第八章答案

思考题一、判断题1、变压器的额定容量是指变压器二次侧输出的视在功率。

×2、变压器接负载后，主磁通是由一次侧和二次侧电流共同产生的。

√3、负载变化时，变压器的励磁电流基本保持不变。

√4、电源电压变化时，变压器的励磁电流基本保持不变。

×5、变压器空载和负载时，主磁通基本保持不变。

√6、变压器可以用来进行频率变换。

×7、变压器可以用来进行功率变换。

×8、自耦变压器的电压比越大，共用绕组中的电流越小。

×9、电压互感器的二次侧绕组线径较一次侧绕组粗。

×11、电流互感器的二次侧绕组线径较一次侧绕组粗。

×10、由于变压器的励磁电流基本不变，所以变压器的铜耗称为不变损耗。

×二、选择题1、对于电阻性和电感性负载，当变压器副边电流增加时，副边电压将( b )。

(a)上升(b)下降(c)保持不变2、变压器对（ c ）的变换不起作用（a）电压（b）电流（c）功率（d）阻抗3、变压器是通过（ a ）磁通进行能量传递的。

（a）主（b）一次侧漏（c）二次侧漏（d）一次、二次侧漏4、一台电压比为2的单相变压器，二次侧接有8Ω的负载；若从一次侧看，其负载为（ d ）Ω。

（a）4 （b）8 （c）16 （d）325、变压器的负载变化时，其（ c ）基本不变。

（a）输出功率（b）输入功率（c）励磁电流（d）输入电流6、变压器电源电压升高，空载时其励磁电流（ b ）。

（a）略有增大（b）增大较多（c）基本不变（d）反而减小7、变压器的同名端与绕组的（c ）有关。

A、电压（b）电流（c）绕向（d）匝数8、工作时电压互感器的二次侧不能（b）；电流互感器的二次侧不能（）。

（a）短路；短路（b）短路；开路（c）开路；短路（d）开路；开路9、自耦变压器的共用绕组导体流过的电流（ a ）。

（a）较大（b）较小（c）为一次二次边电流之和（d）等于负载电流10、变压器的铁损耗称为“不变损耗”，是因为铁损耗不随（ a ）而变化。

第八章多态1.单选题（1）．下列关于运算符重载的描述中，( D )是正确的。

(A) 可以改变参与运算的操作数个数 (B) 可以改变运算符原来的优先级(C) 可以改变运算符原来的结合性(D) 不能改变原运算符的语义（2）．下列函数中，不能重载运算符的函数是( b )。

(A) 成员函数(B) 构造函数(C) 普通函数 (D) 友员函数（3）．要求用成员函数重载的运算符是( A )。

(A) =(B) == (C) <= (D) ++（4）．要求用友员函数重载的运算符是( C )。

(A) = (B) [] (C) <<(D) ()（5）．在C++中，要实现动态联编，必须使用( D )调用虚函数。

(A) 类名(B) 派生类指针(C) 对象名(D) 基类指针（6）．下列函数中，不能说明为虚函数的是( C )。

(A) 私有成员函数(B) 公有成员函数(C) 构造函数(D) 析构函数（7）．在派生类中，重载一个虚函数时，要求函数名、参数的个数、参数的类型、参数的顺序和函数的返回值( A )。

(A) 相同(B)不同(C) 相容(D) 部分相同（8）．C++中，根据（D ）识别类层次中不同类定义的虚函数版本。

(A) 参数个数(B) 参数类型(C) 函数名(D) this指针类型（9）．虚析构函数的作用是（C ）。

(A) 虚基类必须定义虚析构函数(B) 类对象作用域结束时释放资源(C)delete动态对象时释放资源(D) 无意义（10）．下面函数原型中，( B )声明了fun为纯虚函数。

(A) void fun()=0; (B) virtual void fun()=0;(C) virtual void fun(); (D) virtual void fun(){ };（11）．若一个类中含有纯虚函数，则该类称为( C )。

(A) 基类(B)纯基类(C) 抽象类(D) 派生类（12）．假设Aclass为抽象类，下列正确的说明语句是( B )。

第八章习题本章习题及参考答案一、名词解释菲利普斯曲线需求拉上通货膨胀成本推进通货膨胀通货膨胀失业二、判断√ ×√ √ ×√√1、非平衡的通货膨胀是指每种商品价格上升的比例并不完全相同。

