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《新编基础物理学》第九章真空中电场习题解答和分析

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1 题9-2 解图 第九章习题解答 9-1 两个小球都带正电,总共带有电荷55.0 10 C,如果当两小球相距2.0m 时,任一球受另一球的斥力为1.0N.试求总电荷在两球上是如何分配的? 分析:运用库仑定律求解。 解:如图所示,设两小球分别带电q1,q2 则有 q1+q2=5.0³10-5C ① 由题意,由库仑定律得: 91212209 1014π4q qqqFr ② 由①②联立得:51521.2 10 C3.8 10 Cqq 9-2 两根6.0³10-2m 长的丝线由一点挂下,每根丝线的下端都系着一个质量为0.5³10-3kg的小球.当这两个小球都带有等量的正电荷时,每根丝线都平衡在与沿垂线成60°角的位置上。求每一个小球的电量。 分析:对小球进行受力分析,运用库仑定律及小球平衡时所受力的相互关系求解。 解:设两小球带电q1=q2=q,小球受力如图所示 220cos304πqFTR ① sin 30mgT ② 联立①②得: 2o024tan30mgRq ③ 其中223sin 606 103 3 10 (m)2rl   2Rr 代入③式,即: q=1.01³10-7C 9-3 电场中某一点的场强定义为0FEq,若该点没有试验电荷,那么该点是否存在场强?为什么? 答:若该点没有试验电荷,该点的场强不变.因为场强是描述电场性质的物理量,仅与场源电荷的分布及空间位置有关,与试验电荷无关,从库仑定律知道,试验电荷q0 所受力F与q0 成正比,故0FEq是与q0 无关的。 9-4 直角三角形 ABC 如题图9-4 所示,AB 为斜边,A 点上有一点荷911.8 10 Cq,B 题9-1 解图 2 点上有一点电荷924.8 10 Cq ,已知BC=0.04m,AC=0.03m,求C 点电场强度E的大小和方向(cos37°≈0.8, sin37°≈0.6). 分析:运用点电荷场强公式及场强叠加原理求解。 解:如题图 9-4 所示 C 点的电场强度为12EEE 994112201.8 109 101.8 10 (N/C)4π()(0.03)qEAC  994222204.8 109 102.7 10 (N/C)4π()(0.04)qEBC  222241241.82.7103.24 10 (N/C)(V/m)EEE或 方向为:o44217.33107.2108.1arctanEEarctan 即方向与 BC 边成 33.7°。 9-5 两个点电荷66124 10 C,8 10 Cqq 的间距为 0.1m,求距离它们都是 0.1m 处的电场强度E。 分析:运用点电荷场强公式及场强叠加原理求解。 解:如图所示:96611220 19 104 103.6 10 (N/C)4π10qEr...

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