【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 SE oo ?? ????? ????? 22 （ 2） 帶電面內(nèi) ixESxSE oo ?? ? ??? ????? 22 第 25 頁(yè) 共 58 頁(yè)（二）答案 46． C 47． D 48． B 49． C 50． 22 414 104 1 rQRQRQooo ?????? ；；； 51． ＞ 52． 解： 假設(shè)陰極 A 與陽(yáng)極 B 單位長(zhǎng)度帶電分別為 – λ與λ，由高斯定律求電場(chǎng)分布，并進(jìn)一步求出陰極與陽(yáng)極間的電勢(shì)差 U， 由已知量求電場(chǎng)強(qiáng)度并由陰極表面的電場(chǎng)強(qiáng)度求 電子剛從陰極射出時(shí)所受的電 場(chǎng)力 12ln22 RRUrEoo ???????? 12ln RRrUE ? NRRReUeEF 14121ln????? 8． 解： （ 1） 方法一：取同心球面為高斯面，利用高斯定理求電場(chǎng)強(qiáng)度的分布再求電勢(shì)分布； )(0 11 RrE ??? )(44 21212122 RrRerQEQrE roo ???????? ?? )(44 222132123 RrerErE roo??? ?????? ?? 第 26 頁(yè) 共 58 頁(yè)22122133 44 RrrlderldEV or ror ???????? ???? ?? ?????? ???? ?? ??? ?????????? 2222 2 2121322 44 R roRr roRRr lderlderQldEldEV ???????? 212212 44 RrRRQrQV oo ???????? ????? ?? ??? ???????????? 2212211 2 21213211 44 R roRR roRRRRr lderlderQldEldEldEV ?????????? 122111 44 RrRQRQV oo ??????? 方法二：帶電量為 Q，半徑為 R 的帶電球面對(duì)電勢(shì)的貢獻(xiàn) 球面內(nèi)電勢(shì)：RQV o??? 4 球面外電勢(shì)：rQV o??? 4 有電勢(shì)的疊加求電勢(shì)分布；結(jié)果與方法一一致。 （ 2）電勢(shì)差 ???????? ?????????? ??211212 11442121 RRQlderQldEUoRR roRR???? 9． 解： （ 1）電場(chǎng)作用于電偶極子的最大力矩： mNpEM ???? ? 3m a x 102 （ 2）電偶極子從受最大力矩的位置轉(zhuǎn)到平衡位置過(guò)程中，電 場(chǎng)力作的功 JpEdpEdMA 30202 102s i n ??? ???????????? ?? *10． 解： 帶電粒子處在 h 高度時(shí)的靜電勢(shì)能為 ? ?2/12201 4 RhqQW ???? 到達(dá)環(huán)心時(shí)的靜電勢(shì)能為 ? ?RqQW 02 4/ ??? 據(jù)能量守恒定律 121222 2121 Wm ghmvWmv ???? 第 27 頁(yè) 共 58 頁(yè)聯(lián)立求解得 2/1220212 1122 ???????? ??????????????? RhRmqQghvv 第 28 頁(yè) 共 58 頁(yè)（一）答案 53． B 54． C 55． D 56． C 57． ＜ 58． 負(fù)電； 29 / mCEo ?????? 59． 解： 兩個(gè)球形導(dǎo)體用細(xì)導(dǎo)線相連接后電勢(shì)相等， C 821 ????? 2211 RQRQ ? 解得： CQ 882 ?? ?????； VRQV o 3222 ????? CQ 881 ?? ????? VRQVo3221 ????? 8． 解： 依照題意 dR，導(dǎo)體上的電荷分布基本保持不變，電場(chǎng)可以視為兩個(gè)長(zhǎng)直帶電線電場(chǎng)的疊加。取其中一導(dǎo)線軸心為坐標(biāo)原點(diǎn)，兩 根導(dǎo)線的垂直連線為 x 軸。任意一點(diǎn) P 的電場(chǎng)強(qiáng)度 ixdxE o ?? ?????? ??????? 2 1 ? ? ?? RdRAB ldEU ??dxxdxRdRo ? ? ?????? ?????? 112 RRdo ????? ln Rd?? 兩直導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的電容 RdUC oAB ln????? 第 29 頁(yè) 共 58 頁(yè)9． 解： 方法一：導(dǎo)體電荷的自能就是系統(tǒng)的靜電能 RQdqVV dqW o????? ?? ?? 821212 方法二：依照孤立導(dǎo)體球電容的能量求系統(tǒng)的靜電能 RC o???4 RCWo???? 821 22 方法三：依照電場(chǎng)能量密度對(duì)電場(chǎng)空間的積分求系統(tǒng)的靜電能 42223221 rQEw ooe ????? RQrdrrQrdVQW ooo ????? ????? ?? 832 43224222422 *10． 解： （ 1）導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡時(shí)，導(dǎo)體板上電荷分布的規(guī)律可參見(jiàn)《物理學(xué)教程習(xí)題分析與解答》，根據(jù)電荷守恒定律以及 C 板的電勢(shì)，有 dd oo ????? 