大学物理下(计算题)
第9章
94直角三角形ABC如题图94所示,AB为斜边,A点上有一点荷
q118109C,B
点上
有一点
电荷
q2
48109C
,已
知
BC004m,AC003m,求C点电场强度E的大小和方向
cos3708si
3706
解:如解图94所示C点的电场强度为EE1E2
E1
q14π0AC2
18
10990032
109
18104NC1
C
E2
q24π0BC2
4810991090042
27104NC1
C点电场强度E的大小
题图94解图94
方向为
EE12E22182272104324104NC1
arcta
E1E2
arcta
1810427104
337o
即方向与BC边成337°。
95两个点电荷q14106Cq28106C的间距为01m,求距离它们都是01m处
的电场强度E。
解:如解图95所示
E1
q14π0r12
91094106102
36106NC1
E2
q24π0r22
91098106102
72106NC1
E1,E2沿x、y轴分解
解图95
ExE1xE2xE1cos60E2cos12018106NC1
EyE1yE2yE1si
60E2si
120936106NC1
电场强度为
EEx2Ey2952106NC1
118
f大学物理下(计算题)
arcta
EyEx
arcta
93610618106
101o
912一均匀带电球壳内半径R16cm,外半径R210cm,电荷体密度为
2105Cm3,求:到球心距离r分别为5cm、8cm、12cm处场点的场强.
q
解根据高斯定理EdS得
s
0
E4πr2q
0
当r5cm时,q0,得
E0
r8cm时,
q
p
4π3r3
R13
E
4π3
r3
R13
4π0r2
348104NC1,方向沿半径向外.
r12cm时
q
4π3
R23
R13)
E
4π3
R23
R13
4π0r2
410104
NC1
沿半径向外
913两平行无限大均匀带电平面上的面电荷密度分别为б和2б
如题图913所示
1求图中三个区域的场强E1,E2,E3的表达式;
(2)若443106Cm2,那么,E1,E2,E3各多大?
解:(1)无限大均匀带电平板周围一点的场强大小为
E
20
在Ⅰ区域
218
题图913
f大学物理下(计算题)
Ⅰ区域Ⅰ区域
E1
20
i
220
i
20
i
E2
20
i
220
i
320
i
E3
20
i
220
i
20
i
(2)若443106Cm2则
E1
20
i
250105iVm1
E2
320
i
750105iVm1
E3
20
i
250105iVm1
917如题图917所示,已知a8102m,b6102m
q13108Cq23108C,D为q1q2连线中点,求:
(1)D点和B点的电势;2A点和C点的电势;
(3)将电量为2109C的点电荷q0由A点移到C点,电场力
所做的功;(4)将q0由B点移到D点,电场力所做的功。
题图917
解:(1)建立如解图917所示坐标系,由点电荷产生的电势的叠加得
UD
4π
q1
0
a2
4π
q2
0
a2
310891094102
310891094102
0
解图917
同理,可r