大学物理学(第3修订版)赵近芳下册第九到十五章答案.pdf

习题9

9.1选择题

(1)正方形的两对角线处各放置电荷Q,另两对角线各放置电荷q,若Q所受到合力为零,

则Q与q的关系为：()

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

［答案：A］

(2)下面说法正确的是：()

(A)若高斯面上的电场强度处处为零，则该面内必定没有电荷；

(B)若高斯面内没有电荷，则该面上的电场强度必定处处为零；

(C)若高斯面上的电场强度处处不为零，则该面内必定有电荷；

(D)若高斯面内有电荷，则该面上的电场强度必定处处不为零。

［答案：D］

(3)一半径为R的导体球表面的面点荷密度为则在距球面R处的电场强度()

(A)o/s0(B)o/280(Oo/4s0(D)o/8s0

［答案：C］

(4)在电场中的导体内部的()

(

A)电场和电势均为零；(B)电场不为零，电势均为零；

(C)电势和表面电势相等；(D)电势低于表面电势。

［答案：C］

9.2填空题

(1)在静电场中，电势不变的区域，场强必定为。

［答案：相同］

(2)一个点电荷q放在立方体中心，则穿过某一表面的电通量为—，若将点电荷由中

心向外移动至无限远，则总通量将—o

［答案：q/6遂将为零］

(3)电介质在电容器中作用(a)——(b)——0

［答案：⑶提高电容器的容量;(b)延长电容器的使用寿命］

(4)电量Q均匀分布在半径为R的球体内，则球内球外的静电能之比

［答案：5：6］

9.3电量都是9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)?⑵这种平衡与三角形的边长有无关系？

解：如题9.3图示

(1)以4处点电荷为研究对象，由力平衡知：/为负电荷

2^^^-cos30°=———鲁—

4716,0a4兀4J3筌

『）

解得

⑵与三角形边长无.

题9.3图题9.4图

9.4两小球的质量都是根，都用长为/的细绳挂在同一点，它们带有相同电量，静止时两线

夹角为2,，如题9.4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9.4图示

Tcos6-mg

Tsin0=Fe=-

4兀4(2/sin8)2

解得q=21sin6147r£0mgtan。

9.5根据点电荷场强公式£二q二当被考察的场点距源点电荷很近(r-0)时，则场强一

8,这是没有物理意义的，对此应如何理解？

解：后二薪1用仅对点电荷成立，当〃―0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.

9.6在真空中有Z,5两平行板，相对距离为4,板面积为S,其带电量分别为和-q.则

2

这两板之间有相互作用力了,有人说/二…又有人说,因为f=qE,E=1~,所

A吟d%S

以了工会.试问这两种说法对吗?为什么？/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£=