（）2、由于不同部门劳动生产率增长快慢不同导致的通货膨胀被称为需求拉动型通货膨胀。

( )3、成本推动型的通货膨胀是工资推动通货膨胀。

( )4、平衡和预期不到的通货膨胀，会影响人们的收入分配以及产量和就业。

( )5、菲利普斯曲线反映了通货膨胀率与通货膨胀压力之间的反向关系。

( )6、以衰退来降低通货膨胀率会引起失业率上升。

( )7、通货膨胀是指一般物价水平的显著上涨。

( )三、选择题1、成本推动通货膨胀是由于（）A 货币发行量超过流通中的黄金量B 货币发行量超过流通中的价值量C 货币发行量太多引起物价水平普遍持续上升D 以上都不是2、在通货膨胀中利益受损的人是（）A 债权人B 债务人C 养老金收入者D 雇工3、成本推动通货膨胀包括（）A 工资推动通货膨胀B 需求膨胀推动通货膨胀C 货币过度发行通货膨胀D 部门间生产率增长差别导致通货膨胀4、预期不到的通货膨胀会给下列那些人带来好处（）A养老金收入者B 领固定工资者 C 持有现款的人 D 身负重债的人5、造成通货膨胀的原因包括（）A 需求拉动B 成本推动C 经济结构因素的变动D 上述都对6、引起结构性通货膨胀的主要原因在于（）A 各部门工资相继上升B 货币需求过大C 部门间生产率提高快慢不同D 国际市场上的不稳定7、导致需求拉上通货膨胀的因素有（）A 投资需求增加B 货币供给减少C 政府支出减少D 政府收入增加8、根据价格调整方程，要降低通货膨胀率可以（）A 人为制造衰退B 减少货币发行量C 降低实际GNPD 以上都对9、下列哪一个不是根据通货膨胀的起因分类的（）A 平衡的和非平衡的通货膨胀B 需求拉上通货膨胀C 成本推进通货膨胀D 结构性通货膨胀四简答1、通货膨胀是如何分类的？2、治理通货膨胀有那些方法？3、简析结构性通货膨胀及其原因。

试题答案=======================================一、单项选择题1、答案:C解析:本题的主要考核点是超额累积利润约束的含义。

对于股份公司而言，由于投资者接受股利缴纳的所得税要高于进行股票交易的资本利得所交纳的税金。

因此许多公司可以通过积累利润使股价上涨方式来帮助股东避税。

2、答案:C解析:本题的主要考核点是股票股利的含义及股票获利率的计算。

发放股票股利后的股数=110000（股），每股股利=275000/110000=2.5，股票获利率=每股股利/每股市价=2.5/25=10%。

3、答案:A解析:留存收益=300×40%=120（万元），股利分配=500－120=380（万元）。

4、答案:C解析:本题的主要考核点是股票股利的特点。

发放股票股利对资产、负债均没有影响，只是所有者权益内部的此增彼减，即股本和资本公积增加，未分配利润减少。

发放股票股利，不会对公司股东权益总额产生影响，但会发生资金在各股东权益项目间的再分配。

5、答案:B解析:本题的主要考核点是固定或持续增长的股利政策的优点。

固定或持续增长的股利政策有利于树立公司良好的形象，有利于稳定公司股票价格，从而增强投资者对公司的信心。

6、答案:A解析:本题的主要考核点是剩余股利政策的优点。

固定股利政策是将每年发放的股利固定在某一固定水平上并在较长的时期内不变。

该政策的优势在于：稳定的股利向市场传递着公司正常发展的信息，有利于树立良好的形象，增强投资者对公司的信心，稳定股票的价格。

该政策的缺点在于：股利的支付与盈余相脱节，当盈余较低时仍要支付固定的股利，这可能导致资金短缺、财务状况恶化。

其他几种股利政策都与公司的盈余密切相关。

剩余股利政策是指在公司有着良好的投资机会时，根据一定的目标资本结构，测算出投资所需要的权益资本，先从盈余当中留用，然后将剩余的盈余作为股利予以分配，所以，在该政策下股利的支付与公司盈余是有联系的；固定股利支付率政策把股利和公司盈余紧密配合，但对稳定股价不利；低正常股利加额外股利政策也是公司根据每年盈余情况来调整其股利的一种政策。

第八章 脂代谢一、 课后习题1.为什么说脂肪氧化可产生大量内源性水？2.如果用14C标记乙酰CoA的两个碳原子，并加入过量的丙二酸单酰CoA，用纯化的脂肪酸合成酶体系来催化脂肪酸的合成，在合成的软脂肪酸中，哪两个碳原子是被标记的？3.1mol三软脂酰甘油酯完全氧化分解，产生多少摩尔ATP？多少molCO2？如由3mol软脂肪酸和1mol甘油合成1mol三软脂酰甘油酯，需要多少摩尔ATP？4.在动物细胞中由丙酮酸合成1mol己酸，需净消耗多少摩尔ATP及NADPH？5.1mol下列含羟基不饱和脂肪酸完全氧化成CO2和水？可净生成多少摩尔ATP？CH3-CH2-CH2-CH-CH2-CH2CH-COOHOH6.据你所知，乙酰CoA在动物体内可转变成哪些物质？解析：1.生物体内的主要脂类物质中，脂肪是体内的储存能源物质，其氧化分解后比糖产生多得多的能量，这主要是由于脂肪酸含有高比例的氢氧比，含氢多，脱氢机会多，氧化后产生大量内源性水必然高。

