物理学简明教程答案马文蔚

【篇一：物理学马文蔚第五版第六章-第八章答案】

txt>6 －1 将一个带正电的带电体a 从远处移到一个不带电的导体b 附近，则导体b 的电势将（ ）

（a） 升高 （b） 降低 （c） 不会发生变化 （d） 无法确定

分析与解 不带电的导体b 相对无穷远处为零电势。由于带正电的带电体a 移到不带电的导体b 附近时，在导体b 的近端感应负电荷；在远端感应正电荷，不带电导体的电势将高于无穷远处，因而正确答案为（a）。

6 －2 将一带负电的物体m靠近一不带电的导体n，在n 的左端感应出正电荷，右端感应出负电荷。若将导体n 的左端接地（如图所示），则（ ）

（a） n上的负电荷入地 （b）n上的正电荷入地

（c） n上的所有电荷入地（d）n上所有的感应电荷入地

分析与解 导体n 接地表明导体n 为零电势，即与无穷远处等电势，这与导体n在哪一端接地无关。因而正确答案为（a）。

6 －3 如图所示将一个电量为q 的点电荷放在一个半径为r 的不带电的导体球附近，点电荷距导体球球心为d，参见附图。设无穷远处为零电势，则在导体球球心o 点有（ ） （c）e?0,v?0

分析与解 达到静电平衡时导体内处处各点电场强度为零。点电荷q 在导

6 －4 根据电介质中的高斯定理，在电介质中电位移矢量沿任意一个闭合曲面的积分等于这个曲面所包围自由电荷的代数和。下列推论正确的是( )

（a） 若电位移矢量沿任意一个闭合曲面的积分等于零，曲面内一定没有自由电荷

（c） 若电位移矢量沿任意一个闭合曲面的积分不等于零，曲面内一定有极化电荷

（d） 介质中的高斯定律表明电位移矢量仅仅与自由电荷的分布有关

（e） 介质中的电位移矢量与自由电荷和极化电荷的分布有关

分析与解 电位移矢量沿任意一个闭合曲面的通量积分等于零，表明曲面

内自由电荷的代数和等于零；由于电介质会改变自由电荷的空间分布，介质中的电位移矢量与自由电荷与位移电荷的分布有关。因而正确答案为（e）。

6 －5 对于各向同性的均匀电介质，下列概念正确的是（ ）

分析与解 电介质中的电场由自由电荷激发的电场与极化电荷激发的电场迭加而成，由于极化电荷可能会改变电场中导体表面自由电荷的分布，由电介质中的高斯定理，仅当电介质充满整个电场并且自由电荷的分布不发生变化时，在电介质中任意高斯面s 有

6 －6 不带电的导体球a 含有两个球形空腔，两空腔中心分别有一点电荷qb 、qc ，导体球外距导体球较远的r 处还有一个点电荷qd （如图所示）。试求点电荷qb 、qc 、qd 各受多大的电场力。

分析与解 根据导体静电平衡时电荷分布的规律，空腔内点电荷的电场线终止于空腔内表面感应电荷；导体球a 外表面的感应电荷近似均匀分布，因而近似可看作均匀带电球对点电荷qd 的作用力。 fd??qb?qc?qd

点电荷qd 与导体球a 外表面感应电荷在球形空腔内激发的电场为零，点电

荷qb 、qc处于球形空腔的中心，空腔内表面感应电荷均匀分布，点电荷qb 、qc受到的作用力为零.

分析 （1） 由于半径r１＜＜l，因此可将电极视作无限长圆柱面，阴极和阳极之间的电场具有轴对称性．从阴极射出的电子在电场力作用下从静止开始加速，电子所获得的动能等于电场力所作的功，也即等于电子势能的减少．由此，可求得电子到达阳极时的动能和速率．

（2） 计算阳极表面附近的电场强度，由f ＝qe 求出电子在阴极表面所受的电场力． 解 （1） 电子到达阳极时，势能的减少量为 由于电子的初始速度为零，故 因此电子到达阳极的速率为 v?

（2） 两极间的电场强度为 2eek?m2ev?1.03?107m?s-1 m e??

