大學(xué)物理第五版馬文蔚電磁學(xué)習(xí)題答案

1、第五章第五章靜電場5－1電荷面密度均為＋σ的兩塊“無限大”均勻帶電的平行平板如圖(A)放置，其周圍空間各點(diǎn)電場強(qiáng)度E(設(shè)電場強(qiáng)度方向向右為正、向左為負(fù))隨位置坐標(biāo)x變化的關(guān)系曲線為圖(B)中的()分析與解分析與解“無限大”均勻帶電平板激發(fā)的電場強(qiáng)度為，方向沿帶電02εσ平板法向向外，依照電場疊加原理可以求得各區(qū)域電場強(qiáng)度的大小和方向.因而正確答案為(B).5－2下列說法正確的是()(A)閉合曲面上各點(diǎn)電場強(qiáng)度都為零時(shí)，曲面內(nèi)一定沒有電荷

2、(B)閉合曲面上各點(diǎn)電場強(qiáng)度都為零時(shí)，曲面內(nèi)電荷的代數(shù)和必定為零(C)閉合曲面的電通量為零時(shí)，曲面上各點(diǎn)的電場強(qiáng)度必定為零(D)閉合曲面的電通量不為零時(shí)，曲面上任意一點(diǎn)的電場強(qiáng)度都不可能為零分析與解分析與解依照靜電場中的高斯定理，閉合曲面上各點(diǎn)電場強(qiáng)度都為零時(shí)，曲面內(nèi)電荷的代數(shù)和必定為零，但不能肯定曲面內(nèi)一定沒有電荷；閉合曲面的電通量為零時(shí)，表示穿入閉合曲面的電場線數(shù)等于穿出閉合曲面的電場線數(shù)或沒有電場線穿過閉合曲面，不能確定曲面上各點(diǎn)

3、的電場強(qiáng)度必定為零；同理閉合曲面的電通量不為零，也不能推斷曲面上任意一點(diǎn)的電場能凈電荷是多少？若將原子視作質(zhì)點(diǎn)，試比較兩個(gè)氧原子間的庫侖力和萬有引力的大小.分析分析考慮到極限情況，假設(shè)電子與質(zhì)子電量差值的最大范圍為210－21e，中子電量為10－21e，則由一個(gè)氧原子所包含的8個(gè)電子、8個(gè)質(zhì)子和8個(gè)中子可求原子所帶的最大可能凈電荷.由庫侖定律可以估算兩個(gè)帶電氧原子間的庫侖力，并與萬有引力作比較.解一個(gè)氧原子所帶的最大可能凈電荷為??eq

4、21max10821?????二個(gè)氧原子間的庫侖力與萬有引力之比為1108.2π46202max??????GmεqFFge顯然即使電子、質(zhì)子、中子等微觀粒子帶電量存在差異，其差異在10－21e范圍內(nèi)時(shí)，對于像天體一類電中性物體的運(yùn)動(dòng)，起主要作用的還是萬有引力.5－61964年，蓋爾曼等人提出基本粒子是由更基本的夸克構(gòu)成，中子就是由一個(gè)帶的上夸克和兩個(gè)帶的下夸克構(gòu)成.若將夸克作為經(jīng)典e32e31?粒子處理(夸克線度約為10－20m)，中

5、子內(nèi)的兩個(gè)下夸克之間相距2.6010－15m.求它們之間的相互作用力.解由于夸克可視為經(jīng)典點(diǎn)電荷，由庫侖定律??rrrreεrqqεeeeFN78.3π41π412202210???F與徑向單位矢量er方向相同表明它們之間為斥力.5－7質(zhì)量為m，電荷為－e的電子以圓軌道繞氫核旋轉(zhuǎn)，其動(dòng)能為Eｋ.證明電子的旋轉(zhuǎn)頻率滿足4320232meEεk?v其中ε0是真空電容率，電子的運(yùn)動(dòng)可視為遵守經(jīng)典力學(xué)規(guī)律.分析分析根據(jù)題意將電子作為經(jīng)典粒子處理