第6章电学部分习题解答讲解
第6章电学部分习题解答精品资料
2、关于静电场中某点电势值的正负，下列说法正确的是： （A）电势值的正负取决于置于该点的试验电荷的正负； （B）电势值的正负取决于电场力对试验电荷作功的正负； （C）电势值的正负取决于电势零点的选择；
(D) 电势值的正负取决于产生电场的电荷的正负。
U pA qP 00w q0 pp 零 势点Edr
线，弯成图示形状。若半圆弧的半径为R，试求圆心O
点的场强。 y
x
如图所示，两个“无限长”的、半径分别为R1和R2共轴圆柱面均匀 带电，轴线方向单位长度上的带电量分别为 λ1和λ2 ， 则在内圆柱面
里面、距离轴线为r处的P点的电场强度大小 (D)
(A)
12 20r
(C) 410R1
(B) 210R1202R2
(点的坐标x, y以米计)
提示： U a b a b E d l a b ( 4 i ˆ 0 6 ˆ j ) 0 ( d i ˆ d 0 x ˆ j )y
1
0
340 d 0 x260 d 0 y20V 00
y
E
a
b
x
5 真空中一半径为R 的球面均匀带电Q，在
球心O 处有一电荷为q 的点电荷，如图所示．设无穷
2
Ey dEy 2 dEcos
0
Eo
j 20R
/2 cosd
2
0 40R 20R
6-11、（1）一半径为R的带电球体，其上电荷分布的体密度为一常
数 ρ，试求此点球体内、外的场强分布；
(2)若（1）中带电球体上点电荷分布的体密度为：
0
1
r R
，
其中ρ0为一常数 ，r为球上任意一点到球心的距离，试求此带点球
体内、外的场强分布。
【习题】第6章 电化学剖析
Λm ≌Λm∞ = κ/c
（6-1-16）
上式表明，测定难溶盐溶液的电导率可以计算其溶解度。
例6-6 18℃时饱和BaSO4溶液的电导率为3.468×10-4S.m1
，水的电导率为1.5×10- 4S.m-1， 求BaSO4在18℃时的溶
解度。已知18℃时Λm∞(Ba2＋) =110×10 - 4S.m2.mol-1,
α(ZnCl2) =α±3 = (γ±b±/b⊖)3
= 0.7503×0.005×0.0102 = 2.10×10-7
2.可逆电池与可逆电极 可逆电池必须满足三个条件： ☛ 电极反应必须是可逆的；
☛ 电池工作时通过的电流应无限小；
电池必须在无限接近于平衡的条件下工作。
☛ 其它过程可逆。
满足以上条件的电池即是可逆电池，构成可逆电池的电
或H为基本单元）：
n = n（1/2Cu） ＋ n（H）
n = Q / F = 965 / 96500 = 0.01000 mol
n（1/2Cu）= 0.2859×2/63.54 = 0.008999 mol
n（H）= n － n（Cu）= 0.01000 mol －0.008999 mol = 0.00100 mol
电化学 要点与习题
例 6-1 25℃、101.325kPa下电解CuSO4溶液，当通入的电 量为965C时，在阴上沉积出0.2859g铜，问同时在阴极上 有多少氢气放出？
解：在阴极上发生的反应为
Cu2＋ ＋ 2e → Cu
2H＋ ＋ 2e → H2
根据法拉第定律，在阴极上析出物质的总量为（以1/2Cu
其中含KCl 0.6659 g。试计算t(K+)和t(Cl-)。
解：由Ag电量计上析出的Ag计算通过电解池相应电量的物 质的量
电工学第六版课后答案
E
—12(a)
ls=5—3=2A，如图(k)0
QE
A
(b) (c)所示的电路中，是哪些元件在提供功率?
1A
—
PFQ鬥F Afi
图1 —12题1 — 13的电路
解:(a)图由1A电流源提供功率。
Cc)
(b)图由10V电压源提供功率。
(C)图由Us电压源提供功率。
1—14在图1—13(a)(b) (c)所示的电路中，电压
I2= 2A。
解:
R2
30
15
-p
UsU
I4
I4R1I5R3
I1
5 2
U
|4R1
100
17.5
图1 —6题1 —7的电路
1—8求图1—7所示各电路中的未知量。
-2A le?