2.标记碳原子将会出现在软脂酸的碳链末端（远羧基端）的15、16号碳原子。

乙酰CoA在脂肪酸的合成过程中是初始原料，而直接原料为丙二酰CoA，乙酰CoA通过羧化形成丙二酰CoA。

合成起始引物为乙酰CoA，合成过程直接由丙二酰CoA提供二碳单位，所以标记首先出现在远羧基端的两个碳原子上。

3.1mol三软脂酰甘油脂首先在脂肪酶的水解作用下生成1mol甘油和3mol软脂酸。

甘油在甘油激酶和ATP供能的作用下生成α-磷酸甘油，α-磷酸甘油再在α-磷酸甘油脱氢酶的作用下生成二羟磷酸丙酮和NADH+H+,二羟磷酸丙酮由此可插入酵解途径生成丙酮酸，丙酮酸再进入TCA循环，能量产生如下：10+2.5+2+2.5（苹果酸穿梭）×2-1=18.5molATP 或10+2.5+2+1.5（α-磷酸甘油穿梭）×2-1=16.5molATP；软脂酸通过β-氧化过程完成完全氧化，1mol软脂酸需要7次循环氧化，每个循环产生一个FADH+H+和NADH + H+,最终产生8mol乙酰2molATP，能量产生如下：[（1.5+2.5）× 7 + 8× 10 - 2] × 3 = 318molATP。

第八章作业及答案一、单项选择题1 、在中国共产党领导下，中国人民推翻了三座大山，于 1949 年成立了中华人民共和国，这标志着（）A. 社会主义制度的基本建立B. 美国遏制中国政策的失败C. 新民主主义革命的胜利D. 社会主义三大改造的开始2 、 20 世纪中国经历了三次历史性巨变，其中第二次是指（）A. 辛亥革命的胜利和中华民国的成立B. 新民主主义革命的胜利和人民民主专政制度的建立C. 中华人民共和国的成立和社会主义制度的建立D. 社会主义改造的完成和全面建设社会主义的开始3 、全国土地改革以后分配给农民的土地（）A. 归农民所有B. 归乡镇所有C. 归集体所有D. 归国家所有4 、新中国成立之初的“过渡时期”是指（）A. 从建国到三大运动胜利B. 从建国到国民经济恢复C. 从建国到三大改造完成D. 从大陆统一到三大改造完成5 、 1953 年中国共产党提出“一化三改”的过渡时期总路线，其中“一化”是指（）A. 国家的社会主义工业化B. 社会主义现代化C. 农业合作化D. 科学技术现代化6 、建国以后，人民政府没收官僚资本，这一措施（）A. 兼有旧民主主义和新民主主义性质B. 属于新民主主义性质C. 兼有新民主主义革命和社会主义革命性质D. 属于社会主义革命性质7 、 1956 年底，三大改造的实现标志着（）A. 过渡时期总任务提前完成B. 已由农业国转变为工业国C. 开始进入社会主义初级阶段D. 国内主要矛盾发生变化8 、作为 1953 年开始的发展国民经济的一五计划建设的中心环节是（）A. 重工业B. 轻工业C. 农业D. 林业9 、第一个五年计划中，重工业项目集中建设在（）A. 华北地区B. 西北地区C. 东北地区D. 东南地区10 、我国第一座生产载重汽车的制造厂位于（）A. 沈阳B. 武汉C. 长春D. 北京11、毛泽东提出的关于手工业社会主义改造的方针是（）A、自愿互利、典型示范、国家帮助B、积极领导，稳步发展C、说服教育、典型示范、国家援助D、积极领导，稳步前进12、资本主义工商业社会主义改造中的高级形式的国家资本主义是（）A、计划订货B、统购包销C、委托加工D、公私全营1 3、新民主主义经济中有决定意义的因素是（）A、国营经济B、个体经济C、合作社会经济D、国家资本主义经济14、新中国建立初期，社会主义国营经济的主要来源是（）A、解放区的公营经济B、没收的官僚资本C、征收、代管的外国资本D、国家资本主义经济15、中国由新民主主义向社会主义转变的优越的政治条件是（）A、马克思主义、毛泽东思想的指导地位B、中国共产党的领导和人民民主专政国家制度的建立C、新民主主义经济制度的建立和国民经济的恢复D、社会主义国营经济成为多种经济成份中的领导力量16、党在过渡时期的总路线的主体是（）A、对农业的社会主义改造B、对手工业的社会主义改造C、对资本主义工商业的社会主义改造D、实现国家的社会主义工业化17、新中国发展国民经济的第一个五年计划期间是指（）A、1952-1956年B、1949-1954年C、1953-1957年D、1950-1955年18、从1953年开始的第一个五年计划的中心环节是（）A、优先发展重工业B、进行社会主义改造C、优先发展农业D、恢复国民经济19、毛泽东提出的关于农业社会主义改造的方针是（）A、自愿互利、典型示范、国家帮助B、积极领导，稳步发展C、先合作化，后机械化D、积极领导，稳步前进20、毛泽东提出的关于农业社会主义改造的原则是（）A、自愿互利、典型示范、国家帮助B、积极领导，稳步发展C、说服教育、典型示范、国家援助D、先合作化，后机械化答案：1 、 C2 、 C3 、 A4 、 C5 、 A6 、 C7 、 C8 、 A9 、 C 10 、 C11、D 12、D 13、A 14、B 15、B16、D 17、C 18、A 1 9、B 20、A二、多项选择题1 、下列关于新中国成立初期国内外形势的表述不正确的是（）A. 取得了人民解放战争的伟大胜利B. 国内反封建斗争的任务已经完成C. 国民经济处于全面崩溃的状态D. 资本主义国家都不承认新中国E. 完成了祖国统一2 、全国胜利后，中国社会经济中存在着哪几种经济成分（）A. 社会主义性质的国营经济B. 半社会主义性质的合作社经济C. 农民和手工业者的个体经济D. 私人资本主义经济E. 国家资本主义经济3 、下列关于 1952 年土地改革后确立的农民土地所有制的表述正确的是（）A. 实质上是一种土地私有制B. 它彻底消灭了我国封建剥削土地制度C. 它极大地解放了农村生产力D. 为农业生产力发展和国家工业化开辟道路E. 它标志着中国半封建社会的结束4 、 1952 年，毛泽东指出“不应再把民族资产阶级成为中间阶级。

