大學(xué)物理知識總結(jié)習(xí)題答案(第四章)靜電場-wenkub
2023-07-03 06:28:20 本頁面
【正文】 電場強(qiáng)度 為靜止電荷。由得4．場強(qiáng)的計算（1）場強(qiáng)疊加原理電場中某一點的電場強(qiáng)度等于各個點電荷單獨存在時在該點產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的矢量和。而公式是由庫侖定理代入定義式推導(dǎo)而來，只適于求點電荷的電場強(qiáng)度。43 下列幾種說法是否正確，為什么？（1） 高斯面上電場強(qiáng)度處處為零時，高斯面內(nèi)必定沒有電荷。答：（1）錯因為依高斯定理，E = 0 只說明高斯面內(nèi)凈電荷數(shù)（所有電荷的代數(shù)和）為零。并不一定電場強(qiáng)度處處為零。（2）否電勢為零處電勢梯度不一定為零，所以El也不一定為零。45 如圖41所示，將兩個完全相同的電容器串聯(lián)起來，在與電源保持連接時，將一電介質(zhì)板摩擦插入電容器C2的兩板間，試定性地描述CC2上的電量、電容、電壓、及電場強(qiáng)度的變化。由U = Ed可知E2減小。如果灌煤油時，電容器一直與電源相連，由能量公式可知，C增大而U不變時，電容器的能量We增大。圖42所示的電荷體系稱電四極子，它由兩個電偶極子組合而成，其中的和均為已知，對圖42中的點(平行于正方形的一邊)，證明當(dāng)時llll+ q+ qP q qOx圖 42 其中，p=ql 稱電偶極矩。其和的水平方向的分量相互抵消，P點的場強(qiáng)為和沿豎直向上分量之和：xPdxdx`dE`dE`合dEθ0la圖 43棒在P處的場強(qiáng)為將代入上式，并考慮x由0積分到時，由0變化到，后對E積分可得： 43 一個半徑為R的帶電圓盤，電荷面密度為，求：（1）圓盤軸線上距盤心為x處的任一點的電場強(qiáng)度；（2）當(dāng)R→∞時，P點的電場強(qiáng)度為多少?（3）當(dāng)時，P點的電場強(qiáng)度又為多少?解：（1）取半徑為r—r+dr的圓環(huán)，如圖44所示，因其上電荷對P點的產(chǎn)生的場強(qiáng)垂直分量相互抵消，所以其對P點場強(qiáng)為圖44PxRs整個圓盤的電荷在P點的產(chǎn)生的場強(qiáng)為（2）當(dāng)時，可將帶電圓盤看作無限大帶電平面，因此P點電場強(qiáng)度為（3）當(dāng)時，可將帶電圓盤看作點電荷，因此P點電場強(qiáng)度為：44 大多數(shù)生物細(xì)胞的細(xì)胞膜可以用兩個分別帶有電荷的同心球殼系統(tǒng)來模擬。（1）計算從地面到此高度的大氣中電荷的平均體密度；（2）若地球上的電荷全部分布在地球表面，求地球表面的電荷面密度；（3）已知地球的半徑為，地球表面的總電量為多少?解：（1）由已知可得，地面的大氣電場為。如果氣體放電時形成的等離子體圓柱內(nèi)的體電荷分布有如下關(guān)系其中，為電荷體密度，為圓柱軸線上的值，a為常
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