负号表示阳极电势高于阴极电势．阴极表面电场强度 r1

电子在阴极表面受力

f??ee?4.37?10?14ern

6 －8 一导体球半径为r１ ，外罩一半径为r2 的同心薄导体球壳，外球壳所带总电荷为q，而内球的电势为v０ ．求此系统的电势和电场的分布．

?电．一般情况下，假设内导体球带电q，导体达到静电平衡时电荷的分布如图所示．依照电荷的这一分布，利用高斯定理可求得电场分布．并由vp??pe?dl或电势叠加求出电势的

分布．最后将电场强度和电势用已知量v0、q、r１、r2表示． r ＜r１时，e1?r??0

【篇二：物理学教程马文蔚周雨青第二版上册课后答案

(全)】

s=txt>第一章 质点运动学 (1) 根据上述情况,则必有( ) (2) 根据上述情况,则必有( )

(a) ｜v｜= v,｜｜=(b) ｜v｜≠v,｜｜≠ (c) ｜v｜= v,｜｜≠(d) ｜v｜≠v,｜｜=

1 -2 一运动质点在某瞬时位于位矢r(x,y)的端点处,对其速度的大小有四种意见,即 22drdrds?dx??dy?(1)； (2)； (3)； (4)?????． dtdtdt?dt??dt? 下述判断正确的是( )

(a) 只有(1)(2)正确 (b) 只有(2)正确

(c) 只有(2)(3)正确 (d) 只有(3)(4)正确

分析与解 dr表示质点到坐标原点的距离随时间的变化率,在极坐dt 标系中叫径向速率．通常用符号vr表示,这是速度矢量在位矢方向上的一个分量；dr表示速度矢量；在自然坐标系中速度大小可用公式dt

22dsdx??dy?计算,在直角坐标系中则可由公式v??v??????求解．故选dt?dt??dt? (d)．

1 -3 质点作曲线运动,r 表示位置矢量, v表示速度,a表示加速度,s 表示路程, aｔ表示切向加速度．对下列表达式,即

(1)d v /dt ＝a；(2)dr/dt ＝v；(3)ds/dt ＝v；(4)d v /dt｜＝aｔ． 下述判断正确的是( )

(a) 只有(1)、(4)是对的 (b) 只有(2)、(4)是对的 (c) 只有(2)是对的(d) 只有(3)是对的

dv表示切向加速度aｔ,它表示速度大小随时间的变化率,dt

dr是加速度矢量沿速度方向的一个分量,起改变速度大小的作用；在dt

ds极坐标系中表示径向速率vr(如题1 -2 所述)；在自然坐标系中表dt分析与解

示质点的速率v；而dv表示加速度的大小而不是切向加速度aｔ．因此dt

只有(3) 式表达是正确的．故选(d)． 1 -4 一个质点在做圆周运动时,则有( )

(a) 切向加速度一定改变,法向加速度也改变 (b) 切向加速度可能不变,法向加速度一定改变 (c) 切向加速度可能不变,法向加速度不变 (d) 切向加速度一定改变,法向加速度不变

分析与解 加速度的切向分量aｔ起改变速度大小的作用,而法向分量 an起改变速度方向的作用．质点作圆周运动时,由于速度方向不断改 变,相应法向加速度的方向也在不断改变,因而法向加速度是一定改变的．至于aｔ是否改变,则要视质点的速率情况而定．质点作匀速率 圆周运动时, aｔ恒为零；质点作匀变速率圆周运动时, aｔ为一不为零

的恒量,当aｔ改变时,质点则作一般的变速率圆周运动．由此可见,应 选(b)．

1 -5 已知质点沿x 轴作直线运动,其运动方程为x?2?6t2?2t3,式中x 的单位为m,t 的单位为 s．求：

(1) 质点在运动开始后4.0 s内的位移的大小； (2) 质点在该时间内所通过的路程； (3) t＝4 s时质点的速度和加速度．

就必须注意到质点在运动过程中可能改变运动方向,此时,位移的大小和路程就不同了．为此,需根据dx?0来确定其运动方向改变的时刻dt

dxd2x和2两式计算． dtdt

题 1-5 图

解 (1) 质点在4.0 s内位移的大小 dx (2) 由 ?0 dt

得知质点的换向时刻为 tp?2s (t＝0不合题意)