大學物理練習題答案上下施建青(文件)
【正文】 er2REM 此時兩筒間電壓(即最高電壓)為練習21 電容與電容器、靜電場的能量211 （1）C；（2）B；（3）C 212 （1）Q2 / (2e0S)；（2），；（3） ；（4）Q2 / (4C)；（5）；（6） 213 解：以左邊的導線軸線上一點作原點，x軸通過兩導線并垂直于導線．兩導線間x處的場強為兩導線間的電勢差為 設導線長為L的一段上所帶電量為Q，則有，故單位長度的電容 214 解：由題給條件 (和，忽略邊緣效應, 應用高斯定理可求出兩筒之間的場強兩筒間的電勢差電容器的電容電容器貯存的能量 215 解：因保持與電源連接，兩極板間電勢差保持不變，而電容值由 電容器儲存的電場能量由 在兩極板間距增大過程中，電容器上電荷由Q減至Q′，電源作功： 設在拉開極板過程中，外力作功為A2，據(jù)功能原理 在拉開極板過程中，外力作正功。36。可見電荷的存在能幫助氣泡增大。在球內(nèi)，有 D1 = k / 2 ， (為徑向單位矢量)E1 = D1 / (e0er) = k / (2e 0er)， 在球外，有分 , ， 204 解：選直線到板面的垂足O為原點，x軸垂直于板面．在板面上任取一點P，P點距離原點為r．在帶電直線上任取一電荷元dq = ldx，該電荷元距離原點為x，它在P點左邊的鄰近一點產(chǎn)生的場強x分量為帶電直線在P點左邊鄰近點產(chǎn)生的場強x分量 設P點的感生電荷面密度為sP，它在P點左邊鄰近點產(chǎn)生的場強為由場強疊加原理和靜電平衡條件，該點合場強為零，即 205 解：(1) 設內(nèi)、外筒單位長度帶電荷為＋l和－l．兩筒間電位移的大小為D＝l / (2pr)在兩層介質(zhì)中的場強大小分別為 E1 = l / (2pe0 er1r)， E2 = l / (2pe0 er2r)在兩層介質(zhì)中的場強最大處是各層介質(zhì)的內(nèi)表面處，即 E1M = l / (2pe0 er1R1)， E2M = l / (2pe0 er2R)E1M / E2M = er2R / (er1R1) = R / (2R1)已知R1＜2 R1，可見E1M＜E2M，因此外層介質(zhì)先擊穿。練習19 靜電場環(huán)路定律、電勢、電勢能 191 （1）D；（2）D 192 （1）電場強度和電勢，(U0=0)；（2）0，qQ / (4pe0R) ；（3）0，l / (2e0)；（4）；（5）； （6）2Ax / (x2+y2)，0 193 解：由高斯定理可得場強分布為： E =s / e0 (－a＜x＜a)E = 0 (－∞＜x＜－a ，a＜x＜＋∞)由此可求電勢分布：在－∞＜x≤－a區(qū)間在－a≤x≤a區(qū)間 在a≤x＜∞區(qū)間 194 解：設x軸沿細線方向，原點在球心處，在x處取線元dx，其上電荷為，該線元在帶電球面的電場中所受電場力為dF = qldx / (4pe0 x2)整個細線所受電場力為 方向沿x正方向。 185 解：由題意知，電荷沿x軸方向按余弦規(guī)律變化。左棒受力為174 解：把所有電荷都當作正電荷處理. 在q處取微小電荷dq = ldl = 2Qdq / p，它在O處產(chǎn)生場強按q角變化，將dE分解成二個分量：對各分量分別積分，積分時考慮到一半是負電荷＝0 175 解：將柱面分成許多與軸線平行的細長條，每條可視為“無限長”均勻帶電直線，其電荷線密度為l = s0cosf Rdf它在O點產(chǎn)生的場強為它沿x、y軸上的二個分量為dEx=－dEcosf =dEy=－dEsinf =＝練習18 電通量、靜電場高斯定理181 （1）C；（2）D；（3）B 182 （1）q / (24e0)；（2） l / e0 ；（3）pR2E 183 解：以P點為球心，為半徑作一球面．可以看出通過半徑為R的圓平面的電場強度通量與通過以它為周界的球冠面的電場強度通量相等。(2) 設電子相對分子的平均速率為，則在時間t內(nèi)，電子A所走過的路程為，相應的圓柱體的體積為，如果以n表示氣體單位體積內(nèi)的分子數(shù)，則在此圓柱體內(nèi)的總分子數(shù)為n，這也就是A與其它分子的碰撞次數(shù)，因此。m/s115 解：v ≈108 m 105 解：按地球的鐘，導彈發(fā)射的時間是在火箭發(fā)射后 s這段時間火箭在地面上飛行距離則導彈飛到地球的時間是
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