Ca)
解：（a）图
u=?
SV
(c)图
-lOV
(b)
1 — 7题1 — 8的电路
(b)
10
20
—A
1—9在图 值为6.3V、
y lOA
Cb)
图1 — 13题1—14的电路
解：(a)图U=0(b)图U=1—3= —2V
(C)图U=( 1+2)X120=360V
1—14所示，试求它的电压源模型，并将其等效变
第二章习题
2-1图2-1所示的电路中，Us=1V，R1=1 Q，
R的阻值。
Is=2A.，电阻R消耗的功率为2W。试求
塀：rii+ is-i
—rzH
十
lOVC
」A、
1
~[ r
-
7 rv
L LJ
A点的电位。
1QV
《电工电子学》第6章习题答案
第6章习题答案6.1.1 选择题（1）在LC并联谐振回路谐振时，若电感的中间抽头交流接地，则首端与尾端的信号电压相位 B 。
A. 相同B. 相反C. 90 。
D. -90 。
（2）在LC并联谐振回路谐振时，若电感的首端或尾端交流接地，则电感其它两个端点的信号电压相位 A 。
A. 相同B. 相反C. 90 。
D. -90 。
（3）自激振荡是电路在__B___的情况下，产生了有规则的、持续存在的输出波形的现象。
A. 外加输入激励B. 没有输入信号C. 没有反馈信号（4）正反馈是放大电路产生自激振荡的__A____。
A. 必要条件B. 充分条件C. 充要条件（5）在正弦波振荡电路中，能产生等幅振荡的幅度条件是__A____。
A. B. C.（6）正弦波振荡电路的起振条件是__B____。
A. B. C.（7）在RC型正弦波振荡器中，通常是利用___B______来自动的稳定振荡器输出的幅度。
A. 线性特性元件B. 非线性特性元件C. 电抗特性元件（8）在题图6.1.1所示电路中，谐振回路由___A______元件组成。
A. 、B. 、C. 、、题图 6.1.1（9）在题图6.1.1所示电路中，电路的谐振频率____C_____。
A. B. C.（10）电路如题图6.1.2所示，设运放是理想器件，，为使该电路能产生正弦波，则要求____C_____。
A. （可调）B. （可调）C. （可调）题图 6.1.2（11）对于LC正弦波振荡电路，若已满足相位平衡条件，则反馈系数越大，__A______。
A.越容易起振B. 越不容易起振错误C.输出越小6.1.2判断下列说法是否正确，在括号中画上“√”或“×”。
（1）在反馈电路中，只要安排有LC谐振回路，就一定能产生正弦波振荡。
（ⅹ）（2）对于LC正弦波振荡电路，若已满足相位平衡条件，则反馈系数越大，越容易起振。
（√）（3）电容三点式振荡电路输出的谐波成分比电感三点式的大，因此波形较差。
电工技术第6章(李中发版)课后习题及详细解答.(DOC)
电工技术第6章(李中发版)课后习题及详细解答.(DOC)第6章一阶动态电路分析6.1图6.3所示的电路在开关S关闭之前已经处于稳定状态。
尝试在开关S关闭后立即找到电压uC和电流iC、i1和i2的初始值。
该分析首先在处的等效电路中找到，因为电路在处已经处于稳定状态，电路中各处的的电流和电压是恒定的，并且在等效电路中被替换为电容器中的电流。
绘制的电压为、和，因此此时电容C可视为开路。
然后，此时，当恒压源的电压为时，当电容器两端的电压为时，电容器c可以使用等效电路，如图6.4(a)所示根据分压公式，得到(V)。
根据开关定理，电容器两端的电压为(V)。
在瞬间，电容C可以被电压为伏的恒压源代替，由此可以得出处的电流i2为:(A)根据欧姆定律，处的电流i1为(A)根据KCL，处的电流iC相等由于4ω电阻支路已断开，因此，图6.3图6.1图6.4图6.1图6年2月，图6.5所示电路在开关闭合前处于稳定状态。
尝试在开关s闭合后立即找到电压u1和电流i1、i1、i2的初始值。
