河海大学电磁学作业答案1-3
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习题3—1 班级 姓名 学号 批阅日期 月 日 库仑定律、电场1、下列几个说法中哪一个是正确的?A 、电场中某点场强的方向就是将点电荷放在该点所受电场力的方向;B 、在以点电荷为中心的球面上,由该点电荷所产生的场强处处相同;C 、场强方向可由0/q F E =定出,其中0q 为试验电荷的电量,可正可负,F为试验电荷所受的电场力;D 、以上说法都不正确。
[ C ]2、有一带正电荷的金属球,其附近某点的场强为E,若在该点放一带正电的点电荷Q ,测得所受电场力为f ,则E大小为 [ C ]A 、Q f E / = ;B 、Q f E /<; C 、q f E / > 。
3、如图所示,两电量分别为q 1=q 2=4.0×10-7C 的点电荷,相距为 0.4m 。
求距q 1为 0.3m ,距q 2为0.5m 处P 点的电场强度, 求P 点处的q 3=1.0×10-7C 电荷的受力。
{441.15210 4.86410()Ei j SI =-⨯+⨯;331.15210 4.86410()F i j SI --=-⨯+⨯}解:41132010442333020791244==4.010j , 4403040311521008641044050403401091001250090125115210486410q qjE r r .qq E r (.i .j ).i .j ,r ..i j .jE E E .()....i .jπεπεπεπε-=⨯==-+=-⨯+⨯-=+=⨯⨯⨯++=-⨯+⨯ 3F q E ==331.15210 4.86410i j ---⨯+⨯习题3—2 班级 姓名 学号 批阅日期 月 日4、长为L=15.0cm 直线A 、B 上,均匀分布着电荷线密度λ=40×10-9C/m 的正电荷,求导线的延长线上与导线B 端相距d=5.0cm 的P 点的场强。
《电磁学》答案及题目属性卷面总分期望值0 入卷题数60 时间分钟第1大题:选择题(108分)51.4 (3分) 库中题号9292 答案D1.5 (3分) 库中题号12112 答案C1.7 (3分) 库中题号12151 答案C61.8 (3分) 库中题号9281 答案A1.9 (3分) 库中题号9282 答案A1.11 (3分) 库中题号12545 答案D1.12 (3分) 库中题号12544 答案C81.13 (3分) 库中题号12378 答案C1.14 (3分) 库中题号9298 答案E1.15 (3分) 库中题号12280 答案C91.22 (3分) 库中题号12734 答案C1.23 (3分) 库中题号12592 答案C1.24 (3分) 库中题号16275 答案C101.10 (3分) 库中题号12748 答案D1.11 (3分) 库中题号12621 答案B1.12 (3分) 库中题号12591 答案D141.25 (3分) 库中题号16232 答案C1.26 (3分) 库中题号13558 答案B1.27 (3分) 库中题号13686 答案D1.29 (3分) 库中题号13769 答案D1.30 (3分) 库中题号13484 答案C1.31 (3分) 库中题号13485 答案D1.32 (3分) 库中题号13157 答案B151.34 (3分) 库中题号16248 答案D1.35 (3分) 库中题号13515 答案B1.36 (3分) 库中题号13845 答案 A第2大题: 填空题(99分)52.1 (3分) 库中题号12481 答案:4εσ.2.2 (3分) 库中题号12601 答案:0. 2.3 (3分) 库中题号12602 答案:2021π4r Q Q ε+.62.4 (3分) 库中题号12144 答案:E πR 2. 