四川大学大学物理习题册解答

1、 5一个带负电荷的质点，在电场力作用下从A点经C点运动到B点，其运动轨迹如图所示，已知质点运动的速率是递减的，图中关于C点场强方向的四个图示中正确的是：ABCABCABCABCEABCDEEE00tadtdtFnF运动轨迹为曲线，存在法向加速度第1页/共24页6如图， 在x轴上的+a和-a位置上垂直放置两块“无限大”均匀带电的平行平板，电荷面密度分别为+s和-s设坐标原点O处电势为零，则在-ax+a区域的电势分布曲线为 1-2 题图 O x (A) O O +a a s +s O a +a x U a +a x U (B) a +a x U (C) O a +a x U (D) 0sE0PPd

2、lE第2页/共24页 7. 如图所示，边长为l的正方形，在其四个顶点上各放有等量的点电荷若正方形中心O处的场强值和电势值都等于零，则： (A) 顶点a、b、c、d处都是正电荷 (B)顶点a、b、c、d处都是负电荷 (C)顶点a、b处是正电荷，c、d处是负电荷 (D) 顶点a、c处是正电荷，b、d处是负电荷 O c d b a 02/402/42/4002020lqqqqUlqqlqqEdbcadbca第3页/共24页 8电量均为q的N个点电荷，以两种方式分布在相同半径的圆周上：一种是无规则地分布，另一种是均匀分布比较这两种情况下在过圆心O并垂直于圆平面的z轴上任一点p的场强与电势，则有 （A）

3、场强相等，电势相等 （B）场强不相等，电势不相等 （C）场强分量Ez相等，电势相等 （D）场强分量Ez相等，电势不相等212202122044RzNqRzqiiii取无限远处为电势零点izRiiiiiiiezeRRzqRzeqEE2/32202204400iRiiRiee对称不对称zPiEqiR第4页/共24页 2.如图所示，一电荷线密度为l的无限长带电直线垂直通过图面上的A点；一带有电荷Q的均匀带电球体，其球心处于O点AOP是边长为a的等边三角形为了使P点处场强方向垂直于OP，则l和Q的数量之间应满足_关系，且l与Q为_号电荷。 A P a a a O Q 由图示几何关系有,30sinlEE

4、QaaQ0202214llaQ 异l = Q/a第5页/共24页 3. 一电量为-510-9C的试验电荷放在电场中某点时，受到2010-9N向下的力，则该点的电场强度大小为 ,方向 。FFF41051020990qFE4V/m向上第6页/共24页02022438qqdSES(电荷不在该面上) 4（1）点电荷q位于边长为a的正方体的中心，通过此立方体的每一面的电通量为 ，（2）若电荷移至正立方体的一个顶点上，那么通过每个abcd面的电通量为 。 010166qqdSESq/(60) q/(240)abcd第7页/共24页 5. 图示两块“无限大”均匀带电平行平板，电荷面密度分别为+s和-s，两板

5、间是真空在两板间取一立方体形的高斯面，设每一面面积都是S，立方体形的两个面M、N与平板平行.则通过M面的电场强度通量F1=_，通过N面的电场强度通量F2=_ M N -s +s 2-2 题图 两异号无限大带电平板间的场强为0sEEn01sSESnSEF02sSESnSEF第8页/共24页 6. 有一个球形的橡皮膜气球，电荷q均匀地分布在表面上，在此气球被吹大的过程中，被气球表面掠过的点（该点与球中心距离为r），其电场强度的大小将由 变为 rq020244rqEqrEdSES0第9页/共24页 7已知均匀带正电圆盘的静电场的电力线分布如图所示由这电力线分布图可断定圆盘边缘处一点P的电势P与中心O

