3.天津和北京相距120km,在北京于某日上午9时有一工厂因过载而断电,同日在天津于9时0分0.0003秒有一自行车与卡车相撞。试求在以u?0.8c的速率沿北京到天津方向飞行的飞船中,观察到的这两个事件之间的时间间隔,哪一事件发生在前?
*4.地球上的观测者发现,一艘以速率0.6c向东航行的宇宙飞船将在5s后同一个以0.8c速率向西飞行的彗星相撞,问:
(1)飞船中的人看彗星以多大速率向他接近 (2)按飞船的钟,还有多少时间可以用来规避
5两个相同的粒子A、B,静止质量均为m0,粒子A静止,粒子B以0.6c的速度撞向A,设碰撞时完全非弹性的,求碰撞后复合粒子的质量、动量和能量。
《大学物理》作业 No.3 静电场
一、选择题:
1、下列几个说法中哪一个是正确的?( )
(A)电场中某点场强的方向,就是将点电荷放在该点所受电场力的方向; (B)在以点电荷为中心的球面上,由该点电荷所产生的场强处处相同;
(C)场强方向可由E?Fq定出,其中q为试验电荷的电量,F为试验电荷所受电场力;
5
???(D)以上说法都不正确。
2、如图所示,一个带电量为q的点电荷位于正方体的A角上,则通过侧面abcd的电场强度通量等于:( ) (A)
qq; (B) ; 6?012?0 (C)
qq;(D) 。 24?036?0
3. 有两个电荷都是+q的点电荷,相距为2a.今以左边的点电荷所在处为球心,以a为半径作一球形高斯面 . 在球面上取两块相等的小面积S1和S2,其位置如图所示.设通过S1和S2的电场强度通量分别为?1和?2,通过整个球面的电场强度通量为?S,则( ) (A)??1>?2,?S=q /??0. (B) ?1<?2,?S=2q /??0. S2 S1 q q x (C) ?1=?2,?S=q /??0.
2a O (D)?1<?2,?S=q /??0
4、关于高斯定理的理解有下面几种说法,其中正确的是( )
?(A)如果高斯面上E处处为零,则该面内必无电荷;
(B)如果高斯面内无电荷,则高斯面上E处处为零; (C)如果高斯面上E处处不为零,则该面内必有电荷;
(D)如果高斯面内有净电荷,则通过高斯面的电通量必不为零。
5、两个同心的均匀带电球面,内球面半径为R1、带电量Q1,外球面半径为R2、带电量( ) Q2,则在内球面里面、距离球心为r处的P点的场强大小E为:(A)
??Q1?Q2Q1Q2Q1; (B); (C); (D)0。 ?24??0r24??0R124??0R24??0r26. 一带正电荷的物体M,靠近一原不带电的金属导体N,N的左端感生出负电荷,右端
感生出正电荷.若将N的左端接地,如图所示,则 ( )
(A) N上有负电荷入地.
NM(B) N上有正电荷入地.
(C) N上的电荷不动.
(D) N上所有电荷都入地.
6 二、填空题:
1、电荷面密度为?的均匀带电平板,以平板上的一点O为中心,R为半径作一半球面,如图1所示,则通过此半球面的电通量为 。 2、在高斯定理的电荷
??????E?ds??q/?0中,在任何情况下,式中E的是否完全由高斯面包围
(填“是”或“否”) ?q激发? 。3、一根有限长的均匀带电直线,其电荷分布及所激发的电场有一定的对称性,能否利用高斯定理来算电场强度? 。(填“能”或“不能”) 4、写出下列带电体激发的场强公式:
?(1)点电荷q的场强:E?
?(2)均匀带电球面(带电量为Q)外的场强:E? ?(3)“无限长”均匀带电直线(电荷线密度为?)的场强:E? ?(4)“无限大”均匀带电平面(电荷面密度为?)的场强:E?
5、两个平行的“无限大”均匀带电平面,其电荷面密度分别为??和?2?,如图2所示。设方向向右为正,则A、B、C三个区域的电场强度分别为: EA? , EB? , EC? 。
图1 图2
6. 电荷为-5×109 C的试验电荷放在电场中某点时,受到 20×109 N的向下的力,则该点的电场强度大小为_____________________,方向____________.
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三、计算题:
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1、(p30 习题10.6)一均匀带点直线段长为L,线电荷密度为?。求直线段的延长线上距
L中点为r(r?L/2)处的场强。
2、一带电细线弯成半径为R的半圆形,电荷线密度为???0sin?,式中?为半径R与X轴所成的夹角,?0为一常数,如图所示,试求环心O处的电场强度。
3、(p31 习题10.14)两无限长同轴圆柱面,半径分别为R1和R2(R1?R2),带有等值异号电荷,单位长度的电荷量为?和??,求距轴线r处的场强,当(1)r?R1;(2)(3)r?R2。 R1?r?R2;
4、如图所示,一厚为a的“无限大”带电平板,电荷体密度
??kx(0?x?a),k为一正常数。求:
(1)板外两侧任一点M1、M2的电场强度大小;
(2)板内任一点M的电场强度;(3)场强最小的点在何处?
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