习题八8-1 电量都是q 的三个点电荷，分别放在正三角形的三个顶点．试问：(1)在这三角形的中心放一个什么样的电荷，就可以使这四个电荷都达到平衡(即每个电荷受其他三个电荷的库仑力之和都为零)?(2)这种平衡与三角形的边长有无关系? 解: 如题8-1图示(1) 以A 处点电荷为研究对象，由力平衡知：q '为负电荷20220)33(π4130cos π412a q q a q '=︒εε解得q q 33-='(2)与三角形边长无关．题8-1图 题8-2图8-2 两小球的质量都是m ，都用长为l 的细绳挂在同一点，它们带有相同电量，静止时两线夹角为2θ,如题8-2图所示．设小球的半径和线的质量都可以忽略不计，求每个小球所带的电量．解: 如题8-2图示⎪⎩⎪⎨⎧===220)sin 2(π41sin cos θεθθl q F T mg T e解得θπεθtan 4sin 20mg l q =8-3 根据点电荷场强公式204r qE πε=，当被考察的场点距源点电荷很近(r →0)时，则场强→∞，这是没有物理意义的，对此应如何理解?解:20π4r r q E ε=仅对点电荷成立，当0→r 时，带电体不能再视为点电荷，再用上式求场强是错误的，实际带电体有一定形状大小，考虑电荷在带电体上的分布求出的场强不会是无限大．8-4 在真空中有A ，B 两平行板，相对距离为d ，板面积为S ，其带电量分别为+q 和-q ．则这两板之间有相互作用力f ，有人说f =2024d q πε,又有人说，因为f =qE ,S qE 0ε=，所以f =S q 02ε．试问这两种说法对吗?为什么? f 到底应等于多少?解: 题中的两种说法均不对．第一种说法中把两带电板视为点电荷是不对的，第二种说法把合场强S qE 0ε=看成是一个带电板在另一带电板处的场强也是不对的．正确解答应为一个板的电场为S q E 02ε=，另一板受它的作用力S q S q q f 02022εε==，这是两板间相互作用的电场力．8-5 一电偶极子的电矩为l q p =，场点到偶极子中心O 点的距离为r ,矢量r 与l 的夹角为θ,(见题8-5图)，且l r >>．试证P 点的场强E 在r 方向上的分量r E 和垂直于r 的分量θE 分别为r E =302cos r p πεθ, θE =304sin r p πεθ证: 如题8-5所示，将p 分解为与r 平行的分量θsin p 和垂直于r 的分量θsin p ．∵ l r >>∴ 场点P 在r 方向场强分量30π2cos r p E r εθ=垂直于r 方向，即θ方向场强分量300π4sin r p E εθ=题8-5图 题8-6图 8-6 长l =15.0cmAB 上均匀地分布着线密度λ=5.0x10-9C ·m-1(1)在导线的延长线上与导线B 端相距1a =5.0cm 处P 点的场强；(2)在导线的垂直平分线上与导线中点相距2d =5.0cm 处Q 点的场强．解： 如题8-6图所示(1)在带电直线上取线元x d ，其上电量q d 在P 点产生场强为20)(d π41d x a x E P -=λε2220)(d π4d x a xE E llP P -==⎰⎰-ελ ]2121[π40l a l a +--=ελ)4(π220l a l-=ελ用15=l cm ，9100.5-⨯=λ1m C -⋅, 5.12=a cm 代入得21074.6⨯=P E 1C N -⋅ 方向水平向右(2)同理2220d d π41d +=x xE Q λε 方向如题8-6图所示 由于对称性⎰=lQx E 0d ，即QE只有y 分量，∵22222220d d d d π41d ++=x x x E Qyλε22π4d d ελ⎰==lQyQy E E ⎰-+2223222)d (d ll x x2220d 4π2+=l lελ以9100.5-⨯=λ1cm C -⋅, 15=l cm ,5d 2=cm 代入得21096.14⨯==Qy Q E E 1C N -⋅，方向沿y 轴正向8-7 一个半径为R 的均匀带电半圆环，电荷线密度为λ,求环心处O 点的场强．解: 如8-7图在圆上取ϕRd dl =题8-7图ϕλλd d d R l q ==，它在O 点产生场强大小为20π4d d R R E εϕλ=方向沿半径向外则 ϕϕελϕd sin π4sin d d 0R E E x ==ϕϕελϕπd cos π4)cos(d d 0R E E y -=-=积分R R E x 000π2d sin π4ελϕϕελπ==⎰0d cos π400=-=⎰ϕϕελπR E y∴R E E x 0π2ελ==，方向沿x 轴正向．8-8 均匀带电的细线弯成正方形，边长为l ，总电量为q ．(1)求这正方形轴线上离中心为r处的场强E ；(2)证明：在l r >>处，它相当于点电荷q 产生的场强E．