10.1 四个点电荷到坐标原点的距离均为 d,如题 10.1 图所示,求点 O 的电场强度的大小和方向 。 题图 10.1 解:由图所示 x 轴上两点电荷在 O 点产生场强为 y 轴上两点电荷在点 O 产生场强为 所以,点 O 处总场强为 大小为,方向与 x 轴正向成角。10.4 正方形的边长为 a,四个顶点都放有电荷,求如题 10.4 图所示的 4 种情况下,其中心处的电场强度。题图 10.4 解:在四种情况下,均以中心 O 为坐标原点,水平向右为 x 轴正方向,竖直向上为 y 轴正方向建立坐标系,则有(a)根据对称性,四个顶点处的电荷在中心处产生的场强两两相互抵消。所 以 (b) 根据对称性,电荷在中心处产生的场强在 x 轴上抵消,只有 y 轴上的分量,所以 (c) 根据对称性,对角线上的电荷在中心处的场强可以相互抵消,所以 (d) 根据对称性,电荷在中心处产生的场强在 y 轴上抵消,只有 x 轴上的分量,所以 10.5 一半径为 R 的半圆细环上均匀地分布电荷+Q,求环心处的电场强度。题图 10.5解:以环心 O 为原心,取如图所示的坐标轴。在环上取一线元,其所带电量为,它在环心 O 处的电场强度在 y 轴上的分量为由于环对 y 轴对称,电场强度在 x 轴上的分量为零。因此,半圆环上的电荷在环心O 处总的电场强度为 10.6 长为 15.0cm 的直导线 AB,其上均匀分布着线密度=5.010—9Cm-1的正电荷,如题图 10.6 所示。求(1)在导线的延长线上与导线 B 端相距为 5cm 的点 P 的场强;解:(1) 取点 P 为坐标原点,x 轴向右为正,如题 10.6(a)所示。设带电直导线上一小段电荷至点 P 距离为,它在点 P 产生的场强为 (沿 x 轴正向)由于各小段导线在点 P 产生的场强方向相同,于是 方向水平向右。 10.8 如题图 10.8(a)所示,电荷线密度为的无限长均匀带电直线,其旁垂直放置电荷线密度为的有限长均匀带电直线 AB,两者位于同一平面内,求 AB所受的静电力。 解:如图 10.8 所示,建立坐标系,取线元 dx,其带电量为 ,受力为方向沿 x 轴正向。直线 AB 受力大小为方向沿 x 轴正向(水平向右)。10.9 有一非均匀电场,其场强为,求通过如题图 10.9 所示的边长为 0.53 m 的立方体的电场强度通量。(式中 k 为一常量)题图 10.9 解:由于只有 x 方向的分量,故电场线只穿过垂直于 x 轴,且位于 x1=0 和 x2=0.53m 处的两个立方体面 S1和 S2。考虑到这...