普通物理學(xué)第五版第8章靜電場(chǎng)答案.ppt

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這里是普通物理學(xué)第五版 1 本答案是對(duì)普通物理學(xué)第五版第八章的答案 本章共6節(jié)內(nèi)容 習(xí)題有55題 希望大家對(duì)不準(zhǔn)確的地方提出寶貴意見(jiàn) 2 答案以ppt的格式 沒(méi)有ppt的童鞋請(qǐng)自己下一個(gè) 有智能手機(jī)的同學(xué)可以下一個(gè)軟件在手機(jī)上看的哦 親們 趕快行動(dòng)吧 8 1在真空中 兩個(gè)帶等值同號(hào)的點(diǎn)電荷相距0 01m時(shí)的作用力為10 5N 它們柏距0 1m時(shí)的作用力多大 兩點(diǎn)電荷所帶的電荷量是多少 題號(hào) 結(jié)束 已知 r1 0 01m r2 0 1mF1 10 5N 求 1 F2 2 q 題號(hào) 結(jié)束 8 2在平面直角坐標(biāo)系中 在x 0 y 0 1m處和在x 0 y 0 1m處分別放置一電荷量q 10 10C的點(diǎn)電荷 求 1 在x 0 2m y 0處一電荷量為Q 10 8C的點(diǎn)電荷所受力的大小和方向 2 Q受力最大時(shí)的位置 題號(hào) 結(jié)束 6 44 10 7N 1 解 題號(hào) 結(jié)束 方向 沿x軸正方向 題號(hào) 結(jié)束 8 3在邊長(zhǎng)為2cm的等邊三角形的頂點(diǎn)上 分別放置電荷量為q1 1 0 10 6C q2 3 0 10 6C 和q3 1 0 10 6C 的點(diǎn)電荷 1 哪一個(gè)點(diǎn)電荷所受的力最大 2 求作用在q2上力的大小和方向 題號(hào) 結(jié)束 已知 a 2cm q1 1 0 10 6C q2 3 10 6C q3 1 0 10 6C 求 1 F1 F2 F3 解 1 q1 q2 q3 題號(hào) 結(jié)束 受力方向如圖 2 F2 q3受力最大 題號(hào) 結(jié)束 8 4在正方形的兩個(gè)相對(duì)的角上各放置一點(diǎn)電荷Q 在其他兩個(gè)相對(duì)角上各置一點(diǎn)電荷q 如果作用在Q上的力為零 求Q與q的關(guān)系 題號(hào) 結(jié)束 已知 Q q FQ 0求 q Q 解 設(shè)邊長(zhǎng)為a 題號(hào) 結(jié)束 8 5兩個(gè)相同的小球 質(zhì)量都是m 帶等值同號(hào)的電荷q 各各用長(zhǎng)為l的細(xì)線掛在同一點(diǎn) 如圖所示 設(shè)平衡時(shí)兩線間夾角2 很小 試證下列的近似等式 式中x為兩球平衡時(shí)的距離 1 如果之l 1 20m m 10g x 5 0cm 則每個(gè)小球上的電荷量q是多少 2 如果每個(gè)球以1 0 10 9C s的變化率失去電荷 求兩球彼此趨近的瞬時(shí)相對(duì)速率 題號(hào) 結(jié)束 已知 m q求證 證 小球平衡時(shí) q 由于 很小 將 代入得到 題號(hào) 結(jié)束 1 若l 1 20m m 10g x 5 0cm 求 q 從式 得到 解 求 解 題號(hào) 結(jié)束 8 6有一邊長(zhǎng)為l的立方體 每一角上放一點(diǎn)電荷q 1 求證任一角上的點(diǎn)電荷所受合力的大小為 2 合力F的方向如何 題號(hào) 結(jié)束 已知 a q求證 解 1 位于頂角1 2 3的電荷對(duì)o點(diǎn)電荷的作用力相同 位于頂角4 5 6的電荷對(duì)o點(diǎn)電荷的作用力相同 題號(hào) 結(jié)束 F 與F7的方向余弦cosa cos cos 同理 題號(hào) 結(jié)束 總合力 2 合力方向與F7相同 F 與F7的方向余弦cosa cos cos 題號(hào) 結(jié)束 8 7在x軸上 有一點(diǎn)電荷q1 20 10 6C 位于原點(diǎn) 另一點(diǎn)電荷q2 50 10 6C 位于x 10cm處 試求x軸上任一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度 題號(hào) 