大学物理电磁第一章.ppt
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1、1-1 比较点电荷与试验电荷的差异。比较点电荷与试验电荷的差异。1-2 两两个个正正点点电电荷荷q1 与与q2 间间距距为为r,在在引引入入另另一一点点电电荷荷q3 后后,三三个个点点电电荷荷都都处处于于平平衡衡状状态态,求求q3 的的位置及大小。位置及大小。解解:要要想想使使三三个个点点电电荷荷都都处处于于平平衡衡状状态态,q3 必必须须为为负负电电荷荷,且且q3 必必须须位位于于q1 与与q2 之之间间的的连连线线上上,如图示。如图示。由库仑定律有:由库仑定律有:q1 q2q3 r12r13r23解得解得:q1 q2q3 r12r13r231-3 在电场中某点在电场中某点P 放入实验电荷放
2、入实验电荷q0,测得电场力为测得电场力为F,则该点的场强为则该点的场强为F/q0,若放入另一实验电荷若放入另一实验电荷-q0,则该点的场强为:则该点的场强为:()(A)-F/q0 (B)0 (C)F/q0答:答:C 1-4 等等值值同同号号的的两两个个点点电电荷荷.间间距距为为2l,求求其其连连线线中中垂垂面上场强最大处到两电荷连线中点的距离面上场强最大处到两电荷连线中点的距离.解:解:令令 即即 则则 所以所以 y=最大值最大值1-5 在在一一个个带带负负电电荷荷的的均均匀匀带带电电球球外外,放放置置一一偶偶极极子子,其其电电矩矩的的方方向向如如图图1-1所所示示.当当偶偶极极子子被被释释放
3、放后后,该该偶偶极子将(极子将()r图图1-1(A)绕逆时针方向旋转,直到电绕逆时针方向旋转,直到电矩矩P沿径向指向球面而停止。沿径向指向球面而停止。(B)绕绕逆逆时时针针方方向向旋旋转转至至P沿沿径径向向指指向向球球面面,同同时时顺顺电电力力线线方方向向向向着球面移动着球面移动;(C)绕绕逆逆时时针针方方向向旋旋转转至至P沿沿径径向向指指向向球球面面,同时逆电力线方向远离球面移动同时逆电力线方向远离球面移动;(D)绕绕顺顺时时针针方方向向旋旋转转至至P沿沿径径向向向向外外,同同时顺电力线方向向着球面移动。时顺电力线方向向着球面移动。答答 B 1-6 在在正正方方形形的的两两个个相相对对的的角
4、角上上各各放放一一个个点点电电荷荷Q,在在其其他他两两个个相相对对的的角角上上各各放放一一个个点点电电荷荷q,如如果果作作用用在在Q上上的的力力为为零零,求求Q与与q的关系。的关系。QQqqOxy解:设正方形边长为解:设正方形边长为a,以原点处的以原点处的Q为研究对象,则其受力为:为研究对象,则其受力为:1-7 用用不不导导电电的的细细塑塑料料棒棒弯弯成成半半径径为为50.0cm的的圆圆弧弧,两两端端间间空空隙隙为为2.0cm,电电量量为为 的的正正电电荷荷均匀分布在棒上均匀分布在棒上,求圆心处场强的大小和方向求圆心处场强的大小和方向.解解:(补偿法补偿法)由于对称性,均匀带电圆环在圆心由于对
5、称性,均匀带电圆环在圆心处场强为零。处场强为零。均匀带电圆环均匀带电圆环所以所以q可视为点电荷可视为点电荷=+1-8 如如图图所所示示,一一细细玻玻璃璃棒棒被被弯弯成成半半径径为为的的半半圆圆周周,沿沿其其上上半半部部均均匀匀分分布布有有电电荷荷+q,沿沿其其下下半半部部均均匀匀分分布布有电荷有电荷 q,求半圆中心,求半圆中心O点的场强。点的场强。解解:建立如图的坐标系建立如图的坐标系xOy,xy+-dqR 方向沿方向沿y负向负向1-9一半径为一半径为的半球面,均匀地带有电荷,电荷的半球面,均匀地带有电荷,电荷面密度为面密度为 ,求球面中心处的场强。,求球面中心处的场强。解解:1)如图在半球面
6、上用)如图在半球面上用极坐标取任意面元极坐标取任意面元z它在球心产生的场强它在球心产生的场强由对称性分析可知由对称性分析可知z 方向沿方向沿z 轴负向轴负向解解:2)如图在半球面上取面元)如图在半球面上取面元它在球心产生的场强它在球心产生的场强 方向沿方向沿z 轴负向轴负向1-10半径为的带电细园环,线电荷密度半径为的带电细园环,线电荷密度 ,为为常常数数,为为半半径径与与x轴轴夹夹角角,如如图图所所示示,求求圆圆环中心处的电场强度。环中心处的电场强度。解:解:XYR 沿沿x轴负方向轴负方向.1-11.半径为半径为R,长度为,长度为L的均匀带电圆柱面,其单位长的均匀带电圆柱面,其单位长度带电量
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- 大学物理 电磁 第一章
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