第一讲作业
T2-2 在什么条件下,电场强度才能是管形场又是无旋场? 答:自由电荷密度为0时,E既是管形场又是无旋场。
T2-3 写出自由空间中静电学基本假设的积分形式,并用文字说明它们的物理意义。
答:?E?ds?Q?0 :电场强度从空间中任一封闭面流出的总通量等于该封闭面
S内的总电量除以空间介电常数。
?E?dl?0:静电场沿任何一个封闭路径的标量线积分为0。
l
第二讲 作业
rb221?rbE2-5 一个球形电荷分布?f??0?????? 存在于区域0中,这一电荷分布被一内半径为ri围。计算各处的E。
b,外半径为r0的导体球壳所包
E0?3E2-14 已知在园柱形区域(0???a)内的电场强度E?e?3
a(E0是常数),在此区域外的E?0,求区域内外的体电荷密度。
E2-16 在真空中,有一个半径为a的带电球体,其体电荷密度ρf=kr(k是常数,r是球坐标系的径向变量)求球内、外的电场强度和电位的表示式。
答案
E2-5 (1)0?r?b
?0?rr3?E?er??2?
?0?35b??0?rr3? (2)b?r?ri E?er???
?0?35b2? (3)ri (4)r?r?r0 E?0
?r0 E?er?2?0b315?0r2
4E0?0?2E2-14 区域内 ?f?a3 区域外
?f?0
E2-16 0?r?a ka3kr3kr2E1???er ?1?
r?a
4?0E?ka42?er4?2 0r3?012?0?ka42?4?
0r 答案
E2-5 (1)0?r?b
?0?rr3?E?er??2?
?0?35b?2?0b3 (2)b?r?ri E?er 15?0r2 (3)ri (4)r
?r?r0 E?0
?r0 E?er?2?0b315?0r2
第三讲 作业
T2-12 给定电荷分布的电位移矢量与媒质的性质有关吗?电场强度呢?
E2-9 在中心点位于原点,边长为L的媒质立方体内的极化强度矢量为
Pe?P0?exx?eyy?ezz?,
(a) 计算面和体束缚电荷密度; (b) 证明总束缚电荷为零。
E2-17 两媒质分界面为z=0面,已知?r1?2和?r2?3,如果已知区域1中的
E1?ex2y?ey3x?ez(5?z)
我们能求出区域2中哪些地方的E2和D2呢?能求出区域2中任意点的E2和
D2 吗? 答案 T2-12
答:因为D??E,其中?为媒质的介电常数,与媒质的性质有关,故电位移矢量是与媒质性质有关的一个量。而电场强度的定义为:单位试验电荷所受到的力,所以E与媒质的性质无关。
E2-9
(a)六个面上的面束缚电荷密度均为:?s?P0L/2 体束缚电荷密度为:?v??3P0
(b)总束缚电荷为:Q=0