結(jié)束 已知 q1 20 10 6C q2 50 10 6C cx 10cm求 E 解 1 在x 0區(qū)間 題號(hào) 結(jié)束 2 在 0 10 x 0區(qū)間 3 在 x 0 10區(qū)間 題號(hào) 結(jié)束 8 8在直角三角形ABC的A點(diǎn) 放置點(diǎn)電荷q1 1 8 10 9C 在B點(diǎn)放置點(diǎn)電荷q2 4 8 10 6C 已知BC 0 04m AC 0 03m 試求直角頂點(diǎn)C處的場(chǎng)強(qiáng)E 題號(hào) 結(jié)束 已知 q1 1 8 10 9C q2 4 8 10 6C BC 0 04m AC 0 03m 求 Ec 1 8 104V m 2 7 104V m 題號(hào) 結(jié)束 3 24 104V m 題號(hào) 結(jié)束 8 9試求邊長(zhǎng)為l的正方形中心處的電場(chǎng)強(qiáng)度 若 1 四個(gè)相同的同號(hào)點(diǎn)電荷q放置在四個(gè)頂點(diǎn)上 2 兩個(gè)正號(hào) 兩個(gè)負(fù)號(hào)的相同點(diǎn)電荷任意放置在四個(gè)頂點(diǎn)上 題號(hào) 結(jié)束 已知 一正方形 邊長(zhǎng)為a求 E0 解 1 四個(gè)點(diǎn)電荷在O產(chǎn)生場(chǎng)強(qiáng)大小相等方向相反 3 若如圖所示放置 題號(hào) 結(jié)束 題號(hào) 結(jié)束 8 10三個(gè)點(diǎn)電荷q1 q2和q3放在正方形的三個(gè)頂點(diǎn)上 已知q1 10 10 9C q2 28 10 6C 在正方形的第四個(gè)頂點(diǎn)上場(chǎng)強(qiáng)E的方向沿水平方向向右 如圖所示 求 1 q3等于多少 2 第四個(gè)頂點(diǎn)上場(chǎng)強(qiáng)的大小 題號(hào) 結(jié)束 已知 q1 10 10 9C q2 28 10 6C a 0 01m求 q3 EO 解 1 題號(hào) 結(jié)束 題號(hào) 結(jié)束 8 11在平面直角坐標(biāo)系中 q1 25 10 9C放置在原點(diǎn) 0 0 q1 25 10 9C放置在 6m 0 的點(diǎn)上 計(jì)算 3m 0 處和 6m 4m 處的場(chǎng)強(qiáng) 題號(hào) 結(jié)束 已知 q1 25 10 9C q1 25 10 9C 解 1 題號(hào) 結(jié)束 題號(hào) 結(jié)束 8 12兩個(gè)點(diǎn)電荷q1和q2相距為d若 1 兩電荷同號(hào) 2 兩電荷異號(hào) 求兩點(diǎn)電荷連線上場(chǎng)強(qiáng)為零的一點(diǎn)的位置 題號(hào) 結(jié)束 因?yàn)閐 x 0 左邊為正 右邊取正號(hào) 解 1 對(duì)于同號(hào)電荷 P點(diǎn)位置必須在0 d之間 設(shè)q1位于原點(diǎn) 題號(hào) 結(jié)束 2 對(duì)于兩異號(hào)電荷 P點(diǎn)位置必須在0 d之外 當(dāng)x d 左邊為正 右邊取正號(hào) 題號(hào) 結(jié)束 8 13a粒子快速通過(guò)氫分子中心 其軌跡垂直于兩核的連線 兩核的距離為d如圖 問(wèn)a粒子在何處受到的力最大 假定a粒子穿過(guò)氫分子中心時(shí)兩核無(wú)多大移動(dòng) 同時(shí)忽略分子中電子的電場(chǎng) 題號(hào) 結(jié)束 已知 e d x求 1 F 2 x 解 1 題號(hào) 結(jié)束 題號(hào) 結(jié)束 解二 題號(hào) 結(jié)束 得到 題號(hào) 結(jié)束 8 14如圖所示的電荷分布稱(chēng)為電四極子 它由兩個(gè)相同的電偶極子組成 證明在電四極子軸線的延長(zhǎng)線上離中心為r r re 的P點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為 式中Q 2qre2稱(chēng)為這種電荷分布的電四極矩 題號(hào) 結(jié)束 已知 r re Q 2qre2 題號(hào) 結(jié)束 