解: 如8-8图示，正方形一条边上电荷4q 在P 点产生物强P Ed 方向如图，大小为()4π4cos cos d 22021l r E P +-=εθθλ ∵22cos 221l r l +=θ 12cos cos θθ-= ∴24π4d 22220l r ll r E P ++=ελ P Ed 在垂直于平面上的分量βcos d d P E E =⊥∴424π4d 222222l r rl r l r lE+++=⊥ελ题8-8图由于对称性，P 点场强沿OP 方向，大小为2)4(π44d 422220l r l r lrE E P ++=⨯=⊥ελ ∵l q 4=λ ∴2)4(π422220l r l r qrE P ++=ε 方向沿 8-9 (1)点电荷q 位于一边长为a 的立方体中心，试求在该点电荷电场中穿过立方体的一个面的电通量；(2)如果该场源点电荷移动到该立方体的一个顶点上，这时穿过立方体各面的电通量是多少?*(3)如题8-9(3)图所示，在点电荷q 的电场中取半径为R 的圆平面．q 在该平面轴线上的A 点处，求：通过圆平面的电通量．(x Rarctan=α)解: (1)由高斯定理0d εq S E s⎰=⋅立方体六个面，当q 在立方体中心时，每个面上电通量相等∴ 各面电通量06εqe =Φ．(2)电荷在顶点时，将立方体延伸为边长a 2的立方体，使q 处于边长a 2的立方体中心，则边长a 2的正方形上电通量06εq e =Φ对于边长a 的正方形，如果它不包含q 所在的顶点，则024εqe =Φ，如果它包含q 所在顶点则0=Φe ．如题8-9(a)图所示．题8-9(3)图题8-9(a)图 题8-9(b)图 题8-9(c)图(3)∵通过半径为R 的圆平面的电通量等于通过半径为22x R +的球冠面的电通量，球冠面积*]1)[(π22222xR x x R S +-+=∴)(π42200x R Sq +=Φε02εq=[221x R x +-]*关于球冠面积的计算：见题8-9(c)图ααα⎰⋅=0d sin π2r r S ααα⎰⋅=02d sin π2r)cos 1(π22α-=r8-10 均匀带电球壳内半径6cm ，外半径10cm ，电荷体密度为2×510-C ·m -3求距球心5cm ，8cm ,12cm 各点的场强．解: 高斯定理0d ε∑⎰=⋅qS E s,02π4ε∑=qr E当5=r cm 时，0=∑q ,=E8=r cm 时，∑q 3π4p=3(r )3内r -∴()2023π43π4r r r E ερ内-=41048.3⨯≈1C N -⋅， 方向沿半径向外．12=r cm时,3π4∑=ρq-3(外r）内3r∴()42331010.4π43π4⨯≈-=rrrEερ内外1CN-⋅沿半径向外.8-11 半径为1R和2R(2R＞1R)的两无限长同轴圆柱面，单位长度上分别带有电量λ和-λ,试求:(1)r＜1R；(2) 1R＜r＜2R；(3) r＞2R处各点的场强．解: 高斯定理0dε∑⎰=⋅qSEs取同轴圆柱形高斯面，侧面积rlSπ2=则rlESESπ2d=⋅⎰对(1) 1Rr<0,0==∑Eq(2) 21RrR<<λlq=∑∴rEπ2ελ=沿径向向外(3) 2Rr>0=∑q∴0=E题8-12图8-12 两个无限大的平行平面都均匀带电，电荷的面密度分别为1σ和2σ，试求空间各处场强．解: 如题8-12图示，两带电平面均匀带电，电荷面密度分别为1σ与2σ，两面间，nE)(2121σσε-=1σ面外，nE)(2121σσε+-=2σ面外，nE)(2121σσε+=n ：垂直于两平面由1σ面指为2σ面．8-13 半径为R的均匀带电球体内的电荷体密度为ρ,若在球内挖去一块半径为r＜R的小球体，如题8-13图所示．试求：两球心O与O'点的场强，并证明小球空腔内的电场是均匀的．解: 将此带电体看作带正电ρ的均匀球与带电ρ-的均匀小球的组合，见题8-13图(a)．(1)ρ+球在O点产生电场010=E，ρ- 球在O 点产生电场d π4π3430320OO r E ερ=∴ O 点电场d 33030r E ερ= ；(2) ρ+在O '产生电场d π4d 3430301E ερπ='ρ-球在O '产生电场002='E∴ O ' 点电场003ερ='E OO题8-13图(a) 题8-13图(b)(3)设空腔任一点P 相对O '的位矢为r '，相对O 点位矢为r(如题8-13(b)图)则03ερrE PO =，03ερr E O P '-=' ,∴00033)(3ερερερd r r E E E O P PO P=='-=+=' ∴腔内场强是均匀的．8-14 一电偶极子由q =1.0×10-6Cd=0.2cm ，把这电偶极子放在1.0×105N ·C-1解: ∵ 电偶极子p 在外场E 中受力矩E p M⨯=∴ qlE pE M ==max代入数字 4536max 100.2100.1102100.1---⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=M m N ⋅8-15 两点电荷1q =1.5×10-8C ，2q =3.0×10-8C ，相距1r =42cm ，要把它们之间的距离变为2r =25cm ，需作多少功?