6、 处的电势O的大小关系是P O。（关系选填，）OP由图示电力线分布可知，存在OP方向的电场强度分量，因而O点的电势高于P点的电势。第10页/共24页 9. 一半径为R的均匀带电圆盘，电荷面密度为s，设无穷远处为电势零点，则圆盘中心O点的电势=_Rox22rx xPrrqd 2dsrrdxRx2202sRPrxrr0220d 2 41ssR/(20)第11页/共24页 10真空中有一半径为R的半圆细环，均匀带电Q，如图所示设无穷远处为电势零点，则圆心O点处的电势0= ，若将一带电量为q的点电荷从无穷远处移到圆心O点，则电场力做功A= ORQRQRdqiio0044由电势的叠加原理有，RQqqdl

7、EqdlEqAooo04第12页/共24页 11有三个点电荷Q1、Q2、Q3沿一条直线等间距分布,已知其中任一点电荷所受合力均为零，且在固定Q1、Q3的情况下，将Q2从Q1、Q3连线中点移至无穷远处外力所作的功 . dQdQo0031242由电势的叠加原理有，dQ1Q3oQ2F13F12Q1受力为零,4404243220212031QQQdQQdQQexooEAdQQdlEQA02228第13页/共24页 2如图，一均匀带电直杆，长为l、总电量为Q，试求在直杆延长线上距杆的一端距离为d的P点的电场强度。 x P a O l x dx d解:方法1 llPPxdllxxdlqdEE0200204

8、Qd4ddldxdlll0004Q4QllPPxdllxxdlqd00004Qd4dddllQln40dldQdEP04方法2第14页/共24页4如图，两同心带电球面，内球面半径为r1，带电荷q1；外球面半径为r2，带电荷q2，设无穷远处电势为零，求空间的电势分布)(4),(4),(0220212120110rrrqqErrrrqErrEQdSErrrqrqdrrqqdrrqrrrrqrqdrrqqdrrqrrrqqdrrqqdlErrrrrrrPp1202101202120112202012021201202120214444044444422122 O P r q1 q2 解:第15页/共

9、24页5一无限长均匀带电圆柱体，半径为R，沿轴线方向的线电荷密度为l，试分别以轴线和圆柱表面为电势零点，求空间的电势分布.)(22)(220202202020RrrERhRrhERrRrERhrrhEQdSEllll解:+oxyzhE+rnenene以轴线为电势零点020020202002242RRrrrdrRrdrrRrRrdrRrdlEllllRrrR004ln2ll第16页/共24页)(2),(2020RrrERrRrEll+oxyzhE+rnenene以圆柱表面为电势零点RrRrRdrRrdlERrRr20222042llRrrRrdrrRrln2200ll第17页/共24页6一半径为

10、R的均匀带电圆盘，电荷面密度为s求过圆盘圆心且垂直于盘面的中垂轴上的电势分布。解: 设无穷远处为电势零点Rox22rx xPrrqd 2dsrrdxRx2202sRRrxrrrxq02200220d 2 41d 41s第18页/共24页7如图，电荷面密度分别为+s和-s的两块无限大均匀带电平行平面，分别与x轴垂直相交于x1=b，x2=-b两点设坐标原点O处电势为零，试求空间的电势分布表示式并画出其曲线解:bxEbxEbxEbxEQdSE000002,22,2ssssbxbxEEE00s第19页/共24页bxbxE00s00 xPEdxdlEbxbdxdxbbx0000ssbxbxdxx000s

11、sbxbdxdxbbx0000ss+b-boxb0sb0s第20页/共24页8一空气平板电容器，极板A、B的面积都是S，极板间距离为d接上电源后，A板电势A=，B板电势B=0现将一带有电荷Q、面积也是S而厚度可忽略的导体片C平行插在两极板的中间位置，如图所示，试求导体片C的电势解: 电容器充电后,极板间的电场dE0带电导体片产生的电场,SQE00122sSQdSQdddxEEdlEdBCC0002/104222第21页/共24页9如图所示在点电荷+Q产生的电场中，将试验电荷q沿半径为R的3/4圆弧轨道由A点移到B点的过程中电场力作功为多少？从B点移到无穷远处的过程中，电场力作功为多少？解: rerQEQdSE2004RQdrrQdrerQdlEAArAA02020444同理，有RQB040BAABBAqqUARQqqABB04第22页/共24页10一电偶极子由电荷