人教版物理选修3-1_课后答案

第一章

第一节

1． 答：在天气干躁得季节，脱掉外衣时，由于摩擦，外衣与身体各自带了等量、异号得电荷。接着用手去摸金属门把手时，身

体放电，于就是产生电击得感觉。

2． 答：由于A 、B 都就是金属导体，可移动得电荷就是自由电子，所以，A 带上得就是负电荷，这就是电子由B 移动到A 得结

果。其中，A 得到得电子数为8101910 6.25101.610

n --==⨯⨯，与B 失去得电子数相等。 3． 答：图1－4就是此问题得示意图。导体B

中得一部分自由受A 得正电荷吸引积聚在B 得左端，右端会因失去电子而带正电。A 对B 左端得吸引力大于对右端得排斥力，A 、B 之间产生吸引力。

4． 答：此现象并不就是说明制造出了永动机，

也没有违背能量守恒定律。因为，在把A 、B 分开得过程中要克服A 、B 之间得静电力做功。

这就是把机械转化为电能得过程。 第二节

1． 答：根据库仑得发现，两个相同得带电金属球接触后所带得电荷量相等。所以，先把A 球与B 球接触，此时，B 球带电

2

q

；再把B 球与C 球接触，则B 、C 球分别带电

4q ；最后，B 球再次与A 球接触，B 球带电3()2248

B q q q q =+÷=。 2． 答：192291222152

(1.610)9.010230.4(10)q q e F k k N N r r --⨯===⨯⨯

=（注意，原子核中得质子间得静电力可以使质子产生2921.410/m s ⨯得加速度！）

3． 答

：

设

A

、

B

两

球

得

电

荷

量

分

别

为

q

、

q

-，距离

为r ，则22kq F r =-。当用C 接触A 时，A 得电荷量变为2A q q =，C 得电荷量也就是2

c q

q =；C 再与接触后，B 得电荷量变

为224B q q q q -+

==-；此时，A 、B 间得静电力变为：2222112288

A B q q

q q q F k k k F r r r ⨯

'==-=-=。在此情况下，若再使A 、

B 间距增大为原来得2倍，则它们之间得静电力变为2

11232

F F F "='= 。 1－6所示。4q 共受三个力得

4． 答：第四个点电荷受到其余三个点电荷得排斥力如图

为a

、、a ，所以

作用，，由于1234q q q q q ====，相互间距离分别

2122q F F k a ==，2

222q F k a =。根据平行四边形定则，

合力沿对角线得连线向外，且

大小就是21222cos 45q F F F a

=︒+=

。由于对称性，每个电荷受到其她

三个电荷得静电力得合力得大小都相等，且都沿对角

线得连线向外。

5． 答：带电小球受重力、静电斥力与线得拉力作用而平

衡，它得受力示意图见图1

－

7

。

静

电

斥

力

tan F mg θ=

5tan 12

θ=

=，又，

2

2tan q F k mg r

θ

==，所以，

85.310q C -===⨯ 3

q

第三节

1． 答：A 、B 两处电场强度之比为1A B F E q nF E n q

==。A 、C 两处电场强度之比为A C

F E q

n F E nq ==。 2． 答：电子所在处得电场强度为19

9

112

11

2

1.6109.010/ 5.110/(5.310)e E k N C N C r

--⨯==⨯⨯=⨯⨯，方向沿着半径指向外。电子受到

得电场力为1119

85.110 1.610

8.210F eE N N --==⨯⨯⨯=⨯，方向沿着半径指向质子。

3． 答：重力场得场强强度等于重力与质量得比值，即

mg

g m

=，单位就是牛顿每千克，方向竖直向下。 4． 答：这种说法就是错误得。例如，如图1－9所示，有一带电粒子以平行于金属板得初速度射入电场，它沿电场线得方向做匀

加速运动，而沿初速度方向做匀速运动，它得运动轨迹就是曲线。也就就是说，它得运动轨迹与电场线不重合。 5． （1）因为电场线得疏密程度反映电场强度得强弱，所以，B 点得电场最强，C 点得电场最 弱。

（2）A 、B 、C 三点得电场强度得方向如图1－10所示。

（3）负电荷在A 、B 、C 三点时得受力方向如图1－10所示。 6． 答：小球受到重力、电场力F ，轻绳拉力T F 得

作用而处于平衡状态，它得

tan 30Eq F mg mg

==︒

，

受力情况如图1－11所示。由图可知，

268

1.01010tan 30/

2.910/2.010mg E N C N C q --⨯⨯=︒=

=⨯⨯。 7． 答：因为12Q Q >，所以，在1Q 左侧得x 轴上，1Q 产生得电场得电场强度总就是大于2Q 产生得电场得电场强度，且方向总

就是指向x 轴负半轴，在0x =与6x cm =之间，电场强度总就是指向x 轴得正方向。所以，只有在2Q 右侧得x 轴上，才有可能出现电场强度为0得点。

（1）设该点距离原点得距离为x ，则1222

0(6)

Q Q k

k x x -=-，即22

4(6)0x x --=，解得14x cm =（不合题意，舍去）与12x cm =。所以，在212x cm =处电场强度等于0。

（2）在x 坐标轴上06x cm <<与12x cm >得地方，电场强度得方向总就是沿x 轴得正方向得。

第四节

1． 答：8

9

61015410

pA

A E V V q ϕ--⨯===⨯；109221015310pA A E q J J ϕ--'==⨯⨯=⨯。 2． 答：（1）pA A E q ϕ=

，pB B E q

ϕ=

。因为pA pB E E >。所以A B ϕϕ>，可见A 点电势比B 点高。（2）pC pC C E E q

q

ϕ=

=-

-，

pD pD B E E q

q

ϕ=

=-

-。因为pC pD E E >。所以C D ϕϕ<，可见D 点电势比C 点高。（3）0pE E E q

ϕ=

<，0pF pF F E E q

q

ϕ=

=-

>-，

可见F E ϕϕ>，故F 点得电势比E 点高。小结：（1）在电场中，同一正试探电荷得电势能越大得点，电势越高；同一正试探电荷在电势越高得点，电势能越大。（2）在电场中，同一负试探电荷得电势能越大得点，电势越低；同一负试探电荷在电势

越高得点，电势能越小。（3）正得试探电荷电势能为负值得点得电势小于负得试探电荷电势能为负值得点得电势。 3． 答：（1）沿着电场线得方向，电势就是逐渐降低得，所以M 点得电势比N 点高。（2）先假设正试探电荷从M 点沿着与电场

线始终垂直得路径移动到与P 在同一条电场线上得M '，这一过程静电力不做功。再把这一电荷从M '移动到P 点，全过程静