 2 2 L L L a L a a ? ?? ?? ???? ?) 18 .04( 10 65 .8 14 .3 10 3 22 12 8?????????= × 10 4 -1, 方向水平向右(2) 同理 22 20dπ4 1ddx xE Q????方向如图所示由于对