(完整word版)物理学第三版(刘克哲张承琚)课后习题答案第九章.pdf
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1、 物理学 9 章习题解答 9-3 两个相同的小球质量都是m,并带有等量同号电荷q,各用长为l的丝线悬挂于同一点。由于电荷的斥力作用,使小球处于图9-9 所示的位置。如果角很小,试证明两个小球的间距x可近似地表示为.解小球在三个力的共同作用下达到平衡,这三个力分别是重力mg、绳子的张力t和库仑力f。于是可以列出下面的方程式,(1),(2)(3)因为角很小,所以,.利用这个近似关系可以得到,(4).(5)将式(5)代入式(4),得图 9-9,由上式可以解得.得证。9-4 在上题中,如果l=120 cm,m=0.010 kg,x=5.0 cm,问每个小球所带的电量q为多大?解在上题的结果中,将q解出
2、,再将已知数据代入,可得.9-5 氢原子由一个质子和一个电子组成。根据经典模型,在正常状态下,电子绕核作圆周运动,轨道半径是r0=5.291011m。质子的质量m=1.671027kg,电子的质量m=9.111031kg,它们的电量为e=1.601019c。(1)求电子所受的库仑力;(2)电子所受库仑力是质子对它的万有引力的多少倍?(3)求电子绕核运动的速率。解(1)电子与质子之间的库仑力为.(2)电子与质子之间的万有引力为.文档编码:CT5K9T1S9R10 HX10B1X6I2Z3 ZB5G6W9J6R10文档编码:CT5K9T1S9R10 HX10B1X6I2Z3 ZB5G6W9J6R1
3、0文档编码:CT5K9T1S9R10 HX10B1X6I2Z3 ZB5G6W9J6R10文档编码:CT5K9T1S9R10 HX10B1X6I2Z3 ZB5G6W9J6R10文档编码:CT5K9T1S9R10 HX10B1X6I2Z3 ZB5G6W9J6R10文档编码:CT5K9T1S9R10 HX10B1X6I2Z3 ZB5G6W9J6R10文档编码:CT5K9T1S9R10 HX10B1X6I2Z3 ZB5G6W9J6R10文档编码:CT5K9T1S9R10 HX10B1X6I2Z3 ZB5G6W9J6R10文档编码:CT5K9T1S9R10 HX10B1X6I2Z3 ZB5G6W9J6R
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5、R10文档编码:CT5K9T1S9R10 HX10B1X6I2Z3 ZB5G6W9J6R10文档编码:CT5K9T1S9R10 HX10B1X6I2Z3 ZB5G6W9J6R10文档编码:CT5K9T1S9R10 HX10B1X6I2Z3 ZB5G6W9J6R10文档编码:CT5K9T1S9R10 HX10B1X6I2Z3 ZB5G6W9J6R10文档编码:CT5K9T1S9R10 HX10B1X6I2Z3 ZB5G6W9J6R10文档编码:CT5K9T1S9R10 HX10B1X6I2Z3 ZB5G6W9J6R10文档编码:CT5K9T1S9R10 HX10B1X6I2Z3 ZB5G6W9J
6、6R10文档编码:CT5K9T1S9R10 HX10B1X6I2Z3 ZB5G6W9J6R10文档编码:CT5K9T1S9R10 HX10B1X6I2Z3 ZB5G6W9J6R10文档编码:CT5K9T1S9R10 HX10B1X6I2Z3 ZB5G6W9J6R10文档编码:CT5K9T1S9R10 HX10B1X6I2Z3 ZB5G6W9J6R10文档编码:CT5K9T1S9R10 HX10B1X6I2Z3 ZB5G6W9J6R10文档编码:CT5K9T1S9R10 HX10B1X6I2Z3 ZB5G6W9J6R10文档编码:CT5K9T1S9R10 HX10B1X6I2Z3 ZB5G6W9
7、J6R10文档编码:CT5K9T1S9R10 HX10B1X6I2Z3 ZB5G6W9J6R10文档编码:CT5K9T1S9R10 HX10B1X6I2Z3 ZB5G6W9J6R10文档编码:CT5K9T1S9R10 HX10B1X6I2Z3 ZB5G6W9J6R10文档编码:CT5K9T1S9R10 HX10B1X6I2Z3 ZB5G6W9J6R10文档编码:CT5K9T1S9R10 HX10B1X6I2Z3 ZB5G6W9J6R10文档编码:CT5K9T1S9R10 HX10B1X6I2Z3 ZB5G6W9J6R10文档编码:CT5K9T1S9R10 HX10B1X6I2Z3 ZB5G6W
8、9J6R10文档编码:CT5K9T1S9R10 HX10B1X6I2Z3 ZB5G6W9J6R10文档编码:CT5K9T1S9R10 HX10B1X6I2Z3 ZB5G6W9J6R10文档编码:CT5K9T1S9R10 HX10B1X6I2Z3 ZB5G6W9J6R10文档编码:CT5K9T1S9R10 HX10B1X6I2Z3 ZB5G6W9J6R10文档编码:CT5K9T1S9R10 HX10B1X6I2Z3 ZB5G6W9J6R10文档编码:CT5K9T1S9R10 HX10B1X6I2Z3 ZB5G6W9J6R10文档编码:CT5K9T1S9R10 HX10B1X6I2Z3 ZB5G6
