物理学(第三版)祝之光课后练习答案-大学物理 联系客服

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物理学(祝之光)习题解答

1?2同理,可得 We???V

2?0根据功能关系,外力作的功等于电容器电势能的增量,所以有:

1?2V1W?We?We0?(1?)

2?0?r自测题(2)

一、 选择题(每小题给出的几个答案中,只有一个是正确的)

1、 平行板空气电容器的两极板间的距离为d,极板面积为S,两极板所带电荷分别为?q和

?q,若d很小时,则两极板相互作用的静电力为

q2q2q2q2(A).(B).(C).(D). 22S4??0d?0S2?0S12、 如图1-1所示,闭合面S内有一点电荷q1,P为S面上一点,在S面外的A点另一点

电荷q2。若将q2移至也在S面外的B点,则 (A)穿过S面的E通量改变,P点的场强不变。 (B)穿过S面的E通量不变,P点的场强改变。 (C)穿过S面的E通量和P点的场强都不变。

图1-1

(D)穿过S面的E通量和P点的场强都改变。 3、 如图1-2所示,一圆环均匀带电?q0,另有 两个带电荷

都为?q的点电荷位于环的轴线上,分别在环的两侧,它们到环心的距离都等于环的半径R。当此电荷系统处于平衡时,则(A)1A q2

B P q1 S ?q ?q R O ?q R 图1-2

R qq0(数值比)为 ( )

2.(B)22(C)2(D)4

4、 如图1-3所示,B和C是同一圆周上的两点,A为圆内的任意点,

当在圆心处置一正点电荷时,则正确的是 ( ) (A)

?BAE?dl??E?dl(B)?E?dl??E?dl

AAACBCA O q 图1-3

B C

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物理学(祝之光)习题解答

(C)

?BAE?dl??E?dl(D)?E?dl和?E?dl大小不确定。

AAACBC5、如图1-4所示,AB和CD为两段同心(在点O)的圆弧,它们所张的圆心角都是?。两圆弧都均匀带正电,并且电荷的线密度也相等。设AB和CD在O点产生的电势分别为V1和V2,则正确的是 ( )

(A)V1?V2 (B)V1?V2 (C)V1?V2 (D)V1、V2大小不定。

6、有一半径为R的金属球壳,其内部充满相对介电常数为?r的

均匀电介质,球壳外面是真空。当球壳上均匀带有电荷Q时,则此球壳上面的电势为 (A)

A?? ?? C ? O D 图1-4 B Q4??0?rRQ4??0R (B)

Q4??rR

(C) (D)

Q11(?) ( ) 4?R?0?r7、如图1-5所示,一带正电荷的质点在电场中从A点经C点运动到B点,轨迹为

ACB弧。若质点的速率递减,则C点处场强方向正确的是四个图中的 ( )

E B C B C E B C E B C E A

(A) A (B) 图1-5

A (C) A (D) 8、如图1-6,图中的实线为E线,虚线表示等势面,则由图可判定 ( ) (A)EA?EB?EC,VA?VB?VC. (B)EA?EB?EC,VA?VB?VC.

(C)EA?EB?EC,VA?VB?VC. (D)EA?EB?EC,VA?VB?VC.

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VA VB VC A B C E 图1-6

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9、如图1-7所示,x轴上的两个电荷量都为?q的点电荷相距2a,球面S的 球心O位于左边电荷处,半径为a。S1和S2为球面上两块相等的小面积,分别位于点O的左右两侧。设通过S1、S2的E通量分别为?1和?2,通过球面S的E通量为?s,则正确的是:( ) (A)?1??2,?s?q?02q.

S .

S2 (B)?1??2,?s??0qq O a 图1-7

S1q x a (C)?1??2,?s??0.

(D)?1??2,?s?q?0.

10、极板间为真空的平行板电容器充电后与电源断开,今将两极板用绝缘工具拉开一些距离,则下列结论中不正确的是 ( )

(A)电容器两极板间的电势差增大。 (B)电容器的电容减少。 (C)电容器中电场能量增加。 (D)电容器两极间的电场强度增大。 二、填空题

1、 说明下列各式的物理意义:

(1)E?dS 。 (2)

?SE?dS?1?0(S内)?q 。

i(3)E?dl 。 (4)(5)

?baE?dl 。

?LE?dl?0 。

2、一均匀带电的空心橡皮球,在吹大的过程中始终维持球状,球内任意点的场强 ,电势 ;始终在球外的任意点的场强 ,电势 (填写变大、变小或不变)。

3、如图1-8(a)在一边长为a的正六边形的六个顶点放置六个点电荷?q(或?q),

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则此六边形中心O处的场强大小为E? ,场强方向为 。若如图(b)放置,并把一试验电荷q0由无限远处移至O点,则电场力所作的功为 。(取零电势点在无限远。)

4、设有一无限长均匀带电直线,如图1-9所示。电荷线密度为?.A、B两点分别在线的两侧,它们到线的距离分别为a和b。则A、B两点间的电势差为 。将一试验电荷q0从A点移到B点,带电直线和q0组成的系统的电势能改变量为 。

5、如图1-10所示,一点电荷q位于不带电的空腔导体(灰色者)腔内。设有三个封闭曲面S1、S2和S3(用虚线表示),在这三个曲面中,E通量为零的曲面是 ,场强处处为零的曲面是 。

6、电荷线密度分别为?1和?2的两平行均匀带电长直导线,相距为d,则单位长度上的电荷受到的静电力大小为 。

7、一半径为R的球体均匀带电,电荷体密度为?,则球体外距球心为r的点的场强大小为 ;球体内距球心为r的点的场强大小为 。 8、两无限大的平行平面均匀带电,面电荷密度都是?(??0),如图1-11所示,则区域?中各点场强E1? ,区域Ⅱ中各点场强E2? ,,区域Ⅲ中各点场强E3? 。(E方向用单位矢量i表示)

图1-10

y ?q ? ?q ? ?q ? ?q ? ? ?q ? x

图1-8

?q ? ? A

?? q

? a ? b ?B

?q ? ?q ?q? ?(a)

? ??q ?q (b)图1-9

S3 S2 S1 ? q 第32页