大学物理 课后习题答案(北邮第三版)下

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大学物理学_(第3版.修订版)_北京邮电大学出版社_下册__第十一章_习题11_答案

大学物理学_(第3版.修订版)_北京邮电大学出版社_下册__第十一章_习题11_答案

习题11

11.1选择题

(1)一圆形线圈在磁场中作下列运动时,那些情况会产生感应电流() (A )沿垂直磁场方向平移;(B )以直径为轴转动,轴跟磁场垂直; (C )沿平行磁场方向平移;(D )以直径为轴转动,轴跟磁场平行。

[答案:B]

(2)下列哪些矢量场为保守力场() (A ) 静电场;(B )稳恒磁场;(C )感生电场;(D )变化的磁场。

[答案:A]

(3) 用线圈的自感系数 L 来表示载流线圈磁场能量的公式22

1LI W m

=()

( A )只适用于无限长密绕线管; ( B ) 只适用于一个匝数很多,且密绕的螺线环; ( C ) 只适用于单匝圆线圈; ( D )适用于自感系数L 一定的任意线圈。

[答案:D]

(4)对于涡旋电场,下列说法不正确的是():

(A )涡旋电场对电荷有作用力; (B )涡旋电场由变化的磁场产生; (C )涡旋场由电荷激发; (D )涡旋电场的电力线闭合的。

[答案:C]

11.2 填空题

(1)将金属圆环从磁极间沿与磁感应强度垂直的方向抽出时,圆环将受到 。

[答案:磁力]

(2)产生动生电动势的非静电场力是 ,产生感生电动势的非静电场力是 ,激发感生电场的场源是 。

[答案:洛伦兹力,涡旋电场力,变化的磁场]

(3)长为l 的金属直导线在垂直于均匀的平面内以角速度ω转动,如果转轴的位置在 ,这个导线上的电动势最大,数值为 ;如果转轴的位置在 ,整个导线上的电动势最小,数值为 。

[答案:端点,2

2

1l B ω;中点,0]

11.3一半径r =10cm B =0.8T 的均匀磁场中.回路平面与B

大学物理学(第三版)课后习题答案

大学物理学(第三版)课后习题答案

1-4 在离水面高h 米的岸上,有人用绳子拉船靠岸,船在离岸S 处,如题1-4图所示.当人以

0v (m ·1-s )的速率收绳时,试求船运动的速度和加速度的大小.

图1-4

解: 设人到船之间绳的长度为l ,此时绳与水面成θ角,由图可知 2

2

2

s h l +=

将上式对时间t 求导,得

t

s

s t l l

d d 2d d 2= 题1-4图

根据速度的定义,并注意到l ,s 是随t 减少的, ∴ t

s

v v t l v d d ,d d 0-==-

=船绳 即 θ

cos d d d d 00v v s l t l s l t s v ==-=-

=船 或 s

v s h s lv v 0

2/1220)(+==船 将船v 再对t 求导,即得船的加速度

1-6 已知一质点作直线运动,其加速度为 a =4+3t 2

s m -⋅,开始运动时,x =5 m

v

=0,求该质点在t =10s 时的速度和位置. 解:∵ t t

v

a 34d d +==

分离变量,得 t t v d )34(d +=

积分,得 12

2

34c t t v ++

= 由题知,0=t ,00=v ,∴01=c

故 22

34t t v +

= 又因为 22

34d d t t t x v +==

分离变量, t t t x d )2

34(d 2

+

= 积分得 23

2

2

12c t t x ++

= 由题知 0=t ,50=x ,∴52=c

故 52

123

2

++

=t t x 所以s 10=t 时

m

7055102

1

102s m 190102

3

10432101210=+⨯+⨯=⋅=⨯+

大学物理课后习题答案(北邮第三版)下

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大学物理习题及解答

习题八

8-1 电量都是q 的三个点电荷,分别放在正三角形的三个顶点.试问:(1)在这三角形的中心放一个什么样的电荷,就可以使这四个电荷都达到平衡(即每个电荷受其他三个电荷的库仑力之和都为零)?(2)这种平衡与三角形的边长有无关系? 解: 如题8-1图示

(1) 以A 处点电荷为研究对象,由力平衡知:q '为负电荷

20

220)33(π4130cos π412a q q a q '=︒εε

解得

q q 33

-

='

(2)与三角形边长无关.

