1、第五章第五章 真空中的静电场真空中的静电场 作业作业一、选择题一、选择题 1 C（A）电场中某点场强的方向，就是将）电场中某点场强的方向，就是将（正）（正）点电点电 荷在该点所受电场力的方向；荷在该点所受电场力的方向；（B）在以点电荷为中心的球面上，由该点电荷所）在以点电荷为中心的球面上，由该点电荷所 产生的场强产生的场强（大小）（大小）处处相同；处处相同；2 DQSq（A）曲面）曲面S上的上的ee不变，不变，各点各点 场强也不变；场强也不变；（B）曲面）曲面S上的上的e变化，而各点场强不变；变化，而各点场强不变；QSq（C）曲面）曲面S上的上的e变化，各点场强也变化；变化，各点场强也变化；（
2、D）曲面）曲面S上的上的e不变，而各点场强变化。不变，而各点场强变化。3 CabcdAq8个相同的立方体，每个相同的立方体，每个立方体有个立方体有3个面在外个面在外共共24个面个面024q4 C22200044(2)4(2)4qRERR5BQRorP球面内是等势体：球面内是等势体：0E 04QUUR内表6DEACBana点电荷有切向加速点电荷有切向加速度和法向加速度度和法向加速度7 DADCBQB、C、D三点处的电势能相等三点处的电势能相等功等于电势能的减小量功等于电势能的减小量 8 C判断依据：电场强度与电势之间的关系判断依据：电场强度与电势之间的关系 EU aUE dl1E二、填空题二、填
3、空题区区E的大小：的大小：0/2方向方向:向右向右区区E的大小：的大小：03/2方向方向:向右向右区区E的大小：的大小：0/2方向方向:向左向左20/2E202/2E2RoS1E2E挖去前球心的原场强为零挖去前球心的原场强为零120EE2120(/4)04QRSER124016Q SER 向右向右3qd02EAqEd02Aqd41S2S3SXYZoaa2311122E Sba aa b 20 333113302/E dSE SE Sa ba ba bQ30Qa b520011()44RRprrQQUE dldrrrR6XYo/2a/2a1E2E1202EEr高斯定理高斯定理12220022co
4、s2(4)aaEEray沿沿X轴负方向轴负方向7:E204QR0:U04QR0 24Qr8QadR电场力的功：电势能的减小量电场力的功：电势能的减小量 0adA00044dQqQqARR三、计算题三、计算题1RXY1dE2dE不能利用高斯定理或场不能利用高斯定理或场强与电势的关系求得强与电势的关系求得场强叠加原理场强叠加原理oqqdqdq对称性分析，对称性分析，O点的场强只有点的场强只有y分量分量12220044dqRddEdERR/(/2)qR/212220002cos2cos4yRdqEEdERR 21P2P3PoXbx（1）200024bkxdxkbE方法方法1：场强叠加原理：场强叠加原
5、理（2）02kxdxdE2200000()2224xbxkxdxkxdxkxkbE x（3）2200()024kxkbE x22xb方法方法2：高斯定理：高斯定理1P2P3PoXbxSS对称性：平板两侧对称性：平板两侧场强大小相等、方场强大小相等、方向垂直且背离平板向垂直且背离平板（1）0/E dSq200000122bbkSkSbESSdxxdx204kbE21P3PoXbxSS（2）0/E dSq2000()2xkSkSxEE Sxdx220()22kbExEE（3）220()022kbEx22bx 3（1）4342/d4/d4ddRrqrRrrqrVqqrrRqVQRV034d/4d（2
6、）电荷及电场分步具有球对称性，电荷及电场分步具有球对称性，利用高斯定理求电场利用高斯定理求电场104041240121d414rRqrrrRqrEr球内电场：球内电场：球外电场：球外电场：402114RqrE （1()rR0222/4qEr22024/rqE2()rR（3）球内电势：球内电势：球外电势：球外电势：11112321423000dddd44412RrRRrRUrqrqqrrRrRRErEr2020224d4d22rqrrqUrrrE4r rlh已知两圆柱形极板间的电压求电场已知两圆柱形极板间的电压求电场利用高斯定理求两圆利用高斯定理求两圆柱面间电场的表达式柱面间电场的表达式02hrhErE02（为金属细丝上电荷线密度为金属细丝上电荷线密度:导线与圆筒间电势差：导线与圆筒间电势差：120012ln2d2d2121RRrrrEURRRR1212lnRRrUE 导线表面处：导线表面处：16121121mV1054.2lnRRRUE圆筒内表面处：圆筒内表面处：14122122mV107.1lnRRRUE