題號(hào) 結(jié)束 8 15長(zhǎng)l 15cm的直導(dǎo)線AB上均勻地分布著線密度為l 5 10 9C m 的電荷 如圖 求 1 在導(dǎo)線的延長(zhǎng)線上與導(dǎo)線一端B相距d 5cm處P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng) 2 在導(dǎo)線的垂直平分線上與導(dǎo)線中點(diǎn)相距d 5cm處Q點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng) 題號(hào) 結(jié)束 6 75 102V m 已知 l 15cm l 5 10 9C m d 5cm求 EP 解 1 題號(hào) 結(jié)束 2 由對(duì)稱(chēng)性Ex 0 題號(hào) 結(jié)束 1 50 103V m 題號(hào) 結(jié)束 8 16一根很長(zhǎng)的絕緣棒 均勻帶電 如圖 單位長(zhǎng)度上的電荷量為l 試求距棒的一端垂直距離為d的P點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度 題號(hào) 結(jié)束 已知 d l求 EP 題號(hào) 結(jié)束 8 17一半徑為r的半球面均勻帶電 電荷面密度為s 求球心處的電場(chǎng)強(qiáng)度 題號(hào) 結(jié)束 已知 r 求 EO 解 均勻帶電圓環(huán)的場(chǎng)強(qiáng)為 題號(hào) 結(jié)束 8 18用很細(xì)的不導(dǎo)電的塑料棒彎成半徑為50cm的圓弧 兩端空隙為2cm 電荷量為3 12 10 9C的正電荷均勻分布在細(xì)棒上 求圓心處場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向 題號(hào) 結(jié)束 2 3 14 50 2 312cm 3 12m 2 0 10 11C 0 72V m 方向由圓心指向缺口 解 運(yùn)用補(bǔ)償法 圓心處的場(chǎng)強(qiáng)等于缺口段負(fù)電荷所產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng) 題號(hào) 結(jié)束 8 19用直接積分法求一半徑為R 電荷面密度為s的均勻帶電球面球內(nèi)外任一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度 題號(hào) 結(jié)束 已知 R 求 1 Eo 2 Er 解 設(shè)場(chǎng)點(diǎn)P與球心的距離為r 球內(nèi) rR 題號(hào) 結(jié)束 題號(hào) 結(jié)束 題號(hào) 結(jié)束 將上兩式代入右式 在球內(nèi)將r R代入 得E 0 題號(hào) 結(jié)束 8 20設(shè)點(diǎn)電荷分布的位置是 在 0 0 處為5 10 8C在 3m 0 處為4 10 8C以在 0 4m 處為 6 10 8C計(jì)算通過(guò)以 0 0 為球心 半徑等于5m的球面上的總E通量 題號(hào) 結(jié)束 3 4 103V m 已知 q1 5 10 8C q2 4 10 8Cq3 6 10 8C 求 題號(hào) 結(jié)束 8 21如圖所示 在點(diǎn)電荷q的電場(chǎng)中 取半徑為R的圓形平面 設(shè)q在垂直于平面并通過(guò)圓心o的軸線上A點(diǎn)處 A點(diǎn)與圓心o點(diǎn)的距離為d試計(jì)算通過(guò)此平面的E通量 題號(hào) 結(jié)束 A點(diǎn)對(duì)平面所張的立體角為 通過(guò)圓平面的電通量為 題號(hào) 結(jié)束 8 22圖中電場(chǎng)強(qiáng)度的分量為Ex bx1 2 Ey Ez 0 式中心b 800N C m1 2 設(shè)d 10cm 試計(jì)算 1 通過(guò)立方體表面的總E通量 2 立方體內(nèi)的總電荷量 題號(hào) 結(jié)束 1 04N m2 C 9 2 10 12C 已知 Ex bx1 2 b 800N C m1 2 Ey Ez 0 d 10cm 求 1 2 q 