2.5 (3分) 库中题号12593 答案:)1R 1(π40210R Q U ,E-==ε 2.6 (3分) 库中题号12603 答案:201π4r Q ε.2.7 (3分) 库中题号12719 答案:q Q 22-=.82.8 (3分) 库中题号12132 答案:)(R r q 11π40-ε. 2.9 (3分) 库中题号12186 答案:0.2.10 (3分) 库中题号12195 答案:E相同,U不同.2.11 (3分) 库中题号12198 答案:RQU ,E0π40ε==.2.12 (3分) 库中题号12379 答案:)11(40Rr q-πε. 92.17 (3分) 库中题号12627 答案:20201π4π4R Q r Q εε+2.18 (3分) 库中题号12695 答案:R /Q 0π4ε-.102.5 (3分) 库中题号12282 答案:2r RU2.8 (3分) 库中题号12297 答案:000022εσεσ+-E E ,.142.22 (3分) 库中题号16231 答案:π2∶8.2.23 (3分) 库中题号13127 答案:)(RIπ1120-μ. 2.24 (3分) 库中题号13128 答案:0. 2.25 (3分) 库中题号13174 答案:Oc . 2.26 (3分) 库中题号13160 答案:r RB B =.2.27 (3分) 库中题号13313 答案:qBm vy 2+=. 2.28 (3分) 库中题号16777 答案:αcos π2B r .152.29 (3分) 库中题号9059 答案:b a U U <2.30 (3分) 库中题号13234 答案:A 点比B 点电势高.2.32 (3分) 库中题号13425 答案:向右移动. 2.33 (3分) 库中题号9058 答案:洛仑兹力, B v E k⨯=,感生电场力,变化的磁场第3大题: 计算题(80分)93.7 (10分) 库中题号3401解 如图所示,由补偿法分析,空腔中场点P 的电势是半径为1R ,密度为ρ的大球和半径为2R ,密度为ρ-的小球产生的电势之和,即21V V V P +=取无限远处的电势为零,大球的电场分布为()()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧><=130311033R r rrR R r r E ερερ ………………..2分应用电势定义,可得大球内任意点的点电势为()221011136d d 11r R r E r E V R R r-=+=⎰⎰∞ερ………………………………2分 对于空腔中心()a r O =',大球产生的电势为()2210136a R V -=ερ………………………………………….2分 同理,可得小球在O '处产生的电势为220222263ερερR R V -=-=………………………….2分由电势叠加原理()()[]02222102202212163263ερερερa R R R a R V V V O --=--=+=' (2)分3.11 (10分) 库中题号3297解:设坐标原点位于杆中心O 点,X 轴沿杆的方向,如图所示。
电磁学习题答案第一、二章静电场(一)填空题0111 引,引,引,不受静电0211 带电小球不是点电荷,库仑定律不适用0322 小0423 1∶50522 q=Q/20622 小0721 移到大地,不会移动0821 不会改变0911 同号等量1023 物质在引力场中1111 电力线的方向是电场的方向,即正电荷受力的方向而不是运动方向和轨迹1211 空过高斯曲面的电通量,电场E1311 不一定为零,必为零1423 不会成立这时 ∮E·dS=∫1/4π0q/rn1/ε0qrn-21522 能,不能1621 q/(6ε),在体内时不变,体外为零1723 恒为零,恒为一定值,由定值变为零1823 1/4πε4Qa21924 5/22022 2q/(4πεR2)2122 不能,能2222 能,不能2322 无限远或大地,整机外壳,并不一定相等2422 零,常数,2524 g,gh,mgh2611 -q2724 4.0×106N/C,02824 7.1×10-5C·m-22923 16∶253024 6.9×10-19J 、3112 升高3222 有,有,无,有3322 均匀分布,仍然为均匀3422 相等3523 rA ∶rB3624 2md/(et 2),2md 2/t 2 3722 1∶53824 EM <EN3923 W0/εr4024 600V(二)选择题0132 (B) 0222 (C) 0322 (B) 0422 (B)0523 (D) 0622 (A) 0724 (D) 0824 (D)0924 (D) 1023 (B) 1122 (B) 1222 (B)1321 (C) 1421 (C) 1521 (C) 1622 (C)1724 (D) 1834 (D) 1921 (D) 2022 (A)2123 (C) 2224 (C) 2322 (B) 2424 (CD)2523 (C) 2624 (D) 2724 (C) 2824 (C)2923 (C) 3034 (C) 3122 (A) 3222 (C)3322 (A) 3422 (B) 3523 (C) 3624 (C) 3734BF,D,AC 3824 (D) 3924 (C) 4024 (A)第三章稳恒电流(一)填空题0111 非保守力非静电场0211 非静电力将单位正电荷在电源内部由负极移到正极所作的功0322 不一定相同,不同,相同0423 x=l/2(1±n-4)0532 e2/(4πr0621 2nevS0721 2I/30821 l/2和l/20922 60V1034 92.5V1121 1159kW1223 1∶3,1∶1,3∶161333 并,2.71424 U3>U2>U1,相等,相等1534 闭路式,因为开路式当开关在触点间跨越时可能烧坏表头1622 灯泡点亮时电阻变大1722 零,增大,R>r时将减小,R<r时将增大,R=r时功率最大1822 新旧电池的电动势变化不大而内阻变化很大,故输出功率大大减小 1922 nε,nr2022 ε,r/n(二)选择题0122 (B) 0223 (C) 0321 (C) 0423 (C) 0522 (C) 0621 (B) 0722 (D) 0823 (B) 0922 (A) 1033 (D) 1134 (C) 1234 (B)1334 (A) 1424 (D) 1534 (B) 1622 (D)1723 (B) 1823 (C) 1923 (C) 2023 (B)第四、五章稳恒磁场(一)填空题0111 在与x轴的两个相交点处B=0,在与y轴相交的两点处B=μ0/4πidR2,但分别沿k和-k方向0211 μI/2R0312 μI0411 沿x方向0511 因引力而靠近0612 一方面朝两环电流方向相同的方位转动,同时相互平动靠近0711 电场或磁场,磁场,电场0811 相等0922 μ0I/(2π)1022 2μ0I/(πa)1121 零,μI/2πR (1+π/4),零1224 弱1311 零1411 μ0nI,μ0nI1512 能,不能1623 μ0Ir2πr2 μI/2πr ,零1722 无源有旋1821 μev/4πr21922 靠近导线平移,转动且平移靠近导线,转动且平移靠近导线2024 零2122 零,不一定为零2234 大,不变2324 右2424 ne(IB/b)2523 2mEk/(qr)2623 以半径R=mv2/(qvB)作圆周运动;以较小的半径反方向作圆周运动 2722 收缩变短2823 自上而下俯视为逆时针2932 向下偏移3024 vBd,上边为正极板,下边为负极板3122 B和M都与外磁场B0同方向,B和M都与外磁场B反方向3234 磁化的铁钉与磁场间的相互作用能(磁势能),铁钉接近磁铁时磁势能减小而转化为铁钉动能3322 弹簧伸长,插入部分变长,瞬间上升而随即又伸长插入螺线管中 3422 相同电流,不变3522 加一个反向磁场,或敲击震动磁铁,或加热使温度升高到居里点以上3622 加一块衔铁将两极闭合,将两条磁铁的异性磁极靠在一起3721 南,指向地面3821 抗磁质,顺磁质3921 ②,①4034 下降,下降,上升,上升,上升,吸住(二)选择题0121 (D) 1124 (A) 2121 (C) 3121 (B)0222 (D) 1223 (C) 2221 (B) 3234 (B)0324 (B) 1334 (BC) 2322 (C) 3323 (D)0421 (D) 1433 (D) 2422 (A) 3424 (C)0522 (D) 1522 (B) 2522 (A) 3534 (B)0634 (B) 1623 (AB) 2622 (D) 3622 (B)0723 (C) 1724 (D) 2724 (C) 3722 (A)0822 (BD) 1823 (B) 2833 (C) 3821 (A)0922 (B) 1923 (C)(B) 2933 (B) 3922 (B)1021 (D) 2023 (C) 3032 (A) 4033 (BCDA)第六章电磁感应(一)填空题0111 先加速最后以一恒速度0211 