新編基礎(chǔ)物理學(xué)第九章答案

1、1題92解圖第九章習(xí)題解答第九章習(xí)題解答（注意（注意9－1010題910910解圖解圖(2)(2)X軸向右）軸向右）91兩個(gè)小球都帶正電，總共帶有電荷如果當(dāng)兩小球相距2.0m時(shí)，任一球受55.010C??另一球的斥力為1.0N.試求總電荷在兩球上是如何分配的？分析：運(yùn)用庫(kù)侖定律求解。解：如圖所示，設(shè)兩小球分別帶電q1，q2則有q1q2=5.0105C①由題意，由庫(kù)侖定律得：②912122091014π4qqqqFr???????由①②聯(lián)

2、立得：51521.210C3.810Cqq???????????92兩根6.0102m長(zhǎng)的絲線由一點(diǎn)掛下，每根絲線的下端都系著一個(gè)質(zhì)量為0.5103kg的小球.當(dāng)這兩個(gè)小球都帶有等量的正電荷時(shí)，每根絲線都平衡在與沿垂線成60角的位置上。求每一個(gè)小球的電量。分析：對(duì)小球進(jìn)行受力分析，運(yùn)用庫(kù)侖定律及小球平衡時(shí)所受力的相互關(guān)系求解。解：設(shè)兩小球帶電q1=q2=q，小球受力如圖所示①220cos304πqFTR????②sin30mgT??聯(lián)立

3、①②得：③2o024tan30mgRq???其中223sin606103310(m)2rl?????????2Rr?代入③式，即：q=1.01107C93電場(chǎng)中某一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)定義為，若該點(diǎn)沒(méi)有試驗(yàn)電荷，那么該點(diǎn)是否存在場(chǎng)0FEq???強(qiáng)？為什么？答：若該點(diǎn)沒(méi)有試驗(yàn)電荷，該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)不變.因?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)是描述電場(chǎng)性質(zhì)的物理量，僅與場(chǎng)源電荷的分布及空間位置有關(guān)，與試驗(yàn)電荷無(wú)關(guān)，從庫(kù)侖定律知道，試驗(yàn)電荷q0所受力F?題91解圖3題97解圖題98解圖96

4、有一邊長(zhǎng)為a的如題圖96所示的正六角形，四個(gè)頂點(diǎn)都放有電荷q，兩個(gè)頂點(diǎn)放有電荷－q。試計(jì)算圖中在六角形中心O點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)。分析：運(yùn)用點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式及場(chǎng)強(qiáng)疊加原理求解。解：如圖所示.設(shè)q1=q2=…=q6=q，各點(diǎn)電荷q在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小均為：1236204πqEEEEEa????????各電場(chǎng)方向如圖所示，由圖可知與抵消.3E?6E?41520EEEEE?????????據(jù)矢量合成，按余弦定理有：)60180cos()2)(2(2)

5、2()2(2220ooEEEEE????方向垂直向下.202002334232aqaqEE???????97電荷以線密度λ均勻地分布在長(zhǎng)為l的直線上，求帶電直線的中垂線上與帶電直線相距為R的點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)。分析：將帶電直線無(wú)窮分割，取電荷元，運(yùn)用點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式表示電荷元的場(chǎng)強(qiáng)，再積分求解。注意：先電荷元的場(chǎng)強(qiáng)矢量分解后積分，并利用場(chǎng)強(qiáng)對(duì)稱性。解：如圖建立坐標(biāo)，帶電線上任一電荷元在P點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為：02204()dxdErRx???????根據(jù)