题8-1图 题

8-2图

8-2 两小球的质量都是m ,都用长为l 的细绳挂在同一点,它们带有相同电量,静止时两线夹角为2θ,如题8-2图所示.设小球的半径和线的质量都可以忽略不计,求每个小球所带的电量.

解: 如题8-2图示

⎪⎩⎪⎨⎧

===22

0)sin 2(π41sin cos θεθθl q F T mg T e

解得

θ

πεθtan 4sin 20mg l q =

8-3 根据点电荷场强公式

204r q

E πε=

,当被考察的场点距源点电荷很近(r →0)时,则场强

→∞,这是没有物理意义的,对此应如何理解?

解:

2

0π4r r q E ϖϖε=

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.

8-4 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 =2

02

4d q πε,又有人说,因为f =qE ,

大学物理学_(第3版.修订版)_北京邮电大学出版社_下册__第九章_习题9_答案

大学物理学_(第3版.修订版)_北京邮电大学出版社_下册__第九章_习题9_答案

习题9之阳早格格创做

(1)正圆形的二对付角线处各搁置电荷Q,另二对付角线各搁置电荷q,若Q所受到合力为整,则Q与q的关系为:()

(A)Q=-23/2q (B) Q=23/2q (C) Q=-2q (D) Q=2q

[问案:A]

(2)底下道法精确的是:()

(A)若下斯里上的电场强度到处为整,则该里内肯定不电荷;

(B)若下斯里内不电荷,则该里上的电场强度肯定到处为整;

(C)若下斯里上的电场强度到处不为整,则该里内肯定有电荷;

(D)若下斯里内有电荷,则该里上的电场强度肯定到处不为整.

[问案:D]

(3)一半径为R的导体球表面的里面荷稀度为σ,则正在距

球里R处的电场强度()

(A)σ/ε0 (B)σ/2ε0 (C)σ/4ε0 (D)σ/8ε0 [问案:C]

(4)正在电场中的导体里里的()

(A)电场战电势均为整;(B)电场不为整,电势均

为整;

(C)电势战表面电势相等;(D)电势矮于表面电势.

[问案:C]

(1)正在静电场中,电势稳定的天区,场强肯定为 .

[问案:相共]

(2)一个面电荷q搁正在坐圆体核心,则脱过某一致况的

电通量为,若将面电荷由核心背中移动至无限近,则总通量将 .

[问案:q/6ε0, 将为整]

(3)电介量正在电容器中效率(a)——(b)——.

[问案:(a)普及电容器的容量;(b) 延少电容器的使用寿命]

(4)电量Q匀称分散正在半径为R的球体内,则球内球中

的静电能之比 .

[问案:5:6]

9.3 电量皆是q的三个面电荷,分别搁正在正三角形的三个顶面.试问:(1)正在那三角形的核心搁一个什么样的电荷,便不妨使那四个电荷皆达到仄稳(即每个电荷受其余三个电荷的库仑力之战皆为整)?(2)那种仄稳与三角形的边少有无关系?

大学物理(第三版)下册课后习题答案

大学物理(第三版)下册课后习题答案

2
2
C m 1 , a 12.5 cm 代入得 E P 6.74 10 2 N C 1 方向水平向右
2
(2)
dEQ
由于对称性 dEQx
l

1 dx 方向如题 8-6 图所示 2 4π 0 x d 2 2 0 ,即 E Q 只有 y 分量,
1 dx 2 4π 0 x d 2 2 d2 x2 d2 2
1 ( 1 2 )n 2 0 1 1 面外, E ( 1 2 )n 2 0 1 2 面外, E ( 1 2 )n 2 0 n :垂直于两平面由 1 面指为 2 面. 8-13 半径为 R 的均匀带电球体内的电荷体密度为 ,若在球内挖去一块半径为 r < R 的 小球体,如题8-13图所示.试求:两球心 O 与 O 点的场强,并证明小球空腔内的电场是均
s
方向沿 OP 2 l2 2 l 4π 0 (r ) r 4 2 (1)点电荷 q 位于一边长为a的立方体中心, 试求在该点电荷电场中穿过立方体的一个
2



R ) x
q
0
立方体六个面,当 q 在立方体中心时,每个面上电通量相等 ∴ 各面电通量 e
q . 6 0 q 6 0 q , 24 0





s

大学物理学[第3版.修订版]北京邮电大学出版社(下册)第十章习题10答案解析..

