2022年真空中的静电场答案 .pdf

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1、多练出技巧巧思出硕果真空中的静电场答案练习一一 填空题1021qq1q、2q、3q2.不一定3.06q4.304Rqr5.023AE，0023,2CBEE6. 0，rR0二 计算题1 解（1）2004rqQF由对称性可知NFFx71022. 3沿 x 轴正向（2）cos4220rqQFFx01. 0)01.0(42220 xxxqQ令0dxdF可得：mx071.0202时， Q 受力最大2.解：为带正电荷闭合圆环在圆心o 点的电场强度为带正电荷空隙在圆心o 点的电场强度由于空隙很小，因此空隙处正电荷可看作点电荷0yF02cosxFF012EEE1E2E10E精选学习资料 - - - - - -

2、 - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 9 页多练出技巧巧思出硕果llRQRRqE241420202所以CNEE/72.02，方向指向空隙3 解取线元dl，有：负号表示场强方向沿y 轴负向4 解作半径r的同心球面，由高斯定理： 若rR1，则：E=0 若R1rR2，则：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 9 页多练出技巧巧思出硕果练习二一 填空题1J15108，V41052.有源场，无旋场3.电势降低的方向4 . ，二.计算题1.解电场分布：由高斯定理得当1Rr01E当12RrR2024rQE当2

3、Rr03E电势分布：由叠加原理得当1Rr2010144RQRQV当12RrR200244RQrQV当2Rr03V2.解取同心球面为高斯面得当Rr3020144RQrrVE当Rr2024rQE当Rr30202030188344RQrRQdrrQdrRQrVRrR精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 9 页多练出技巧巧思出硕果当RrrQV024当RrRQVR043 解(1) 设内、外球面所带电荷分别为、C (2) 由有cm 4 解 . 取同心圆柱面为高斯面，得：当ar022hrrhE02rE当ar022harhE022raEa r

4、 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 9 页多练出技巧巧思出硕果电势分布当ar020042rdrrVr当ar020200024ln222araadrrdrraVaar静电场中的导体和电介质练习三一.填空题1.022SQ2r，r，r32041UC4. 3q5Rqdq00446. 减小，增大，减小，减小二.计算题1.解： （1）.在介质内取同轴圆柱面为高斯面，则有：内0qSdDSlrlD 2rD2又EDrE2（2） .电势差为：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，

5、共 9 页多练出技巧巧思出硕果BARRABABRRdrrUln22（3）.电容为：ABABABRRlRRlUQCln2ln22 解： （1）在介质内取同心球面作为高斯面，由高斯定理得：内0qSdDSQrD2424 rQD24rQE（2）电势差21211)11(44212RRRRRRQdrrQrdEU（3）由电容定义得：12214RRRRUQC（4）2121228)(2RRQRRCQW3解：设C 板右表面带电-q1 ,A 板左右表面分别带电q1、q2，B 板左表面带电 - q2AC 板间距 d1，AB 板间距 d2（1）由题意可知，（ 1）（ 2）（1） （2）联解得（2）12qqQACABVV

6、1122E dE d1212ooqqddSS1122q dd q1121Qqdd2211QqddACAVVVCV0C精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 9 页多练出技巧巧思出硕果1021101111dSddQdSqdEVVACA4解：由D高斯定理有得到即此时两种介质中的D是相等的。两种介质中的场强两板之间的电压所以电容器的电容为或看作两个电容器的串联5解：JCUW4)200(102002121262精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 9 页多练出技巧巧思出

7、硕果静电学自测题一、 选择题D B D D D C B C B 二、填空题1211d2. SQdU004213. lqq0084. mqUvb225. 正6. r，1，r7. 略8不变，减小9. 减小，减小10lldE0，无，IldHll，对称三、计算题1由题意知，CNEx/200，CNEy/300，0zE平行于 xoy 平面的两个面的电通量分别为01SESEze平行于 yoz 平面的两个面的电通量分别为CmNbSESExe/200222平行于 xoz 平面的两个面的电通量分别为CmNbSESEye/3002232(1)球心处的电势为两个同心带电球面各自在球心处产生的电势的叠加，即)()44(

8、41)(412102221210221100rrrrrrrqrqU292100/1085.8mCrrU(2)设外球面上放电后电荷面密度为，则应有0)(12100rrU即21rr外球面上应变成带负电，共应放掉电荷精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 9 页多练出技巧巧思出硕果Crrrrq92122221067. 6)1(4)(43设导线上的电荷线密度为，与导线同轴做单位长度的、半径为r 的（导线半径R1r圆筒半径 R2）高斯圆柱面，则按高斯定理有02 rE得到rE02，R1rR2，方向沿半径指向圆筒导线与圆筒之间的电势差为12012ln221RRrdEURR则1212lnRRrUE代入数值，则有(1) 导线表面处：mVE/1054.261(2) 圆筒内表面处：mVE/107.1424(1)令无穷远处电势为零，则带电荷为q 的导体球，其电势为RqV04将 dq 从无穷远处搬到球上的过程中，外力做的功等于该电荷元在球上具有的电势能dqRqdW04(2)带电球体的电荷从零增加Q 的过程中，外力做功RQRqdqdWWQ020084精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 9 页