題號(hào) 結(jié)束 8 23如果習(xí)題8 22圖中電場(chǎng)強(qiáng)度的分量為Ex by Ey bx Ez 0 b 800N C m1 2 再計(jì)算通過(guò)立方體表面的總E通量和立方體內(nèi)的總電荷量 題號(hào) 結(jié)束 已知 Ex by Ey bx Ez 0 b 800N C m1 2 計(jì)算通過(guò)立方體表面E的總通量和立方體內(nèi)的總電荷量 解 由于Ex和x無(wú)關(guān) 所以通過(guò)左右兩面 同理由于Ey和y無(wú)關(guān) 所以通過(guò)上下兩 所以通過(guò)立方體表面E 的總通量為零 根據(jù)高斯定理立方體內(nèi) 的總電荷量為零 E的通量等量異號(hào) 總通量為零 面E的總通量為零 題號(hào) 結(jié)束 8 24如圖d 0 4m d 0 6m 的長(zhǎng)方閉合面處在一不均勻電場(chǎng)E 3 2x2 i中F和x的單位為V m和m 計(jì)算通過(guò)此閉合面的凈E通量及包圍在閉合面內(nèi)的凈電荷量 題號(hào) 結(jié)束 已知 d 0 4m d 0 6m E 3 2x2 i 0 27N m2 C 0 27 8 85 10 12 2 38 10 12C 題號(hào) 結(jié)束 3 2 0 4 0 6 2 0 4 2 8 25 1 地球表面附近的場(chǎng)強(qiáng)近似為200V m 方向指向地球中心 試計(jì)算地球帶的總電荷量 地球的半徑為6 37 106m 2 在離地面1400m處 場(chǎng)強(qiáng)降為20V m 方向仍指向地球中心 試計(jì)算這1400m厚的大氣層里的平均電荷密度 題號(hào) 結(jié)束 已知 E 200V m R 6 37 106m h 1400m E 20V m 求 Q 解 1 設(shè)地球所帶的電量為Q 沿地球表面作一Gauss面 題號(hào) 結(jié)束 2 在離地面1400m處作一閉合面 設(shè)大氣層里總電量為q 由題 1 得 題號(hào) 結(jié)束 大氣層體積為 大氣層平均電荷密度為 題號(hào) 結(jié)束 8 26中性氫原子處于基態(tài)時(shí) 其電荷分布可以看作點(diǎn)電荷 e的周?chē)?fù)電荷按密度 r ce 2r ao分布 式中ao 是玻爾半徑 等于0 529 10 10m c為一常量 其值可由負(fù)電荷總值 e定出 試計(jì)算 1 半徑為ao的球內(nèi)的凈電荷量 2 離核距離為ao處的電場(chǎng)強(qiáng)度 題號(hào) 結(jié)束 已知 r ce 2r ao ao 0 529 10 10m求 1 q 2 E 解 電荷eq按規(guī)律 r 分布 負(fù)電荷總值為 1 半徑為a0的球內(nèi)凈電荷為 題號(hào) 結(jié)束 0 7 1 6 10 19 1 12 10 19C 2 離核距離為a0處的場(chǎng)強(qiáng)為 3 60 1011V m 題號(hào) 結(jié)束 8 27在半徑分別為10cm和20cm的兩層假想同心球面中間 均勻分布著電荷體密度為 0 529 10 9C m3的正電荷 求離球心5cm 15cm 50cm處的電場(chǎng)強(qiáng)度 題號(hào) 結(jié)束 r 0 15cm r 0 50cm 題號(hào) 結(jié)束 8 28一個(gè)半徑為R的球體內(nèi) 分布著電荷體密度 kr 式中r是徑向距離 k是常量 求空間的場(chǎng)強(qiáng)分布 并畫(huà)出E對(duì)r的關(guān)系曲線 題號(hào) 結(jié)束 解 題號(hào) 結(jié)束 8 29一層厚度為d 0 5cm的無(wú)限大平板 均勻帶電 電荷體密度為 1 0 10 4C m3 求 1 這薄層中央的電場(chǎng)強(qiáng)度 2 薄層內(nèi)與其表面相距0 1cm處的電場(chǎng)強(qiáng)度 3 薄層外的電場(chǎng)強(qiáng)度 題號(hào) 結(jié)束 解 1 69 104V m 題號(hào) 結(jié)束 2 83 104V m 題號(hào) 結(jié)束 8 30在半徑為R 電荷體密度為 的均勻帶電球內(nèi) 挖去一個(gè)半徑為r的小球 