大学物理学[第3版.修订版]北京邮电大学出版社(下册)第十章习题10答案解析..

大学物理学[第3版.修订版]北京邮电大学出版社(下册)第十

章习题10答案解析..

习题10

10.1选择题

(1) 对于安培环路定理的理解,正确的是:

(A )若环流等于零,则在回路L 上必定是H 处处为零;(B )若环流等于零,则在回路L 上必定不包围电流;

(C )若环流等于零,则在回路L 所包围传导电流的代数和为零;(D )回路L 上各点的H 仅与回路L 包围的电流有关。

[答案:C]

(2) 对半径为R 载流为I 的无限长直圆柱体,距轴线r 处的磁感应强度B ()(A )内外部磁感应强度B 都与r 成正比;

(B )内部磁感应强度B 与r 成正比,外部磁感应强度B 与r 成反比;(C )内外部磁感应强度B 都与r 成反比;

(D )内部磁感应强度B 与r 成反比,外部磁感应强度B 与r 成正比。

[答案:B]

(3)质量为m 电量为q 的粒子,以速率v 与均匀磁场B 成θ角射入磁场,轨迹为一螺旋线,若要增大螺距则要()(A )增加磁场B ;(B )减少磁场B ;(C )增加θ角;(D )减少速率v 。

[答案:B]

(4)一个100匝的圆形线圈,半径为5厘米,通过电流为0.1安,当线圈在1.5T 的磁场中从θ=0的位置转到180度(θ为磁场方向和线圈磁矩方向的夹角)时磁场力做功为()(A )0.24J ;(B )2.4J ;(C )0.14J ;(D )14J 。

[答案:A]

10.2 填空题

(1)边长为a 的正方形导线回路载有电流为I ,则其中心处的磁感应强度。

[答案:

a

I

πμ220,方向垂直正方形平面]

大学物理习题及解答(第三版_北京邮电大学出版社)

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习题二

2-1 一细绳跨过一定滑轮,绳的一边悬有一质量为1m 的物体,另一边穿在质量为2m 的圆柱体的竖直细孔中,圆柱可沿绳子滑动.今看到绳子从圆柱细孔中加速上升,柱体相对于绳子以匀加速度a '下滑,求1m ,2m 相对于地面的加速度、绳的张力及柱体与绳子间的摩擦力(绳轻且不可伸长,滑轮的质量及轮与轴间的摩擦不计).

解:因绳不可伸长,故滑轮两边绳子的加速度均为1a ,其对于2m 则为牵连加速度,又知2m 对绳子的相对加速度为a ',故2m 对地加速度,由图(b)可知,为

a a a '-=12 ①

又因绳的质量不计,所以圆柱体受到的摩擦力f 在数值上等于绳的张力T ,由牛顿定律,有

111a m T g m =-

② 222a m g m T =-

联立①、②、③式,得

212

12

112122

1221

1)2()()(m m a g m m T f m m a m g m m a m m a m g m m a +'-==+'--=+'+-=

讨论 (1)若0='a ,则21a a =表示柱体与绳之间无相对滑动.

(2)若g a 2=',则0==f T ,表示柱体与绳之间无任何作用力,此时1m , 2m 均作自由落体运动.

题2-1图

2-2 一个质量为P 的质点,在光滑的固定斜面(倾角为α)上以初速度0v 运动,0v 的方向与斜面底边的水平线AB 平行,如图所示,求这质点的运动轨道. 解: 物体置于斜面上受到重力mg ,斜面支持力N .建立坐标:取0v ϖ方向为X 轴,平行斜面与X 轴垂直方向为Y 轴.如图2-2.

大学物理第三版下册答案共70页文档

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习题八

8-1 电量都是q 的三个点电荷,分别放在正三角形的三个顶点.试问:(1)在这三角形的中心放一个什么样的电荷,就可以使这四个电荷都达到平衡(即每个电荷受其他三个电荷的库仑力之和都为零)?(2)这种平衡与三角形的边长有无关系

? 解: 如题8-1图示

(1) 以A 处点电荷为研究对象,由力平衡知:q '为负电荷

解得 q q 3

3-

=' (2)与三角形边长无关.

