电磁学习题补充答案及部分参考解答.doc

第九章 静电场 9.2 9.3 9.4 ，方向向下。 9.6 均匀带电圆环，半径为R，带电量为Q，其轴线上场强最大的位置P及场强如何？环心场强为多大？若带电圆环切掉一小段b，bR，上面两问结果又如何？ 解：（1）环心处的场强 （2）环心处的场强为： 9.8 (1)。(2)电荷在顶点时，对于边长的正方形，如果它不包含所在的顶点，则，如果它包含所在顶点则。 E(R2 9.10 板内： 板外: 9.11 9.13 9.14 当时， 当时， 9.16 试求：（1）带电球体的总电荷；（2）球内、外各点的电场强度；（3）球内、外各点的电势。 （1）q （2） ； （3） 9.17 (1)选离轴线处一点R为零势点 = (2) 无限长带电直线不能选取无限远为势能零点。 9.18 9.19 (1) (2) 9.20 （2） 9.21 （a）由公式可得图： （b）由公式得：（选坐标原点电势为零） 9.22 略 9.23 电势（无穷远处为零势点）： 9.24 9.25 （1） （2） 9.26 由于金属球的屏蔽作用, 所受合力均为零， 点电荷对的静电力分别为： 其方向均在q q1，q q2,指向由q ,q1 , q2之正负而定。 9.27 9.28 电量?Q均匀分布在半径为R的球面上，坐标原点位于球心O处，现从球面与x轴交点处挖去面元?S，求面元?S受到的电场力和具有的电势能；?S移至无穷远处，O点的场强E0与电位U0．设无穷远处为电势零点，且移走面元?S不改变球面上电荷分布。 解：（1）处的场强相当于完整球在处的场强与电荷在此场强的叠加 处，电荷看作无穷大平板， ，电势全球电势电势 则电势能 （2）当移到无穷远时， （2） （3） 9.30（1） (2) (3) 9.31 如图9-68所示，边长为a的正方形的平行板电容器，如果两金属板间不严格平行，而是有一小夹角??，忽略边缘效应，试证明当??时其电容为。 解：在间取一电容元： 这些电容元可以看作并联： 9.32 （1） 9.33 9.34 （1） （2） （3） 9.35 （1） 若只插入1/4面积，如图所示，可把C1和C2看做并联 ， （2）断开电源，电荷不变 不断开电源，电压不变 （3）若是一块黄铜板 ， 断开电源 不断开电源： 9.36 9.37 平行板电容极板间有两层电介质，它们的相对电容率?r1=4.0和?r2=2.0，厚度分别为d1=2.0 mm和d2=3.0 mm，极板面积S＝50 cm2，两极板间的电压为?U＝200 V．试求每层电介质中的能量密度和能量和电容器的总能量。 解： 对于：；对于： 恒定磁场.2 10.5 (1) 2(10-5 Wb (2) 3.46(10-5 Wb (3) -3.46(10-5 Wb 10.6 （1）穿过立方体各面的磁通量： Wb Wb Wb Wb Wb Wb （2）穿过立方体各面的总磁通量： 10.9 .(1)10V; (2)0; (3)0 10.10 3198m 10.11 (1) B方向垂直于纸面向里方向垂直于纸面向里 (2) ; 10.12 B方向垂直于纸面，与电流成右手螺旋关系。 10.13 ，方向垂直纸面向里; B方向垂直纸面向外; B 方向垂直纸面向外 0 (1) 方向垂直纸面向里 (2) 12.538T 10.17 ( 10.18（1） （2） B= （3）磁矩大小为 方向均沿轴线与电流满足右手螺旋关系。 10.20 (1) ; (2) , 10.21 (1) (2)0 10.22 (1)0; (2) 10.23 10.24 (N) 10.25 10.26 (1) (2) 0.38m (3) 10.27 (1) (2) 10.28 .(1) P (2) 10.29 0.92544N 10.30 ，方向指向等边三角形中心 10.31 --0.044N 方向垂直纸面向里 10.32 10.33 (1) 方向沿x轴正向 (2) 方向沿x轴负向 10.35 (1) (2) (3) (4)-6.3 (SI)10.36