大学物理电磁学习题的总结-PPT.ppt

第一部分静电场例1.实验表明，在靠近地面处有相当强的电场，方向垂直地面向下，大小为100V/m；在离地面1.5km高的地方，E也是垂直于地面向下的，大小约为25V/m.1、试计算从地面到此高度大气中电荷的平均体密度；2、如果地球上的电荷全部均匀分布在表面，求地面上电荷的面密度。例2．在半径为R1，电荷体密度为ρ的均匀带电球体内，挖去一个半径为R2的球体空腔，空腔中心O2与带电球体中心O1间的距离为b，且R1>b>R2，求空腔内任一点的电场强度。（提示：用补缺法计算电场强度）例3.如图所示，一厚为b的“无限大”带电平板，其电荷体密度为，式中k为一正的常数。求:(1)平板外两侧任一点P1和P2处的电场强度大小；(2)平板内任一点P处的电场强度；(3)场强为零的点在何处？解法2：例4.“无限长”均匀带电的半圆柱面，半径为R，设半圆柱面沿轴线单位长度上的电量为λ，求轴线上一点的电场强度。例5：如图所示，一无限长圆柱面，其面电荷密度为为半径R与x轴之间的夹角，试求圆柱面轴线上一点的场强。例6：电荷线密度为λ的“无限长”均匀带电细线，弯成图示形状。若半圆弧AB的半径为R，试求圆心O点的场强。例7.两导体球A、B，半径分别R1=0.5m,R2=1.0m,中间以导线连接,两球外分别包以内半径为R=1.2m的同心导体球壳(与导线绝缘)并接地,导体间的介质均为空气。已知：空气的击穿场强为3×106V/m，今使A、B两球所带电量逐渐增加，计算：(1)此系统何处首先被击穿？(2)击穿时两球所带的总电量Q为多少？（设导线本身不带电，且对电场无影响）例8．在一不带电的金属球旁，有一点电荷+q，金属球半径为R，求：（1）金属球上感应电荷在球心处产生的电场强度及此时球心处的电势U；（2）若将金属球接地，球上的净电荷为何？已知+q与金属球心间距离为r。例10.半径分别为R1和R2（R1>R2）的两个同心导体薄球壳，分别带电量Q1和Q2，今将内球壳用细导线与远处的半径为r的导体球相连，导体球原来不带电，求相连后导体球所带电量。例11：一电子二极管由半径r=0.50mm的圆柱形阴极K和套在阴极外同轴圆筒形的阳极A构成，阳极的半径R＝0.45cm。阳极电势比阴极电势高300V。设电子从阴极发射出来时速度很小，可忽略不计。求：（1）电子从K向A走过2.0mm时的速度。（2）电子到达A时的速度例12.平行板电容器，极板面积为S，板间距为d。相对介电常数分别为的两种电介质各充满板间的一半，问：（1）此电容器带电后，两介质所对的极板上自由电荷面密度是否相等？（2）此时两种介质内的D是否相等？（3）此电容器的电容多大？例13：如图示，一平行板电容器两极板的面积都是S，相距为d，两板分别带电荷Q和-Q，今在其间平行地插入厚度为t的导体板，其面积为S/2，略去边缘效应.求：（1）两板电势差U；（2）电容。例14：三平行金属板A、B和C，面积都是200cm2，AB相距4.0mm，AC相距2.0mm，B、C都接地（如图示）。如果使A板带正电3.0×10-7C，在略去边缘效应时，问B板和C板上感应电荷各是多少？若以地的电势为零，A板的电势是多少？思考题：如图示，电中性的金属球壳的内外半径分别为R1和R2，球心处置一电量为Q的正点电荷，在距球心为r处的P点放置另一正点电荷q，试求：（1）点电荷Q对q的作用力；（2）点电荷q对球壳内表面上的电荷的总作用力；（3）点电荷Q对金属球壳的静电力；（4）金属球壳的电势；（5）当球壳接地时，球壳外表面的电量。关于导体接地后电荷分布、与无限远等电势问题。第二部分磁学习题真空中的稳恒磁场3.磁力作业17-1.如图所示，AB、CD为长直导线，BC为圆心在O点的一段圆弧形导线，其半径为R，若通以电流I，求O点的磁感应强度。作业17-8.无限长同轴电缆由一导体圆柱和一与它同轴的导体圆筒所构成．使用时，电流I从一导体流入，从另一导体流出，设导体中的电流均匀分布在横截面上．圆柱的半径为r1，圆筒的内外半径分别为r2和r3，试求空间各处的磁感应强度.作业18-1.如图所示，长直电流I1附近有一等腰直角三角形线框，通以电流I2，二者共面．求△ABC的各边所受电流的磁力．例题.在同一平面上有两个同心的圆线圈（R>>r）。小线圈所受的磁力矩是多少？小线圈同时还受到什么样的力？例题.均匀带电细杆AB，电荷线密度为λ，绕垂直于直线的轴O以角速度ω匀速转动求：1.O点的磁感应强度Bo2.磁矩m3.若a>>b，求Bo及m3.例题．将N根很长的相互绝缘的细直导线平行紧密排成一圆筒形，筒半径为R，每根导线都通以方向相同，大小相等的电流，总电流为I。求每根导线单位长度上所受力的大小和方向。例题.如图所示，将一无限大均匀载流平面放入均匀磁场中，（设均匀磁场方向沿OX轴正方向)且其电流