一个反抗拉力0322 垂直导线而远离0422 受到较大阻力而很快停下来,受到的阻力减小而好久才能停住 0523 变化的B在薄片上产生涡电流,由椤次定律知,涡流磁场总是阻碍原磁场变化,而具屏蔽作用0621 0,Blv,bωl 2/2,00721 0.1,a→d→c→b→a0834 右0921 增大1022 ωBR2/21122 0.05T1222 电能1323 ε/Bl1422 产生电流而不运动1523 μ0N21a2/2R,μ0N22a2/2R,μN1N2a2/2R1621 使二线圈的半径基本相等,同轴紧套在一起1721 两线圈互相垂直放置1821 同轴顺向紧密连接1921 先将电阻丝折成双线再绕在绝缘筒上而使电流相反 2021 交流电源,减少,焦耳热(二)选择题0121 (B) 0632 (AD) 1124 (D) 1623 (C) 0223 (D) 0732 (BD) 1223 (D) 1723 (D)0323 (A) 0824 (C) 1323 (D) 1823 (C)0421 (A) 0934 (C) 1423 (C) 1924 (D)0534 (C) 1021 (B) 1523 (D) 2024 (B)第七章电磁场和电磁波(一)填空题0111 涡旋电场和位移电流0211 变化的电场,电位移通量的变化率dφD/dt0312 位移电流产生于变化的电场且无焦耳热,而传导电流产生于电荷的运动且有焦耳热0422 是横波,S=E×H,E和H同位相、同周期变化,εE=μH2, v=(εμ)-1/2等0533 独立客观存在,有能量动量,有粒子性,与实物粒子可相互转换等 0622 传导,位移,传导0722 变化的电场和变化的磁场0833 不会产生,仍不产生0922 发射电磁波必须是高频的开放型振荡电路1033 实验规律中直接归纳,积分形式通过数学推演1121 3×1018 ,5. 09×1014 , 2.19×108 ,1.07×106Hz1221 2.0×108 m/s1321 7.0×10-2A1421 3.33×10-12T1522 3.95×1026W1623 1.74×10-2V/m, 5.8×10-11T1724 2.68×102W/m21824 3m,108Hz,2.0×10-9cos〔2π×108(t-x/c)〕1924 4.3×10-13~3.9×10-10F2023 1.6×10-5W/m2(二)选择题0121 (AC) 0322 (AC) 0522 (C) 0721 (D)0222 (AD) 0422 (AD) 0621 (D) 0821 (D)0924 (D) 1223 (A) 1524 (C) 1824 (D)1024 (A) 1323 (C) 1622 (C) 1924 (B)1123 (B) 1422 (C) 1723 (B) 2034 (D)。
电磁学习题答案电磁学习题答案第一章 静电场一、选择题(每题三分)1) 将一个试验电荷Q (正电荷)放在带有正电荷的大导体附近P 点处,测得它所受力为F ,若考虑到电量Q 不是足够小,则:()A 、F/Q 比P 点处原先的场强数值大 C 、F/Q 等于原先P 点处场强的数值B 、F/Q 比P 点处原先的场强数值小 D 、F/Q 与P 点处场强数值关系无法确定 答案(B )·P+Q2) 图中所示为一沿X 轴放置的无限长分段均匀带电直线,电荷线密度分别为+λ(X<0)和一个-λ(X>0),则OXY 坐标平面上点(0,a )处的场强E为( )A 、0B 、a i 0πελC 、a 4i 0πελD 、a 4)j i (0πε+λ3) 图中所示曲线表示球对称或轴对称静电场的某一物理量随径向距离r 那方面内容(E 为电场强度的大小,U 为静电势)()A 、半径为R 的无限长均匀带电圆柱体电场的E-r 关系 C 、半径为R 的均匀带正电球体电场的U-r 关系B 、半径为R 的无限长均匀带电圆柱面电场的E-r 关系 D 、半径为R 的均匀带正电球面电场的U-r 关系答案(B )4) 有两个点电荷电量都是+q ,相距2a,今以左边的点电荷为球心,以a 为半径作一球形高斯面,在球面上取两块相等的小面积1S 和2S 的电场强度通量分别为1ϕ和 2ϕ,通过整个球面的电场强度通量为3ϕ,则()5) 已知一高斯面所包围的体积内电量代数和0=∑iq ,则可肯定()A 、高斯面上各点场强均为零 C 、穿过整个高斯面的电通量为零B 、穿过高斯面上每一面元的电通量为零 D 、以上说法都不对 答案(C ) 6) 两个同心带电球面,半径分别为)(,b a b a R R R R <,所带电量分别为b a Q Q ,。