解:⎰⎰==⋅=22210212021π4π4d d r r r r q q r r q q r F A εε)11(21r r - 61055.6-⨯-=J外力需作的功 61055.6-⨯-=-='A A J题8-16图8-16 如题8-16图所示，在A ，B 两点处放有电量分别为+q ,-q 的点电荷，AB 间距离为2R ，现将另一正试验点电荷0q 从O 点经过半圆弧移到C 点，求移动过程中电场力作的功．解: 如题8-16图示0π41ε=O U 0)(=-R qR q 0π41ε=O U )3(R q R q -R q 0π6ε-=∴R qq U U q A oC O 00π6)(ε=-=8-17 如题8-17图所示的绝缘细线上均匀分布着线密度为λ的正电荷,两直导线的长度和半圆环的半径都等于R ．试求环中心O 点处的场强和电势．解: (1)由于电荷均匀分布与对称性，AB 和CD 段电荷在O 点产生的场强互相抵消，取θd d R l =则θλd d R q =产生O 点Ed 如图，由于对称性，O 点场强沿y 轴负方向题8-17图θεθλππcos π4d d 2220⎰⎰-==R R E E y R 0π4ελ=［)2sin(π-2sinπ-］ R 0π2ελ-=(2) AB 电荷在O 点产生电势，以0=∞U⎰⎰===AB 200012ln π4π4d π4d R R x x x x U ελελελ同理CD 产生 2ln π402ελ=U半圆环产生 0034π4πελελ==R R U∴0032142ln π2ελελ+=++=U U U U O8-18 一电子绕一带均匀电荷的长直导线以2×104m ·s -1的匀速率作圆周运动．求带电直线上的线电荷密度．(电子质量0m =9.1×10-31kg ，电子电量e =1.60×10-19C)解: 设均匀带电直线电荷密度为λ，在电子轨道处场强r E 0π2ελ=电子受力大小r e eE F e 0π2ελ==∴r v m r e 20π2=ελ 得1320105.12π2-⨯==e mv ελ1m C -⋅ 8-19 空气可以承受的场强的最大值为E =30kV ·cm -1，超过这个数值时空气要发生火花放电．今有一高压平行板电容器，极板间距离为d =0.5cm ，求此电容器可承受的最高电压．解: 平行板电容器内部近似为均匀电场∴ 4105.1d ⨯==E U V8-20 根据场强E与电势U 的关系U E -∇= ，求下列电场的场强：(1)点电荷q 的电场；(2)总电量为q ，半径为R 的均匀带电圆环轴上一点；*(3)偶极子ql p =的l r >>处(见题8-20图)．解: (1)点电荷r qU 0π4ε=题 8-20 图∴ 0200π4r r q r r U E ε=∂∂-= 0r 为r 方向单位矢量．(2)总电量q ，半径为R 的均匀带电圆环轴上一点电势220π4x R qU +=ε∴()ix R qx i x U E 2/3220π4+=∂∂-=ε (3)偶极子l q p=在l r >>处的一点电势 200π4cos ])cos 21(1)cos 2(1[π4r ql ll r qU εθθθε=+--=∴ 30π2cos r p r U E r εθ=∂∂-=30π4sin 1r p U r E εθθθ=∂∂-=8-21 证明：对于两个无限大的平行平面带电导体板(题8-21图)来说，(1)相向的两面上，电荷的面密度总是大小相等而符号相反；(2)相背的两面上，电荷的面密度总是大小相等而符号相同．证: 如题8-21图所示，设两导体A 、B 的四个平面均匀带电的电荷面密度依次为1σ，2σ，3σ，4σ题8-21图(1)则取与平面垂直且底面分别在A 、B 内部的闭合柱面为高斯面时，有)(d 32=∆+=⋅⎰S S E sσσ∴ +2σ03=σ 说明相向两面上电荷面密度大小相等、符号相反；(2)在A 内部任取一点P ，则其场强为零，并且它是由四个均匀带电平面产生的场强叠加而成的，即0222204030201=---εσεσεσεσ又∵ +2σ03=σ∴ 1σ4σ=说明相背两面上电荷面密度总是大小相等，符号相同．8-22 三个平行金属板A ，B 和C 的面积都是200cm 2，A 和B 相距4.0mm ，A 与C 相距2.0mm ．B ，C 都接地，如题8-22图所示．如果使A 板带正电3.0×10-7C ，略去边缘效应，问B 板和C 板上的感应电荷各是多少?以地的电势为零，则A 板的电势是多少?解: 如题8-22图示，令A 板左侧面电荷面密度为1σ，右侧面电荷面密度为2σ题8-22图(1)∵ AB AC U U =，即∴AB AB AC AC E E d d =∴ 2d d 21===ACABAB AC E E σσ且 1σ+2σS q A= 得,32S q A =σ S q A321=σ 而7110232-⨯-=-=-=A C q S q σC C10172-⨯-=-=S q B σ(2)301103.2d d ⨯===AC AC AC A E U εσV8-23 两个半径分别为1R 和2R （1R ＜2R )的同心薄金属球壳，现给内球壳带电+q ，试计算：(1)外球壳上的电荷分布及电势大小；(2)先把外球壳接地，然后断开接地线重新绝缘，此时外球壳的电荷分布及电势； *(3)再使内球壳接地，此时内球壳上的电荷以及外球壳上的电势的改变量．