河海大学大学物理电学作业解答.ppt

文档介绍：电场(一)库仑定律电场强度
一、选择题
1. D
2. B
二、填空题
1.
2.
3.
库仑力为:
与万有引力之比为:
注:单位长度带电量:
三、计算题
解:
取电荷元dq,其矢径与x轴的交角为
由此可得:
O点处场强:
度角
轴正向成
方向为:与
的大小为:
或
p
pe
l
4
5
4
2
0
x
R
E
r
电场(二)电场强度高斯定理
一、选择题
1. C
2. C
解题思路:以A为中心,补上7个相同的立方体。A位于体心。每个侧面的面积为abcd的4倍。总电通量为q/ 0。由对称性,abcd的电通量为q/ 240。
二、填空题
1.
异性电荷。
解题思路:带电直线在P点的场强为
大小为
Q在O点的场强为
大小为
由图可知:
2.
思路:由高斯定理,所带的电荷应为负电荷。
在h=1400 m高度以下,大气层中带电为Q’,由于
场强减小,故Q’正电荷。
平均电荷密度
三、计算题
1. 解:
(1)
(2)
作以r为半径的高斯面,高斯面内所包含的电量为:
由高斯定理:
由高斯定理:
2. 解:
作以r为半径,高为l的同轴封闭圆柱面为高
斯面,高斯面上的电通量为
所包含的电量为:
由高斯定理:
作以r为半径,高为l的同轴封闭圆柱面为高斯面,
高斯面上的电通量为:
所包含的电量为:
由高斯定理:
作以r为半径,高为l的同轴封闭圆柱面为高斯面,高斯面上
的电通量为
所包含的电量为:
由高斯定理:
电场(三)电势电势差
一、选择题
1. B
2. C
解题思路:O点的电势为:
电场力作功:
,外力作功:
二、填空题
1.
(1)
(2)
解题思路:O点的电势为:
D点的电势为:
从D点到O点
电场力作功:
,电势能增量
单位电荷从D点到,电场力作功:
2.
A
B
C
q
解题思路:作积分路径A  B:
作积分路径C  B:
三、计算题
1. 解:
(1)
以O为对称点作垂直于平板平面的圆柱面为高斯面,设底面积为S,长度为2xP,如图所示。
O
Q
P
高斯面内所包含的电量为:
对于Q点:
以Q为对称点作垂直于平板平面的圆柱面为高斯面,设底面积为S,长度为2xQ
高斯面内所包含的电量为:
高斯面内所包含的电通量为:
由高斯定理:
作P  Q的积分路径,场强分布为分段函数,
P 平板边界
(2)
边界 Q
故
高斯面内所包含的电通量为:
由高斯定理:
2. 解:
以左端为坐标原点O,棒长方向为x方向,如图所示。
O
P
a
x
dq
在棒上x处取dx段带电dq,
dq在p点的电势