设某点与球心相距r,当b a R r R <<时,该点的电场强度的大小为() A 、2ba 0rQ Q 41+∙πε B 、2ba 0rQ Q 41-∙πε C 、)R Q r Q (412bb 2a 0+∙πε D 、2a 0r Q 41∙πε 答案(D )7) 如图所示,一个带电量为q 的点电荷位于立方体的A 角上,则通过侧面abcd 的电场强度通量为() A 、6qε B 、12q ε C 、24q ε D 、48q ε 答案(C )8) 半径为R 的均匀带电球面,若其电荷密度为σ,则在距离球面R 处的电场强度为()A 、0εσ B 、02εσC 、04εσD 、8εσ答案(C )9) 高斯定理⎰⎰ερ=∙vs dV S d E ()A 、适用于任何静电场 C 、只适用于具有球对称性,轴对称性和平面对称性的静电场B 、只适用于真空中的静电场 D 、只适用于虽然不具有(C)中所述的对称性,但可以找到合适的高斯面的静电场 答案(B ) 10) 关于高斯定理的理解正确的是()A 、 如果高斯面上处处E为零,则该面内必无电荷 C 、如果高斯面内有许多电荷,则通过高斯面的电通量必不为零B 、 如果高斯面内无电荷,则高斯面上处处E为零 D 、如果高斯面的电通量为零,则高斯面内电荷代数和必为零 答案(D )11) 如图两同心的均匀带电球面,内球面半径为1R ,电量1Q ,外球面半径为2R ,电量2Q ,则在内球面内距离球心为r 处的P 点场强大小E 为() A 、2021r 4Q Q πε+ B 、+πε2101R 4Q 2202R 4Q πε C 、201r 4Q πε D 、0 答案(D)12)若均匀电场的场强为E,其方向平行于半径为R 的半球面的轴,则通过此半球面的电通量Φ为()13) 下列说法正确的是()A 、 闭合曲面上各点场强为零时,面内必没有电荷 C 、闭合曲面的电通量为零时,面上各点场强必为零B 、 闭合曲面内总电量为零时,面上各点场强必为零 D 、通过闭合曲面的电通量仅决定于面内电荷 答案(D )14) 在空间有一非均匀电场,其电力线分布如图,在电场中作一半径为R 的闭合球面S ,已知通过球面上某一面元S ∆的电场线通量为e ∆Φ,则通过该球面其余部分的电场强度通量为()A 、e ∆Φ-B 、e S r ∆Φ⋅∆24π C 、e SSr ∆Φ⋅∆∆-24π D 、0 答案(15) 在电荷为q +的电场中,若取图中点P 处为电势零点,则M 点的电势为()16)下列说法正确的是()A 、 带正电的物体的电势一定是正的 C 、带负电的物体的电势一定是负的B 、 电势等于零的物体一定不带电 D 、物体电势的正负总相对电势参考点而言的 答案(D )17) 在点电荷q 的电场中,选取以q 为中心,R 为半径的球面上一点P 处作电势零点,则与点电荷q 距离为r 的P ‘点电势为()A 、r 4q 0πε B 、)R 1r 1(4q 0-πε C 、)R r (4q 0-πε D 、)R1r 1(4q 0-πε-答案(B )18) 半径为R 的均匀带电球面,总电量为Q ,设无穷远处的电势为零,则球内距球心为r 的P 强度和 电势为() A 、E=0, U=r 4Q 0πε B 、 E=0, U=R 4Q 0πε C 、E=2r 4Q0πε. U=r 4Q 0πε D 、E=2r 4Q0πε答案(B )19) 有N 个电量为q 布,比较在这两种情况下在通过圆心O 并垂直与圆心的Z 轴上任意点P 的 场强与电势,则有() A 、场强相等,电势相等B 、场强不相等,电势不相等C 、场强分量z E 相等,电势相等D 、场强分量z E 相等,电势不相等答案(C )20)在边长为a 正方体中心处放置一电量为Q 的点电荷,设无穷远处为电势零点,则在一个侧面的中心处的电势为()A 、a 4Q 0πε B 、R 2Q 0πε C 、R Q0πε D 、R22Q 0πε答案(B )21)如图两个同心的均匀带电球面,内球面半径为1R ,电量1Q ,外球面半径为2R ,电量2QA 、E R 2π B 、E R 22π C 、E R 221π D 、E R 22πE 