21 2 QSS ???? 21 解得： SQSQ 3。3221 ???? 3。32 BA ???? （ 2） C 板的電勢(shì) dSQddU oooC ???????? 32 21 第 30 頁(yè) 共 58 頁(yè)（二）答案 60． C 61． B 62． C 63． B 64． ???r， ???r 65． 4 66． 解： 設(shè)芯線單位長(zhǎng)度帶電荷 ，芯線附近的電場(chǎng)強(qiáng)度最強(qiáng)，當(dāng)電壓增高時(shí)該點(diǎn)首先被擊穿 1m ax 2 RE ro????? 12m ax112 lnln2221 RRERRRdrrUroRR ro ????????? ?? ? 8． 解： （ 1）電容器充滿介質(zhì)后，導(dǎo)體板間的電勢(shì)差不變 dUE o? d UED ororo ?????? ? ? ? ?d UEP ororo 11 ???????? （ 2 ） 介 質(zhì) 表 面 的 極 化 電 荷 面 密 度 ? ?d UP oro 1???????? 9． 解： 依照孤立導(dǎo)體球電容的能量求系統(tǒng)的靜電能 221 QCWoo ? 若斷開(kāi)電源導(dǎo)體所帶電荷保持不變，浸沒(méi)在相對(duì)電容率為 ?r 的無(wú)限大電介質(zhì)中電容增大為 ???rC，系統(tǒng)的靜電能 第 31 頁(yè) 共 58 頁(yè)roreWCCW ????? 221 22 *10． 解： 用 D? 的高斯定理求得電位移的大 小為 D = ?＝ 1010 C/m2 (0x2) 真空中電場(chǎng)強(qiáng)度 00 ????? DEo ＝ 100 V/m 介質(zhì)中電場(chǎng)強(qiáng)度 rrDE ???????00＝ 50 V/m 真空中電勢(shì) U1 = Eo (d1 – x)+Ed2＝ － 100x (SI) U2 = E(d2 + d1?x)＝ － 50x (SI) 各區(qū)域內(nèi)均為線性分布． D (10 10 C /m 2 ) O 1 2 x (cm ) ( D — x ) 曲線 1 2 x (cm ) O ( E — x ) 曲線 100 50 E (V /m ) 1 2 x (cm ) U (V ) ( U — x ) 曲線 2 1 第 32 頁(yè) 共 58 頁(yè)（一）答案 1． E 2． D 3． C 4． D 5． 0 6． 0； Io?? 7． 解：（ 1） )( os 00 WbSBdsBsdB ob acS ob acS ob acba cm ????????? ?? ?? （ 2） 090c os 0 ??????? ??S obe dS obe dm obe d dsBsdB?? （ 3） )(54)54c os (c os 1 WbSBdsBsdB ac deS ac de S ac dem ac d e ?????????? ? ? ??? 8． 解：（ 1） 電子沿軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)等效一圓電流，電流強(qiáng)度為 00 2/2 aevvaeTei ????? 原子核 (圓心 ) 處的磁感應(yīng)強(qiáng)度：202200 42 aeva iB ????? 方向：垂直紙面向外 （ 2） 軌道磁矩：nn ee v aeiSm ?2? 0??? 方向：垂直紙面向外 9． 解：（ 1） 在螺線管內(nèi)取一同心的圓為安培回路 ?? ??? )(0 內(nèi)ll IldB ?? NIrB 02 ???? rNIrB ??? 2)( 0 第 33 頁(yè) 共 58 頁(yè)（ 2）12022 ln220c o s 21 RRNIbbdrrNIdSBSdB RRSSm ????????????? ??? ?? *10． 解： 無(wú)限長(zhǎng)的載流薄導(dǎo)體板可看作由許多無(wú)限長(zhǎng)的載流直導(dǎo)線組成距板左側(cè)為 l,寬為 dl 的窄導(dǎo)體板內(nèi)電流為： dlbIi? 由磁感應(yīng)強(qiáng)度的疊加原理： )l n (2)(2)(2 0000 r rbbIdlbrlb Irlb iB bP ??????? ????? ?? ?? 第 34 頁(yè) 共 58 頁(yè)（二）答案 1． B 2． C 3． A 4． C 5． 398 6. 2/2IBR? ， 垂直于磁場(chǎng)向上 ， 090 7． 解： 電子在垂直于磁場(chǎng)的平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng) 22 ??? mRRvme v B 軌道半徑： )( 7 meBmvR ???? 旋轉(zhuǎn)頻率： )( 19 ??????? SmeBT 8. 解：（ 1） 39。39。 ???? mVUUU AAAA? 根據(jù)洛侖茲力公式可判斷：載流子為帶負(fù)電的電子 ，因而 半導(dǎo)體是 n 型半導(dǎo)體 （ 2）由于nqaIBUAA ?39。 39。????AAqaUIBn （個(gè) /m3） 9. 解： 經(jīng)分析可知，同軸電纜內(nèi)外磁場(chǎng)具有柱對(duì)稱性，所以取 同心的圓為安培環(huán)路 ?? ??內(nèi)）ll IldH (?? A B? v? A’ A x y z c a b B I 第 35 頁(yè) 共 58 頁(yè):1Rr? 2212 rRIrH ?