解: (1)内球带电q +；球壳内表面带电则为q -,外表面带电为q +，且均匀分布，其电势题8-23图⎰⎰∞∞==⋅=22020π4π4d d R R R qr r q r E U εε(2)外壳接地时，外表面电荷q +入地，外表面不带电，内表面电荷仍为q -．所以球壳电势由内球q +与内表面q -产生：π4π42020=-=R qR qU εε(3)设此时内球壳带电量为q '；则外壳内表面带电量为q '-，外壳外表面带电量为+-q q '(电荷守恒)，此时内球壳电势为零，且π4'π4'π4'202010=+-+-=R q q R q R q U A εεε得 q R R q 21='外球壳上电势()22021202020π4π4'π4'π4'R qR R R q q R q R q U B εεεε-=+-+-=8-24 半径为R 的金属球离地面很远，并用导线与地相联，在与球心相距为R d 3=处有一点电荷+q ，试求：金属球上的感应电荷的电量．解: 如题8-24图所示，设金属球感应电荷为q '，则球接地时电势0=O U8-24图由电势叠加原理有：=O U 03π4π4'00=+R qR q εε得 -='q 3q8-25 有三个大小相同的金属小球，小球1，2带有等量同号电荷，相距甚远，其间的库仑力为0F．试求：(1)用带绝缘柄的不带电小球3先后分别接触1，2后移去，小球1，2之间的库仑力； (2)小球3依次交替接触小球1，2很多次后移去，小球1，2之间的库仑力．解: 由题意知 2020π4r q F ε=(1)小球3接触小球1后，小球3和小球1均带电2q q =',小球3再与小球2接触后，小球2与小球3均带电qq 43=''∴ 此时小球1与小球2间相互作用力00220183π483π4"'2F r qr q q F =-=εε(2)小球3依次交替接触小球1、2很多次后，每个小球带电量均为32q.∴ 小球1、2间的作用力0294π432322F r qq F ==ε *8-26 如题8-26图所示，一平行板电容器两极板面积都是S ，相距为d ，分别维持电势A U =U ，B U =0不变．现把一块带有电量q 的导体薄片平行地放在两极板正中间，片的面积也是S ，片的厚度略去不计．求导体薄片的电势．解: 依次设A ,C ,B 从上到下的6个表面的面电荷密度分别为1σ，2σ，3σ，4σ,5σ,6σ如图所示．由静电平衡条件，电荷守恒定律及维持U U AB =可得以下6个方程题8-26图⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧++++==+=+-==+=+===+6543215432065430021001σσσσσσσσσσεσσσσεσσd US q S qdU U C S S q B A解得S q261==σσ S qd U 2032-=-=εσσ S qd U 2054+=-=εσσ所以CB 间电场S q d U E 00422εεσ+== )2d (212d 02S q U E U U CB C ε+===注意：因为C 片带电，所以2U U C ≠，若C 片不带电，显然2UU C =8-27 在半径为1R 的金属球之外包有一层外半径为2R 的均匀电介质球壳，介质相对介电常数为r ε，金属球带电Q ．试求： (1)电介质内、外的场强； (2)电介质层内、外的电势； (3)金属球的电势． 解: 利用有介质时的高斯定理∑⎰=⋅qS D Sd(1)介质内)(21R r R <<场强303π4,π4r rQ E r r Q D r εε ==内; 介质外)(2R r <场强303π4,π4r r Q E r Qr D ε ==外(2)介质外)(2R r >电势r Q E U 0rπ4r d ε=⋅=⎰∞外介质内)(21R r R <<电势rd r d⋅+⋅=⎰⎰∞∞rrE E U 外内2020π4)11(π4R Q R r qr εεε+-=)11(π420R r Q r r -+=εεε(3)金属球的电势rd r d 221 ⋅+⋅=⎰⎰∞R R R E E U 外内⎰⎰∞+=222020π44πdrR R R r r Qdrr Q εεε )11(π4210R R Q r r -+=εεε8-28 如题8-28图所示，在平行板电容器的一半容积内充入相对介电常数为r ε的电介质．试求：在有电介质部分和无电介质部分极板上自由电荷面密度的比值．