、22ERπ 答案(A )A 、a 4q 0πε B 、a8q 0πε C 、a 4q 0πε-D 、a8q0πε- 答案(D )电势U为()A、r4QQ21πε+B、11R4Qπε+22R4QπεC 、0 D、11R4Qπε答案(B)22)真空中一半径为R的球面均匀带电为Q,,在球心处有一带电量为q的点电荷,如图设无穷远处为电势零点,则在球内离球心O距离为r的P点处的电势为()A、r4QπεB、)RQrq(41+πεC、r4qQπε+D、)RqQrq(41-+πε答案(B)23)当带电球面上总的带电量不变,而电荷的分布作任意改变时,这些电荷在球心出产生的电场强度E和电势U将()A、E不变,U不变 B、E不变,U改变 C、E改变,U不变 D、E改变,U也改变答案(C)24)真空中有一电量为Q的点电荷,在与它相距为r的A点处有一检验电荷q,现使检验电荷q从A 点沿半圆弧轨道运动到B点,如图则电场场力做功为()A、q2rr4Q22⋅π⋅πεB、rq2r4Q2⋅πεC、rqr4Q2π⋅πεD、0 答案(D)25)两块面积为S的金属板A 和B彼此平行放置,板间距离为d(d远远小于板的线度),设A板带电量1q, B 板带电量2q,则A,B板间的电势差为()A、S2qq21ε+B、dS4qq21⋅ε+C、dS2qq21⋅ε-D、dS4qq21⋅ε-答案(C)26)图中实线为某电场中电力线,虚线表示等势(位)面,由图可以看出()A、cE>>baEEcU>>baUU C 、cE>>baEEcU<<baUUB、cE<<baEEcU<<baUU D、cE<<baEEcU>>baUU答案(A)27)面积为S的空气平行板电容器,极板上分别带电量为q±,若不考虑边缘效应,则两极板间的相互作用力为()A、Sq2ε-B、S2q2ε-C、22S2qεD、22Sqε答案(B)28)长直细线均匀带电。
第一章 习题一1、电量Q 相同的四个点电荷置于正方形的四个顶点上,0点为正方形中心,欲使每个顶点的电荷所受电场力为零,则应在0点放置一个电量q =-(1+2√2)Q/4 的点电荷。
2、在点电荷系的电场中,任一点的电场强度等于各点电荷单独在该点产生场强的矢量和,这称为电场强度叠加原理。
3、一点电荷电场中某点受到的电场力很大,则该点的电场强度E :( C )(A)一定很大 (B)一定很小 (C)可能大也可能小4、两个电量均为+q 的点电荷相距为2a ,O 为其连线的中点,求在其中垂线上场强具有极大值的点与O 点的距离R 。
解法一:22020214141aR qπεr q πεE E +=== 21E E E+=,θE θE θE E cos 2cos cos 121=+=2222042a R R a R q πε++=()2/32202a R R πεq +=E 有极值的条件是:()0222/522220=+-=a R R a πεq dR dE 即 0222=-R a ,解得极值点的位置为:a R 22=∵ ()2/722220223223a R a R πεqR dR E d +-=,而 0398402/222<-==aπεqdR E d a R ∴ 中垂线上场强具有极大值的点与O 点的距离为a R 22= 且 ()202/3220m a x 332/2/2aπεq a a a πεq E =+=解法二:θaq πεr q πεE E 2202021sin 4141===,21E E E +=+qθE θE θE E cos 2cos cos 121=+=θθaq πεcos sin 21220=)cos (cos 21320θθaq πε-=E 有极值的条件是:0)sin 3sin 2(2320=-=θθaπεq θd dE E 有极值时的θ满足:31cos 32sin 1cos 0sin 2211====θ,θ;θ,θ )cos 7cos 9(2)cos sin 9cos 2(232022022θθa πεq θθθa πεq θd E d -=-= 0)cos 7cos 9(22011320221>=-==a πεq θθa πεq θd E d θθ 032)cos 7cos 9(22022320222<-=-==aπεq θθa πεq θd E d θθ 可见 θ = θ2时,E 有极大值。