题8-1图 题8-2图

8-2 两小球的质量都是m ,都用长为l 的细绳挂在同一点,它们带有相同电量,静止时两线夹角为2θ ,如题8-2

图所示.设小球的半径和线的质量都可

解: 如题8-2图示

解得 θπεθtan 4sin 20mg l q = 8-3 根据点电荷场强公式2

04r

q E πε=

,当被考察的场点距源点电荷很近(r

→0)时,则场强→∞,这是没有物理意义的,对此应如何理解

?

解: 02

0π4r r q E

ε=

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.

8-4 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 =

2

024d

q πε,又有人

说,因为f =qE ,S q E 0ε=,所以f =S

q 02

ε.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

q

(完整版)大学物理学(第三版)课后习题答案

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1-4 在离水面高h 米的岸上,有人用绳子拉船靠岸,船在离岸S 处,如题1-4图所示.当人以

0v (m ·1-s )的速率收绳时,试求船运动的速度和加速度的大小.

图1-4

解: 设人到船之间绳的长度为l ,此时绳与水面成θ角,由图可知

2

22s h l +=

将上式对时间t 求导,得

t

s

s t l l

d d 2d d 2= 题1-4图

根据速度的定义,并注意到l ,s 是随t 减少的, ∴ t

s

v v t l v d d ,d d 0-==-

=船绳 即 θ

cos d d d d 00v v s l t l s l t s v ==-=-

=船 或 s

v s h s lv v 0

2/1220)(+==船 将船v 再对t 求导,即得船的加速度

1-6 已知一质点作直线运动,其加速度为 a =4+3t 2

s m -⋅,开始运动时,x =5 m ,

v

=0,求该质点在t =10s 时的速度和位置. 解:∵ t t

v

a 34d d +==

分离变量,得 t t v d )34(d +=

积分,得 12

2

34c t t v ++

= 由题知,0=t ,00=v ,∴01=c

故 22

34t t v +

= 又因为 22

34d d t t t x v +==

分离变量, t t t x d )2

34(d 2

+

= 积分得 23

2

2

12c t t x ++

= 由题知 0=t ,50=x ,∴52=c

故 52

123

2

++

=t t x 所以s 10=t 时

m

7055102

1

102s m 190102

3

10432101210=+⨯+⨯=⋅=⨯+

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1-4 在离水面高h 米的岸上,有人用绳子拉船靠岸,船在离岸S 处,如题1-4图所示.当人以

0v (m ·1-s )的速率收绳时,试求船运动的速度和加速度的大小.

图1-4

解: 设人到船之间绳的长度为l ,此时绳与水面成θ角,由图可知

2

22s h l +=

将上式对时间t 求导,得

t

s

s t l l

d d 2d d 2= 题1-4图

根据速度的定义,并注意到l ,s 是随t 减少的, ∴ t

s

v v t l v d d ,d d 0-==-

=船绳 即 θ

cos d d d d 00v v s l t l s l t s v ==-=-

=船 或 s

v s h s lv v 0

2/1220)(+==船 将船v 再对t 求导,即得船的加速度

1-6 已知一质点作直线运动,其加速度为 a =4+3t 2

s m -⋅,开始运动时,x =5 m ,

v

=0,求该质点在t =10s 时的速度和位置. 解:∵ t t

v

a 34d d +==

分离变量,得 t t v d )34(d +=

积分,得 12

2

34c t t v ++

= 由题知,0=t ,00=v ,∴01=c

故 22

34t t v +

= 又因为 22

34d d t t t x v +==

分离变量, t t t x d )2

34(d 2

+

= 积分得 23

2

2

12c t t x ++

= 由题知 0=t ,50=x ,∴52=c

故 52

123

2

++

=t t x 所以s 10=t 时

m

7055102

1

102s m 190102

3

10432101210=+⨯+⨯=⋅=⨯+

大学物理下册第三版课后答案18光的干涉

大学物理下册第三版课后答案18光的干涉

习题18

GG 上传

18-1.杨氏双缝的间距为mm 2.0,距离屏幕为m 1,求:(1)若第一级明纹距离为2.5mm ,求入射光波长。(2)若入射光的波长为6000A

,求相邻两明纹的间距。 解:(1)由L x k d λ=

,有:xd

k L

λ=,将0.2mm d =,1m L =,1 2.5mm x =,1k =代入,有:33

72.5100.210 5.0101

m λ---⨯⨯⨯=

=⨯;即波长为:500nm λ=; (2)若入射光的波长为 A 6000,相邻两明纹的间距:7

3

161030.210D x mm d λ--⨯⨯∆===⨯。

18-2.图示为用双缝干涉来测定空气折射率n 的装置。实验前,在长度为l 的两个相同密封玻璃管内都充以一大气压的空气。现将上管中的空气逐渐抽去,(1)则光屏上的干涉条纹将向什么方向移动;(2)当上管中空气完全抽到真空,发现屏上波长为λ的干涉条纹移过N 条。计算空气的折射率。 解:(1)当上面的空气被抽去,它的光程减小,所以它将 通过增加路程来弥补,条纹向下移动。