解: 如题8-28图所示，充满电介质部分场强为2E ，真空部分场强为1E ，自由电荷面密度分别为2σ与1σ 由∑⎰=⋅0d q S D得11σ=D ，22σ=D而101E D ε=,202E D r εε=d 21UE E ==∴ r D D εσσ==1212题8-28图 题8-29图8-29 两个同轴的圆柱面，长度均为l ，半径分别为1R 和2R (2R ＞1R )，且l >>2R -1R ，两柱面之间充有介电常数ε的均匀电介质.当两圆柱面分别带等量异号电荷Q 和-Q 时，求： (1)在半径r 处(1R ＜r ＜2R ＝，厚度为dr ，长为l 的圆柱薄壳中任一点的电场能量密度和整个薄壳中的电场能量； (2)电介质中的总电场能量； (3)圆柱形电容器的电容． 解: 取半径为r 的同轴圆柱面)(S 则 rlDS D S π2d )(=⋅⎰当)(21R r R <<时，Q q =∑∴rl Q D π2=(1)电场能量密度22222π82l r Q D w εε== 薄壳中rl rQ rl r l r Q w W εευπ4d d π2π8d d 22222=== (2)电介质中总电场能量⎰⎰===211222ln π4π4d d R R V R R l Q rl r Q W W εε(3)电容：∵C Q W 22=∴)/ln(π22122R R lW Q C ε== *8-30 金属球壳A 和B 的中心相距为r ，A 和B 原来都不带电．现在A 的中心放一点电荷1q ，在B 的中心放一点电荷2q ，如题8-30图所示．试求：(1) 1q 对2q 作用的库仑力，2q 有无加速度；(2)去掉金属壳B ，求1q 作用在2q 上的库仑力，此时2q 有无加速度． 解: (1)1q 作用在2q 的库仑力仍满足库仑定律，即2210π41r q q F ε=但2q 处于金属球壳中心，它受合力为零，没有加速度．(2)去掉金属壳B ，1q 作用在2q 上的库仑力仍是2210π41r q q F ε=，但此时2q 受合力不为零，有加速度．题8-30图 题8-31图8-31 如题8-31图所示，1C =0.25μF ，2C =0.15μF ，3C =0.20μF ．1C 上电压为50V ．求：AB U ．解: 电容1C 上电量111U C Q =电容2C 与3C 并联3223C C C +=其上电荷123Q Q =∴355025231123232⨯===C U C C Q U86)35251(5021=+=+=U U U AB V8-32 1C 和2C 两电容器分别标明“200 pF 、500 V ”和“300 pF 、900 V ”，把它们串联起来后等值电容是多少?如果两端加上1000 V ? 解: (1) 1C 与2C 串联后电容1203002003002002121=+⨯=+='C C C C C pF(2)串联后电压比231221==C C U U ，而100021=+U U∴ 6001=U V ,4002=U V即电容1C 电压超过耐压值会击穿，然后2C 也击穿．8-33 将两个电容器1C 和2C 充电到相等的电压U 以后切断电源，再将每一电容器的正极板与另一电容器的负极板相联．试求： (1)每个电容器的最终电荷； (2)电场能量的损失．解: 如题8-33图所示，设联接后两电容器带电分别为1q ,2q题8-33图则⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==-=-=+2122112121201021U U U C U C q q U C U C q q q q解得 (1) =1q UC C C C C q U C C C C C 21212221211)(,)(+-=+-(2)电场能量损失W W W -=∆0)22()2121(2221212221C q C q U C U C +-+= 221212U C C C C +=8-34 半径为1R =2.0cm 的导体球，外套有一同心的导体球壳，壳的内、外半径分别为2R =4.0cm 和3R =5.0cm ，当内球带电荷Q =3.0×10-8C(1)整个电场储存的能量；(2)如果将导体壳接地，计算储存的能量； (3)此电容器的电容值．解: 如图，内球带电Q ，外球壳内表面带电Q -，外表面带电Q题8-34图(1)在1R r <和32R r R <<区域0=E在21R r R <<时 301π4r rQ E ε =3R r >时 302π4r rQ E ε =∴在21R r R <<区域⎰=21d π4)π4(21222001R R r r r Q W εε⎰-==21)11(π8π8d 2102202R R R R Q rr Q εε 在3R r >区域⎰∞==32302220021π8d π4)π4(21R R Q r r rQ W εεε ∴ 总能量)111(π83210221R R R Q W W W +-=+=ε 41082.1-⨯=J(2)导体壳接地时，只有21R r R <<时30π4r rQ E ε=,02=W∴ 4210211001.1)11(π8-⨯=-==R R Q W W ε J(3)电容器电容)11/(π422102R R Q W C -==ε 121049.4-⨯=F。