电磁学第二版答案第一章:电磁场的基本概念和电场定律1.问题:什么是电磁场?电磁场与电荷的关系是什么?答案:电磁场是由电荷产生的一种物质性质,可以通过施加力量或引力相互作用的方式来描述。
电磁场与电荷之间通过电场和磁场来相互作用。
电荷产生的电场是电力线从正电荷指向负电荷的线,而磁场则是呈环状绕着电流或磁体产生的。
2.问题:什么是库仑定律?请描述其数学形式。
答案:库仑定律是描述电荷之间相互作用力的定律。
其数学形式可以表示为:$F = k \\frac{Q_1Q_2}{r^2}$其中,F表示电荷之间的力,Q1和Q2分别表示两个电荷,r表示两个电荷之间的距离,k为库仑常数。
3.问题:什么是电场强度?电场强度的计算公式是什么?答案:电场强度表示单位正电荷在某点上受到的力,是描述电场场强性质的物理量。
其计算公式可以表示为:$E = \\frac{F}{q}$其中,E表示电场强度,F表示力,q表示测试电荷。
4.问题:什么是高斯定律?请描述其数学形式。
答案:高斯定律描述了电场与电荷之间的关系。
其数学形式可以表示为:$\\phi_E = \\frac{Q}{\\varepsilon_0}$其中,$\\phi_E$表示电场的通量,Q表示电荷量,$\\varepsilon_0$为真空介电常数。
第二章:静电场1.问题:什么是电势能?请描述其计算公式。
答案:电势能是指电荷在电场中的位置所具有的能量。
其计算公式为:PE=qV其中,PE表示电势能,q表示电荷量,V表示电势。
2.问题:什么是电势?请描述其计算公式。
答案:电势是描述电场中某一点电能状态的物理量。
其计算公式为:$V = \\frac{U}{q}$其中,V表示电势,U表示电势能,q表示电荷量。
3.问题:什么是电容器?请描述电容器的分类。
答案:电容器是储存电荷的装置,由两个导体之间的绝缘介质(电介质)隔开。
电容器根据结构和工作方式的不同,可以分为电容电器和分布式电容器两种类型。
第一章1-1 氢原子由一个质子(即氢原子核)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5.29×10-11m 。
已知质子质量m p =1.67×10-27kg ,电子质量m e =9.11×10-31kg ,电荷分别为±e=±1.60×10-19C ,万有引力常量G=6.67×10-11N.m 2/kg 2。
(1)求电子所受质子的库仑力和引力;(2)库仑力是万有引力的多少倍?(3)求电子的速度。
答:(1)设电子所受的库仑力为F ,根据库仑定律,其大小()()N rq q F 8211219922101023.81029.51060.11099.841---⨯=⨯⨯⨯⨯=⋅=πε设电子所受的万有引力为f ,根据万有引力定律,其大小()N rmM G f 4721127311121063.31029.51067.11011.91067.6-----⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⋅=(2)394781027.21063.31023.8⨯=⨯⨯=--fF(3)设电子绕核做圆周运动的速度为v ,因为F f <<,所以可认为向心力就是库仑力F ,根据RvmF 2=向得s m mR F v /1019.21011.91029.51023.8631118⨯=⨯⨯⨯⨯==---向1-3 答:(1)它们之间的库仑力为()()N rq q F 4.14100.41060.11099.84121521992210=⨯⨯⨯⨯=⋅=--πε(2)每个质子所受的重力为:N Mg P 26271064.18.91067.1--⨯=⨯⨯==2626108.81064.14.14⨯=⨯=-PF所以P F >>1-5 答:设油滴的电量为q ,它受的电场力和重力分别为F 和P ,由F =P ,即mg Eq =,得()C Emg q 19563361002.81092.18.91010851.01064.114.334---⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==考虑到电荷的正负,C q 191002.8-⨯-=1-7 根据经典理论,在正常状态下,氢原子中电子绕核做圆周运动,其轨道半径为m 111029.5-⨯,已知质子电荷为C e 191060.1-⨯=,求电子所在处原子核(即质子)的电场强度。