如圖所示 試求 O O P P 各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng) O O P P 在一條直線上 題號(hào) 結(jié)束 1 O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng) 解 題號(hào) 結(jié)束 2 O 點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng) 題號(hào) 結(jié)束 3 P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng) 題號(hào) 結(jié)束 4 P 點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng) 題號(hào) 結(jié)束 8 31設(shè)氣體放電形成的等離子體在圓柱內(nèi)的電荷分布可用下式表示 式r中是到圓住軸線的距離 0是軸線處的電荷體密度 a是常量 試計(jì)算其場(chǎng)強(qiáng)分布 題號(hào) 結(jié)束 解 先計(jì)算高斯面內(nèi)的電量 題號(hào) 結(jié)束 由高斯定律 題號(hào) 結(jié)束 8 32點(diǎn)電荷q q2 q q 的電荷量各為4 10 C 放置在一正方形的四個(gè)頂點(diǎn)上 各頂點(diǎn)距正方形中心o點(diǎn)的距離均為5cm 1 計(jì)算o點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì) 2 將一試探電荷q0 4 10 C從無(wú)窮遠(yuǎn)移到o點(diǎn) 電場(chǎng)力作功多少 3 問(wèn) 2 中所述過(guò)程中q0的電勢(shì)能的改變?yōu)槎嗌?題號(hào) 結(jié)束 已知 q1 q2 q3 q4 4 10 9C d 5cm q0 1 0 10 9C 求 1 E0 U0 2 A 3 W 2 88 103V 題號(hào) 結(jié)束 1 0 10 9 2 88 103V 2 88 10 6J 2 88 10 6J 題號(hào) 結(jié)束 8 33如圖所示 已知r 6cm d 8cm q1 3 10 8C q2 3 10 8C 求 1 將電荷量為2 10 8C的點(diǎn)電荷從 點(diǎn)移到 點(diǎn) 電場(chǎng)力作功多少 2 將此點(diǎn)電荷從C點(diǎn)移到D點(diǎn) 電場(chǎng)力作功多少 題號(hào) 結(jié)束 已知r 6cm d 8cm q1 3 10 8C q2 3 10 8C 求 AAB ACD 解 1 3 6 10 6J 題號(hào) 結(jié)束 3 6 10 6J 2 題號(hào) 結(jié)束 8 34點(diǎn)電荷q1與 q2放置在相距為d的A B兩點(diǎn) 如圖 試證電勢(shì)為零的等勢(shì)面是一球面 球心在AB的延長(zhǎng)線上 半徑 題號(hào) 結(jié)束 0 證明 設(shè)P點(diǎn)滿足零電勢(shì)的條件 設(shè)以A為原點(diǎn) P點(diǎn)的坐標(biāo)為 x y z 題號(hào) 結(jié)束 經(jīng)整理后得到 經(jīng)配方后得到 顯然 從此球面方程可看出 球面的 球心位 半徑為 置為 題號(hào) 結(jié)束 8 35試計(jì)算如圖線性電四極子在很遠(yuǎn)處 r re 的電勢(shì) 題號(hào) 結(jié)束 解 題號(hào) 結(jié)束 8 36半徑為2mm的球形水滴具有電勢(shì)300V 求 1 水滴上所帶的電荷量 2 如果兩個(gè)相同的上述水滴結(jié)合成一個(gè)較大的水滴 其電勢(shì)值為多少 假定結(jié)合時(shí)電荷沒(méi)有漏失 題號(hào) 結(jié)束 6 67 10 11C 2 52 mm 已知 r 2mm U 300V求 1 q 2 U 1 26 2 10 3 476V 題號(hào) 結(jié)束 8 37一邊長(zhǎng)為4d和3d的長(zhǎng)方形的對(duì)角上放置電荷量為q1 4mC的兩個(gè)點(diǎn)電荷 