(2)当上管中空气完全抽到真空,发现屏上波长为λ的干涉

条纹移过N 条,可列出:λN n l =-)(1 得:1+=

l

N n λ

18-3.在图示的光路中,S 为光源,透镜1L 、2L 的焦距都为f ,

求(1)图中光线SaF 与光线SOF 的光程差为多少?(2)若光线SbF 路径中有长为l ,折射率为n 的玻璃,那么该光线与SOF 的光程差为多少?。

解:(1)图中光线SaF 与光线SOF 的几何路程相同,介质相同,透镜不改变光程,所以SaF 与光线SOF 光程差为0。

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1-4 在离水面高h 米的岸上,有人用绳子拉船靠岸,船在离岸S 处,如题1-4图所示.当人以

0v (m ·1-s )的速率收绳时,试求船运动的速度和加速度的大小.

图1-4

解: 设人到船之间绳的长度为l ,此时绳与水面成θ角,由图可知

2

22s h l +=

将上式对时间t 求导,得

t

s

s t l l

d d 2d d 2= 题1-4图

根据速度的定义,并注意到l ,s 是随t 减少的, ∴ t

s

v v t l v d d ,d d 0-==-

=船绳 即 θ

cos d d d d 00v v s l t l s l t s v ==-=-

=船 或 s

v s h s lv v 0

2/1220)(+==船 将船v 再对t 求导,即得船的加速度

1-6 已知一质点作直线运动,其加速度为 a =4+3t 2

s m -⋅,开始运动时,x =5 m ,

v

=0,求该质点在t =10s 时的速度和位置. 解:∵ t t

v

a 34d d +==

分离变量,得 t t v d )34(d +=

积分,得 12

2

34c t t v ++

= 由题知,0=t ,00=v ,∴01=c

故 22

34t t v +

= 又因为 22

34d d t t t x v +==

分离变量, t t t x d )2

34(d 2

+

= 积分得 23

2

2

12c t t x ++

= 由题知 0=t ,50=x ,∴52=c

故 52

123

2

++

=t t x 所以s 10=t 时

m

7055102

1

102s m 190102

3

10432101210=+⨯+⨯=⋅=⨯+

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1-4 在离水面高h 米的岸上,有人用绳子拉船靠岸,船在离岸S 处,如题1-4图所示.当人以

0v (m ·1-s )的速率收绳时,试求船运动的速度和加速度的大小.

图1-4

解: 设人到船之间绳的长度为l ,此时绳与水面成θ角,由图可知 2

2

2

s h l +=

将上式对时间t 求导,得

t

s

s t l l

d d 2d d 2= 题1-4图

根据速度的定义,并注意到l ,s 是随t 减少的, ∴ t

s

v v t l v d d ,d d 0-==-

=船绳 即 θ

cos d d d d 00v v s l t l s l t s v ==-=-

=船 或 s

v s h s lv v 0

2/1220)(+==船 将船v 再对t 求导,即得船的加速度

1-6 已知一质点作直线运动,其加速度为 a =4+3t 2

s m -⋅,开始运动时,x =5 m ,

v

=0,求该质点在t =10s 时的速度和位置. 解:∵ t t

v

a 34d d +==

分离变量,得 t t v d )34(d +=

积分,得 12

2

34c t t v ++

= 由题知,0=t ,00=v ,∴01=c

故 22

34t t v +

= 又因为 22

34d d t t t x v +==

分离变量, t t t x d )2

34(d 2

+

= 积分得 23

2

2

12c t t x ++

= 由题知 0=t ,50=x ,∴52=c

故 52

123

2

++

=t t x 所以s 10=t 时

m

7055102

1

102s m 190102

3

10432101210=+⨯+⨯=⋅=⨯+

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大学物理习题及解答

习题八

8-1 电量都是q 的三个点电荷,分别放在正三角形的三个顶点.试问:(1)在这三角形的中心放一个什么样的电荷,就可以使这四个电荷都达到平衡(即每个电荷受其他三个电荷的库仑力之和都为零)?(2)这种平衡与三角形的边长有无关系? 解: 如题8-1图示

(1) 以A 处点电荷为研究对象,由力平衡知:q '为负电荷

20

220)33(π4130cos π412a q q a q '=︒εε

解得

q q 33

-

='

(2)与三角形边长无关.

