大学物理(二)练****册参考解答第12章真空中的静电场一、选择题1(D),2(C),3(C),4(A),5(C),6(B),7(C),8(D),9(D),10(B),二、填空题(1).电场强度和电势,,(U0=0).(2).,q1、q2、q3、q4;(3).0,l/(2e0);(4).sR/(2e0);(5).0;(6).;(7).-2×103V;(8).(9).0,pEsina;(10)..三、计算题1.如图所示,真空中一长为L的均匀带电细直杆,总电荷为q,试求在直杆延长线上距杆的一端距离为d的P点的电场强度.PLddqx(L+d-x)dExO解:设杆的左端为坐标原点O,x轴沿直杆方向.带电直杆的电荷线密度为l=q/L,在x处取一电荷元dq=ldx=qdx/L,它在P点的场强:总场强为方向沿x轴,即杆的延长线方向.2.一个细玻璃棒被弯成半径为R的半圆形,沿其上半部分均匀分布有电荷+Q,沿其下半部分均匀分布有电荷-Q,如图所示.试求圆心O处的电场强度.解:把所有电荷都当作正电荷处理.在q处取微小电荷dq=ldl=2Qdq/p它在O处产生场强按q角变化,将dE分解成二个分量:对各分量分别积分,积分时考虑到一半是负电荷=0OR’O'所以3.“无限长”均匀带电的半圆柱面,半径为R,设半圆柱面沿轴线OO'单位长度上的电荷为l,试求轴线上一点的电场强度.解:设坐标系如图所示.将半圆柱面划分成许多窄条.dl宽的窄条的电荷线密度为取q位置处的一条,它在轴线上一点产生的场强为如图所示.它在x、y轴上的二个分量为:dEx=dEsinq,dEy=-dEcosq对各分量分别积分场强4.实验表明,在靠近地面处有相当强的电场,电场强度垂直于地面向下,大小约为100N/C;在离地面1.5km高的地方,也是垂直于地面向下的,大小约为25N/C.