在邊長(zhǎng)為2d和d的較小長(zhǎng)方形的長(zhǎng)邊兩端放置電荷量為q2 6mC的兩個(gè)點(diǎn)電荷 求當(dāng)小長(zhǎng)方形繞大長(zhǎng)方形的長(zhǎng)邊轉(zhuǎn)到圖中虛線所示位置時(shí) 外力反抗電場(chǎng)力所作的功 設(shè)d 0 1m 題號(hào) 結(jié)束 0 已知 q1 4 10 6C q2 6 10 6C d 0 1m求 A 解 題號(hào) 結(jié)束 0 62 J 題號(hào) 結(jié)束 8 38兩個(gè)同心球面 半徑分別為10cm和30cm 小球面均勻帶有正電荷10 8C大球面帶有正電荷1 5 10 8C 求離球心分別為20cm 50cm處的電勢(shì) 題號(hào) 結(jié)束 900 V 450 V 已知 r1 10cm r2 30cm q1 10 8C q2 1 5 10 8C求 U1 U2 解 題號(hào) 結(jié)束 8 39電荷Q均勻分布在半徑為R的球體內(nèi) 試證離球心r處 r R 的電勢(shì)為 題號(hào) 結(jié)束 解 由高斯定理 題號(hào) 結(jié)束 8 40如圖所示 在邊長(zhǎng)為1m的正方形的左上角有一點(diǎn)電荷q1 10 12C 左下角有一點(diǎn)電荷q2 10 12C 電荷量為Q 10 11C的電荷均勻分在右邊的細(xì)線上 求正方形中心的電勢(shì) 題號(hào) 結(jié)束 已知 a 1m q1 10 12C q2 10 12C Q 10 11C 求 U0 解 q1與q2在O點(diǎn)的電勢(shì)互相抵消 題號(hào) 結(jié)束 0 16V 題號(hào) 結(jié)束 8 41設(shè)電勢(shì)沿x軸的變化曲線如圖所示 試對(duì)所示各區(qū)間 忽略區(qū)間端點(diǎn)的情況 確定電場(chǎng)強(qiáng)度的x分量 并作出Ex對(duì)x的關(guān)系圖線 題號(hào) 結(jié)束 解 題號(hào) 結(jié)束 8 42一半徑R 8cm的圓盤(pán) 其上均勻帶有面密度為s 2 10 5C m2的電荷 求 1 軸線上任一點(diǎn)的電勢(shì) 用該點(diǎn)與盤(pán)心的距離x來(lái)表示 2 從場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)的關(guān)系求該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng) 3 計(jì)算x 6cm處的電勢(shì)和場(chǎng)強(qiáng) 題號(hào) 結(jié)束 已知 R 求 1 U 2 E 解 1 4 52 104V 題號(hào) 結(jié)束 4 52 105V m 題號(hào) 結(jié)束 8 43在xy平面上 各點(diǎn)的電勢(shì)滿足下式 式中x和y為任一點(diǎn)的坐標(biāo) a和b為常量 求任一點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的Ex和Ey兩個(gè)分量 題號(hào) 結(jié)束 題號(hào) 結(jié)束 題號(hào) 結(jié)束 8 44一帶電粒于經(jīng)過(guò)加速電壓加速后 其速度增大 已知電子的質(zhì)量m 9 11 I0 31kg 電荷量絕對(duì)值1 6 I0 19C 1 假設(shè)電子質(zhì)量與速度無(wú)關(guān) 把靜止電子加速到光速要多高的電壓 2 若考慮電子質(zhì)量隨速度而變化 那么靜止電子經(jīng)過(guò)上述電壓加速后 其速度是多少 它是光速c的百分之幾 題號(hào) 結(jié)束 2 56 105V 已知 m e 求 1 U 2 v 解 1 設(shè)電子初動(dòng)能為零 2 題號(hào) 結(jié)束 8 45設(shè)X射線管中的一個(gè)電子 通過(guò)180kV加速電壓從陰極飛向陽(yáng)極 如果電子離開(kāi)陰極時(shí)初速為零 試求電子到達(dá)陽(yáng)極時(shí)的 1 動(dòng)能及總能量 2 速度 3 按經(jīng)典理論計(jì)算的速度 題號(hào) 