四川大学大学物理第五章习题册解答1精品PPT课件

此立方体的每一面的电通量为 q/(60) ，（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 q/(240) 。
S
E dS
61
q
0
1
q
6 0
S
E dS
8 32
q
0
2
q
24 0
(电荷不在该面上)
b a
c d
真空中的静电场（一）
第五章 真空中的静电场
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
（关系选填＝，< 或 >）
P
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
O
高于P点的电势。
真空中的静电场（一）
第五章 真空中的静电场
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=__．
sR/(20)
dr dq s 2π rdr
x2 r2
ro
R
x
Px
பைடு நூலகம்
P
4
1
π 0
R 0
s 2 πrdr
x2 r2
s 2 0
x2 R2 x
真空中的静电场（一）
第五章 真空中的静电场
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=
．
由电势的叠加原理有，
o i i
dq Q
40R 40R
A
o
q
E
dl
q
o
E dl
qo
Qq
4 0 R
Q RO
真空中的静电场（一）
第五章 真空中的静电场
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Q1=Q3=Q。在
固定Q1、Q3的情况下，将Q2从Q1、Q3连线中点移至无
E s 0
U
+a
－a O
x
(A)
U －a O +a x
(B)
P
U
U
－a
－a +a
O +a x
O
x
(C)
(D)
1-2 题图
真空中的静电场（一）
第五章 真空中的静电场
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．
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=_________．
两异号无限大带电平板间的场强为
E
E s 0
F1
E
Snˆ
ES
sS 0
F2
E
Snˆ
ES
sS 0
+s
M
-s
N
n
2-2 题图
真空中的静电场（一）
第五章 真空中的静电场
6. 有一个球形的橡皮膜气球，电荷q均匀地分布在表
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____l__=_Q__/a____关系，且l与Q为___异____号电荷。
由图示几何关系有, EQ El sin 30
Aλ
Q 1l
4 0 a 2
2 20a
a
a
OQ a
P
Q al
真空中的静电场（一）
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
．
S
E dS
E 4r 2
q
0
E
q
4r 2 0
r q0
真空中的静电场（一）
第五章 真空中的静电场
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 处的电势O的大小关系是P < O。
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）场强相等，电势相等．
qi
（B）场强不相等，电势不相等． R
z
（C）场强分量Ez相等，电势相等．
P
（D）场强分量Ez相等，电势不相等．
取无限远处为电势零点
对称
Ei
eRi 0
i
i
i
4 0
qi z2 R2
第五章 真空中的静电场
3. 一电量为-5×10-9C的试验电荷放在电场中某点时，
受到20×10-9N向下的力，则该点的电场强度大小为 ,
方向 向上 。
4V/m
E
FFˆ q0
20 109 Fˆ 5109
4Fˆ
真空中的静电场（一）
第五章 真空中的静电场
4．（1）点电荷q位于边长为a的正方体的中心，通过
真空中的静电场（一）
第五章 真空中的静电场
4．如图所示，两个同心的均匀带电球面，内球面带电
荷Q1，外球面带电荷Q2，则在两球面之间、距离球心为 r处的P点的场强大小E为：
(A)
Q1
40r 2
(B)
Q1 Q2
40r 2
(C)
Q2
40r 2
(D)
Q1 Q2
40r 2
S
E
dS
E 4r 2
Q1
0
E
Q1
E 0 qa qc 2 qb qd 2 0 a 40 l / 2 40 l / 2
b
U qa qc qb qd 0 40 l / 2
O
d
c
真空中的静电场（一）
第五章 真空中的静电场
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
40r 2
Q2 Q1
rP O
真空中的静电场（一）
第五章 真空中的静电场
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：
A
E
B
C
B
C
B
E
A
A
E
C
D
C
B
C
B
AE
d dt
0
at
0
Ft A
Fn
穷远处外力所作的功
. F13 d Q2
由电势的叠加原理有，
运动轨迹为曲线，存在法向加速度
真空中的静电场（一）
第五章 真空中的静电场
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-a＜x＜+a区域的电
势分布曲线为 [ ]
－s +s
0
－a O +a x
P E dl
12
4 0
Nq z2 R2
12
不对称
i
eRi 0
i
E
i
Ei
i
qi ei
40 z 2 R2
i
qi
40 z 2 R2 3/ 2
ReRi zez
真空中的静电场（一）
第五章 真空中的静电场
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