河海大学大二上大学物理答案 电学作业解答.ppt

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1、电场（一）库仑定律电场强度一、选择题1.D2.B二、填空题1.2.3.库仑力为：与万有引力之比为：注：单位长度带电量：三、计算题解:取电荷元dq，其矢径与x轴的交角为由此可得：O点处场强：电场（二）电场强度高斯定理一、选择题1.C2.C解题思路：以A为中心，补上７个相同得立方体。A位于体心。每个侧面的面积为abcd的4倍。总电通量为q/0。由对称性，abcd的电通量为q/240。二、填空题1.异性电荷。解题思路：带电直线在P点的场强为大小为Q在O点的场强为大小为由图可知：2.解题思路：由高斯定理，所带的电荷应为负电荷。在h=1400m高度以下，大气层中的带电为Q’，由于场强减小，故为Q

2、’正电荷。平均电荷密度三、计算题1.解:(1)(2)作以r为半径的高斯面，高斯面内所包含的电量为：由高斯定理：作以r为半径的高斯面，高斯面内所包含的电量为：由高斯定理：2.解:作以r为半径，高为l的同轴封闭圆柱面为高斯面，高斯面上的电通量为所包含的电量为：由高斯定理：作以r为半径，高为l的同轴封闭圆柱面为高斯面，高斯面上的电通量为：所包含的电量为：由高斯定理：作以r为半径，高为l的同轴封闭圆柱面为高斯面，高斯面上的电通量为所包含的电量为：()[].lR43l2RRq222rrpp=-=由高斯定理：电场（三）电势电势差一、选择题1.B2.C解题思路：O点的电势为：电场力作功：，外力作功：二、填

3、空题1.（1）（2）解题思路：O点的电势为：D点的电势为：从D点到O点电场力作功：，电势能增量单位电荷从D点到，电场力作功：2.ABCq解题思路：作积分路径AB:作积分路径CB:三、计算题1.解:(1)以O为对称点作垂直于平板平面的圆柱面为高斯面，设底面积为S，长度为2xP，如图所示。OQP高斯面内所包含的电量为：高斯面内所包含的电通量为：由高斯定理：对于Q点：以Q为对称点作垂直于平板平面的圆柱面为高斯面，设底面积为S，长度为2xＱ高斯面内所包含的电量为：高斯面内所包含的电通量为：由高斯定理：(2)作PQ的积分路径，场强分布为分段函数，P平板边界边界Q故2.解:以左端为坐标原点O

4、，棒长方向为x方向，如图所示。OPa在棒上x处取dx段带电dq，xdqdq在p点的电势电场（四）电势电势梯度一、选择题1.D2.A二、填空题（1）（2）解题思路：球壳表面：3.B（3）（4）三、计算题1.解:(1)建立xy坐标，在x位置处取dx长度。带电量为dq。XYxdxdqPrO由此可得：（2）（3）在(1)中解出的电势仅是随y的函数分布(x为定值0)，无法求出场强的x分量。２、电场（五）综合练习一一、选择题1.D2.D3.D二、填空题1.解题思路：A的左侧：A、B之间：联立求解，可得：2.解题思路：由对称性可得3.4.解:取以r为半径，宽为dr的细圆环，带电量为细圆环在o点的电势为dU

5、。Rr三、计算题1、取半径为r、厚度为dr长为l的薄壁同轴圆筒为体积元,则dV=2rldr2.解:（1）取半径为r，高为h的同轴圆柱面为高斯面，如图所示，通过高斯面的电通量为：hr所包含的电量为：由高斯定理：取半径为r，高为h的同轴圆柱面为高斯面，如图所示，通过高斯面的电通量为：所包含的电量为：由高斯定理：（2）取引矢径的积分路径：取引矢径的积分路径：电场（六）导体一、选择题1.D2.A二、填空题1.解题思路：A、B两平板之间为匀强电场电势差：2.解题思路：A球不接地、由于静电感应，A球表面分布感应电荷。但总电量为0。球内电场为0。球是等势体。P点的电势和O点的电势相等，O点的电势可以看作

6、q在O点电势和A上感应电荷在O的电势之和。A球表面分布感应电荷的总电量为0，所以：A球接地，球是等势体。P点的电势和O点的电势相等为0，球内电场为0。由于静电感应，设A球表面分布感应电荷为q’，所以：3.三、计算题1.解:(1).由电荷感应定律和电荷守恒定律：外球壳的内表面带电-q，外表面带电+q。(2).外球壳接地后，电荷重新分布。外表面附近场强为0，所以外球壳外表面不带电。由于导体空腔的绝缘作用，外表面的电荷分布不改变内部的电场，故外球壳的内表面仍带电-q。(3).外球壳带电为-q的基础上，内球壳接地后，设此时内球壳带电为q’，由电势叠加可知：外球壳电势由叠加可得：电场（七）电介质和电容

7、一、选择题1.C解题思路：电容串联时，，充电后，电容量小的电压高，当，上的电压为300V时，则：组合电容的耐压值为500V。2.Cdd2d1a解题思路：3.C未插入导体板前：二、填空题1.2.解题思路：设电介质内部的场强为E，真空内场强为E0。电压：所以：3.解题思路：等效于两个电容器并联：4.解题思路：并联断开电源：插入介质前后组合电容总电量不变，当增大，则上的电量增大上的电量减少并联不断开电源：插入介质前