結(jié)束 9 11 10 31 9 1016 8 104 1 6 10 19 1 11 10 13J 0 67c 2 01 108m s 解 1 Ek eU 1 180000 eV 3 題號(hào) 結(jié)束 2 5 108m s 若按經(jīng)典理論 題號(hào) 結(jié)束 8 46一電偶極子放在均勻電場(chǎng)中 其電偶極矩與場(chǎng)強(qiáng)成30o角 場(chǎng)強(qiáng)的大小為2 103V m 作用在電偶極子上的力偶矩為5 0 10 2N m 試計(jì)算其電偶極矩和電勢(shì)能 題號(hào) 結(jié)束 5 0 10 5C m 8 6 10 2J 已知 E 2 0 103V m q 300 M 5 0 10 2N m求 1 p 2 W 題號(hào) 結(jié)束 8 47一電偶極予原來(lái)與一均勻電場(chǎng)平行 將它轉(zhuǎn)到與電場(chǎng)反平行時(shí) 外力作功0 1J 問(wèn)當(dāng)此電偶極子與場(chǎng)強(qiáng)成45O時(shí) 作用于它的力偶矩有多大 題號(hào) 結(jié)束 0 5J 3 45 10 2N m 已知 A 0 01J q 450 求 M 題號(hào) 結(jié)束 8 48一靜電加速器中粒子柬流的強(qiáng)度為10 6A 用它轟擊一靶 使靶的溫度按5K min的速率升高 靶的質(zhì)量為10g 比熱容為4 18 102J kg K 試求 1 加速器的加速電壓 2 每秒轟擊靶的粒子數(shù) 每一粒子的電荷量為1 6 10 19C 3 如果粒子的質(zhì)量為1 6 10 27kg 求粒子轟擊靶面時(shí)的速度 題號(hào) 結(jié)束 3 48 10 2V c 4 18 10 2J kg K 求 1 U 2 dn dt 3 v 已知 m 10 10 3kg 題號(hào) 結(jié)束 6 25 1012個(gè) 秒 2 設(shè)每個(gè)粒子帶電量為q0 每秒轟擊靶的粒子數(shù)為dn dt 題號(hào) 結(jié)束 8 83 106m s 題號(hào) 結(jié)束 題號(hào) 結(jié)束 8 49有一瓦楞狀直長(zhǎng)均勻帶電薄板 面電荷密度為 瓦楞的圓半徑為a試求 軸線中部一點(diǎn)P處的電場(chǎng)強(qiáng)度 題號(hào) 結(jié)束 解 題號(hào) 結(jié)束 題號(hào) 結(jié)束 8 50有寬度為a的直長(zhǎng)均勻帶電薄板 沿長(zhǎng)度方向單位長(zhǎng)度的帶電量為l 試求 與板的邊緣距離為b的一點(diǎn)P處的電場(chǎng)強(qiáng)度 題號(hào) 結(jié)束 解 題號(hào) 結(jié)束 8 51有一半徑為a的均勻帶電的半圓環(huán) 帶電量為q 試求 圓心處的電場(chǎng)強(qiáng)度 題號(hào) 結(jié)束 由對(duì)稱(chēng)性 題號(hào) 結(jié)束 8 52有一圓柱體 圓柱的側(cè)面均勻帶電 電荷的面密度為 尺寸如圖所示 試求 圓柱底面中心o點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度 題號(hào) 結(jié)束 解 題號(hào) 結(jié)束 8 53有一半徑為a的非均勻帶電的半圓環(huán) 電荷線密度為l l0cosq 試求 圓心處o點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度 題號(hào) 結(jié)束 題號(hào) 結(jié)束 0 題號(hào) 結(jié)束 8 54在一圓錐臺(tái)的側(cè)面均勻帶電 電荷面密度為 尺寸如圖所示 求錐頂處P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度 題號(hào) 結(jié)束 解 題號(hào) 結(jié)束 8 55有一半球面 半徑為R 面上均勻帶電 電荷面密度為 尺寸如圖所示 求球心處o點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度 題號(hào) 結(jié)束 解 題號(hào) 結(jié)束