题8-1图 题

8-2图

8-2 两小球的质量都是m ,都用长为l 的细绳挂在同一点,它们带有相同电量,静止时两线夹角为2θ,如题8-2图所示.设小球的半径和线的质量都可以忽略不计,求每个小球所带的电量.

解: 如题8-2图示

⎪⎩⎪⎨⎧

===22

0)sin 2(π41sin cos θεθθl q F T mg T e

解得

θ

πεθtan 4sin 20mg l q =

8-3 根据点电荷场强公式

204r q

E πε=

,当被考察的场点距源点电荷很近(r →0)时,则场强

→∞,这是没有物理意义的,对此应如何理解

?

解:

2

0π4r r q E ε=

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.

8-4 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 =2

02

4d q πε,又有人说,因为f =qE ,

S q

E 0ε=

,所

以f =S q 02

ε.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 q

E 0ε=

看成是一个带电板在另一带电板处的场强也是不对的.正确解答应为一个板的电场为

S q

E 02ε=,另一板受它的作用力S q S q q f 02022εε=

=,这是两板间相互作用的电场力.

8-5 一电偶极子的电矩为l q p =,场点到偶极子中心O 点的距离为r ,矢量r 与l 的夹角为θ,(见题8-5图),且l r >>.试证P 点的场强E 在r 方向上的分量r E 和垂直于r 的分量θ

E 分别为

r E =302cos r p πεθ, θE =304sin r p πεθ

证: 如题8-5所示,将p 分解为与r 平行的分量θsin p 和垂直于r 的分量θsin p .

∵ l r >> ∴ 场点P 在r 方向场强分量

30π2cos r p E r εθ=

垂直于r 方向,即θ方向场强分量

300π4sin r p E εθ=

题8-5图 题8-6图 8-6 长l =15.0cm

AB 上均匀地分布着线密度λ=5.0x10-9C ·m

-1

(1)在导线的延长线上与导线B 端相距1a =5.0cm 处P 点的场强;(2)在导线的垂直平分线上与导线中点相距2d =5.0cm 处Q 点的场强.

解: 如题8-6图所示

(1)在带电直线上取线元x d ,其上电量q d 在P 点产生场强为

20)(d π41d x a x E P -=

λε

2220)(d π4d x a x

E E l

l

P P -==⎰⎰-ελ ]

2121[π40

l a l a +

--=ελ

)4(π220l a l

-=

ελ 用15=l cm ,9100.5-⨯=λ1

m C -⋅, 5.12=a cm 代入得

21074.6⨯=P E 1C N -⋅ 方向水平向右 (2)同理

2

220d d π41d +=

x x

E Q λε 方向如题8-6图所示 由于对称性⎰=l Qx

E 0d ,即Q E

只有y 分量,

22

22

2220d d d d π41d ++=

x x x E Qy λε

2

2π4d d ελ

⎰==l

Qy

Qy E E ⎰

-+22

2

322

2

)d (d l l x x

2220d 4π2+=

l l

ελ

以9100.5-⨯=λ1

cm C -⋅, 15=l cm ,5d 2=cm 代入得

21096.14⨯==Q y Q E E 1C N -⋅,方向沿

y

轴正向

8-7 一个半径为R 的均匀带电半圆环,电荷线密度为λ,求环心处O 点的场强. 解: 如8-7图在圆上取ϕRd dl =

题8-7图

ϕλλd d d R l q ==,它在O 点产生场强大小为

20π4d d R R E εϕ

λ=

方向沿半径向外

则 ϕ

ϕελ

ϕd sin π4sin d d 0R E E x ==

ϕϕελ

ϕπd cos π4)cos(d d 0R E E y -=

-=

积分

R R E x 000

π2d sin π4ελϕϕελπ

==⎰

0d cos π400

=-=⎰

ϕϕελ

π

R E y

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