9、W9J6R10文档编码:CT5K9T1S9R10 HX10B1X6I2Z3 ZB5G6W9J6R10文档编码:CT5K9T1S9R10 HX10B1X6I2Z3 ZB5G6W9J6R10文档编码:CT5K9T1S9R10 HX10B1X6I2Z3 ZB5G6W9J6R10文档编码:CT5K9T1S9R10 HX10B1X6I2Z3 ZB5G6W9J6R10所以.(3)质子对电子的 高斯 引力提供了电子作圆周运动的向心力,所以,从上式解出电子绕核运动的速率,为.9-6 边长为a的立方体,每一个顶角上放一个电荷q。(1)证明任一顶角上的电荷所受合力的大小为.(2)f的方向如何?解立方体每个顶角上放
10、一个电荷q,由于对称性,每个电荷的受力情况均相同。对于任一顶角上的电荷,例如b角上的qb,它所受到的力、和大小也是相等的,即.首先让我们来计算的大小。由图9-10 可见,、和对的作用力不产生x方向的分量;对的作用力f1的大小为图 9-10 文档编码:CY1T4L2E4Z4 HM9K3E10R4P10 ZW3X1A10E5G7文档编码:CY1T4L2E4Z4 HM9K3E10R4P10 ZW3X1A10E5G7文档编码:CY1T4L2E4Z4 HM9K3E10R4P10 ZW3X1A10E5G7文档编码:CY1T4L2E4Z4 HM9K3E10R4P10 ZW3X1A10E5G7文档编码:CY1
11、T4L2E4Z4 HM9K3E10R4P10 ZW3X1A10E5G7文档编码:CY1T4L2E4Z4 HM9K3E10R4P10 ZW3X1A10E5G7文档编码:CY1T4L2E4Z4 HM9K3E10R4P10 ZW3X1A10E5G7文档编码:CY1T4L2E4Z4 HM9K3E10R4P10 ZW3X1A10E5G7文档编码:CY1T4L2E4Z4 HM9K3E10R4P10 ZW3X1A10E5G7文档编码:CY1T4L2E4Z4 HM9K3E10R4P10 ZW3X1A10E5G7文档编码:CY1T4L2E4Z4 HM9K3E10R4P10 ZW3X1A10E5G7文档编码:CY
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17、编码:CY1T4L2E4Z4 HM9K3E10R4P10 ZW3X1A10E5G7文档编码:CY1T4L2E4Z4 HM9K3E10R4P10 ZW3X1A10E5G7,f1的方向与x轴的夹角为45。对的作用力f2的大小为,f2的方向与x轴的夹角为0。对的作用力f3的大小为,f3的方向与x轴的夹角为45。对的作用力f4的大小为,f4的方向与x轴的夹角为,。于是.所受合力的大小为文档编码:CY1T4L2E4Z4 HM9K3E10R4P10 ZW3X1A10E5G7文档编码:CY1T4L2E4Z4 HM9K3E10R4P10 ZW3X1A10E5G7文档编码:CY1T4L2E4Z4 HM9K3E1
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24、M9K3E10R4P10 ZW3X1A10E5G7文档编码:CY1T4L2E4Z4 HM9K3E10R4P10 ZW3X1A10E5G7文档编码:CY1T4L2E4Z4 HM9K3E10R4P10 ZW3X1A10E5G7文档编码:CY1T4L2E4Z4 HM9K3E10R4P10 ZW3X1A10E5G7.(2)f的方向:f与x轴、y轴和z轴的夹角分别为、和,并且,.9-7 计算一个直径为1.56 cm的铜球所包含的正电荷电量。解根据铜的密度可以算的铜球的质量.铜球的摩尔数为.该铜球所包含的原子个数为.每个铜原子中包含了29个质子,而每个质子的电量为1.6021019 c,所以铜球所带的正电
25、荷为.9-8 一个带正电的小球用长丝线悬挂着。如果要测量与该电荷处于同一水平面内某点的电场强度e,我们就把一个带正电的试探电荷q0 引入该点,测定f/q0。问f/q0是小于、等于还是大于该点的电场强度e?解这样测得的f/q0是小于该点的电场强度e的。因为正试探电荷使带正电的小球向远离试探电荷的方向移动,q0受力f减小了。9-9 根据点电荷的电场强度公式文档编码:CY1T4L2E4Z4 HM9K3E10R4P10 ZW3X1A10E5G7文档编码:CY1T4L2E4Z4 HM9K3E10R4P10 ZW3X1A10E5G7文档编码:CY1T4L2E4Z4 HM9K3E10R4P10 ZW3X1A
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