大学物理学习指导问题详解..doc

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1、大学物理学习指南答案第十一章静电场例题答案：11—1.B；11—2.B；11—3.B11—4.；从O点指向缺口中心点11—5.；；沿矢径OP11—6.D11—7.向右;向右11—8.(见书上)11—9.D；11—10.C；11—11.C11—12.45V—15V11—13-14.(见书上)11—15.无答案练习题答案：ＰLddqx(L+d－x)dExO11—1.证明：设杆的左端为坐标原点O，x轴沿直杆方向．带电直杆的电荷线密度为l=q/L，在x处取一电荷元dq=ldx=qdx/L，（2分）它在P点的场强：总

2、场强为：11—2.Q/e0，011—3.－s/(2e0)，3s/(2e0)11—4.B11—5.解：在任意位置x处取长度元dx，其上带有电荷dq=l0(x－a)dx它在O点产生的电势O点总电势：11—6.解：在圆盘上取一半径为r→r＋dr围的同心圆环．其面积为dS=2prdr其上电荷为dq=2psrdr它在O点产生的电势为总电势11—7.解：设导线上的电荷线密度为l，与导线同轴作单位长度的、半径为r的(导线半径R1＜r＜圆筒半径R2)高斯圆柱面，则按高斯定理有2prE=l/e0得到E=l/(2pe0r)

3、(R1＜r＜R2)方向沿半径指向圆筒．导线与圆筒之间的电势差则代入数值，则：(1)导线表面处＝2.54×106V/m(2)圆筒表面处＝1.70×104V/m11—8.解：设小球滑到B点时相对地的速度为v，槽相对地的速度为V．小球从A→B过程中球、槽组成的系统水平方向动量守恒mv＋MV＝0①对该系统，由动能定理mgR－EqR＝mv2＋MV2②①、②两式联立解出方向水平向右．方向水平向左．11—9.解：设无穷远处为电势零点，则A、B两点电势分别为q由A点运动到B点电场力作功注：也可以先求轴线上一点场强，用场强线

4、积分计算．11—10.解：(1)球心处的电势为两个同心带电球面各自在球心处产生的电势的叠加，即＝8.85×10-9C/m2(2)设外球面上放电后电荷面密度为，则应有=0即外球面上应变成带负电，共应放掉电荷＝6.67×10-9C第十二章导体电学例题答案：12—1.D12—2.C12—3.(C)没答案12—4.–q，球壳外的整个空间12—5.，12—6.，12－7.C12－8-9.(见书上)练习题答案：12—1.C=712Uf（没过程）12—2解：三块无限大平行导体板，作高斯面如图，知：E1=s1¤e0，E2=

5、s2¤e0∴左边两极板电势差U1=s1d1¤e0，右边两极板电势差U2=E2d2=s2d2¤e0，而U1=U2，则s1¤s2=d2¤d1。12—3.D12—4.C12—5.证明：在导体壳部作一包围B的表面的闭合面,如图．设B表面上带电荷Q2′，按高斯定理，因导体部场强E处处为零，故∴根据电荷守恒定律，设B外表面带电荷为，则由此可得第十三章电介质例题答案：13—1.B13—2.（B）13—3.（C）13—4.er，er13—5.(见书上)13—6.C练习题答案：13—1=147kV[解]：设圆柱形电容器单位长

6、度上带有电荷为l，则电容器两极板之间的场强分布为设电容器外两极板半径分别为r0，R，则极板间电压为电介质中场强最大处在柱面上，当这里场强达到E0时电容器击穿，这时应有适当选择r0的值，可使U有极大值，即令得显然有<0，故当时电容器可承受最高的电压=147kV13—2[解]：因为所带电荷保持不变，故电场中各点的电位移矢量保持不变，又因为介质均匀，∴电场总能量13—3[解]：设某瞬时球上带电q，电势为u，将dq自µ处移至球面，外力做功等于的电势能增量dw，即dw=udq。球上电量由q=0®Q，外力作的总功为球末

7、态的电势能(即球带电Q的总静电能)。所以W====。13—4（1）U=1000V，=5´10-6J（2）DWe=5.0´10-6J由于把带电的两面三刀极板拉开时外力需克服电场力作功，这部分外力所作的功就转化为电场能量了4.[解](1)电容器充电后断开电源，则极板上所带的电量不变。故极板间的电势差和电场能量分别为＝=1000V，5´10-6J。(2)设极板原间距为d，增大为2d时，相应的电容量要变小，其值为C¢=e0S¤2d=C¤2。而此时极板所带电量仍然不变。电场总能量改变为W¢e=Q2¤2C¢=Q2¤C1

8、.0´10-5J，电场能量的增加量为DWe=W¢e–We=5.0´10-6J，由于把带电的两面三刀极板拉开时，外力需克服电场力作功，这部分外力所作的功就转化为电场能量了。13—5Vmax==。[解](1)设该球形电容器带有电量，则两球壳间场强分布为r1£r£r2由此可知，当r趋近于r1时，场强值增大。要使电容器不被击穿，E