该分析首先在处的等效电路中找到，因为电路在处已经处于稳定状态，电路中各处的的电流和电压是恒定的，并且等效电路中在电感器两端的电压处的解显示为、和，因此然后，电感器l可以由电流为的恒流源代替电感电流为时的等效电路如图6.6(a)所示根据欧姆定律，得到(A)。
根据开关定理，处电感中的电流为(A)图6.5图6.2图6.6图6.2解决方案使用图在瞬间，电感可由电流为A的恒流源代替。
因此，电感两端电压为(V)的等效效应电路根据欧姆定律，得到。
根据分流公式，当获得时，电流i1和i2为(A)6.3，如图6.7所示。
在开关s闭合之前，电路处于稳定状态。
尝试找出开关s闭合后瞬时电压uC、u1和电流iL、iC、iI的初始值该分析首先在处的等效电路中发现和，因为电路在处已经处于稳定状态，和中的电流和电压是恒定的，并且电容器中的电流是恒定的，所以电容器c可以被视为开路，电感器l可以被视为短路。
电化学原理习题课-资料
(+) Ag eAg
02.3F RT lo1g0 (.4)0 02.3F RT lo1g0 (.7)2
E 2 .3 R[T l1 o 0 .4 g) 0 (lo 0 .1 g 0 .7 () 2 0 .0V 44 F
设计电池时要写对电池组。
0(P|S t 2 n ， S4 n)0.15 V4
E 0 0 ( P |F 3 ， t F 2 e ) 0 e ( P |S 2 ， t S n 4 ) n 0 . 7 0 . 1 7 0 . 5 6 1 V 4 1
所以，E E 0 2 .3 RlT o c S2 g n c F 23 e 0 .6 1 0 .0 75 lo 0 9 .0 g 1 0 (0 .0 1 )21 0 .6V 5
2 F cc 2 S4 n F 2 e
2 0 .0 ( 1 0 .0)2 01
问题：
2.3RT
① 200C时， F 0.0581 250C 时，2.3RT 0.0591
同时第6章习题F4也有类似情况。
②能斯特方程“+”“-”号， 平衡电位——氧化态、还原态 电动势——反应物、生成物
③活度计算公式
所以电极表面带正电。 ①当电极在零电荷电位时电极表面无双电层结构，界面层
中正负离子浓度相等，电位为0，如下图所示。
0
C+=C—
a 0
X
X
②电极在平衡电位时，其双电层结构示意图和双电层内离 子浓度分布与电位分布图如下图。
a
a 1
注意：①画图紧密层厚度为d； ②外电位写法为ψ1 ，而不是φ1。
子平均活度系数 0.544
第6、7部分：电学习题
第6部分 真空中的静电场一、选择题1． 根据高斯定理⎰⎰∑=⋅siqS E 0d ε，下列说法中正确的是[ ](A) 通过闭合曲面的电通量仅由面内电荷的代数和决定(B) 通过闭合曲面的电通量为正时面内必无负电荷 (C) 闭合曲面上各点的场强仅由面内的电荷决定(D) 闭合曲面上各点的场强为零时, 面内一定没有电荷2． 高斯定理成立的条件是[ ](A) 均匀带电球面或均匀带电球体所产生的电场 (B) 无限大均匀带电平面产生的电场 (C) 高斯面的选取必须具有某些简单的对称性 (D) 任何静电场3．将点电荷Q 从无限远处移到相距为2l 的点电荷＋和－q 的中点处, 则电势能的增加量为[ ] (A) 0 (B)l q 0π4ε (C) l Qq 0π4ε (D) lQq0π2ε4. 在下列情况中, 零电势可以选在无限远处的是[ ](A) 孤立带电球体的电势 (B) 无限大带电平板的电势 (C) 无限长带电直导线的电势 (D) 无限长均匀带电圆柱体的电势5．在空间有一非均匀电场，其电场线分布如图所示。
在电场中作一半径为R 的 闭合球面S ，已知通过球面上某一面元S ∆的电场强度通量为e ∆Φ，则通过该 球面其余部分的电场强度通量为[ ](A)－e ∆Φ (B)24e R S π∆Φ∆ (C) 24e R SSπ-∆∆Φ∆ (D) 0 6．有一半径为b 的圆环状带电导线，其轴线上有两点P 1和P 2，到环心距离如图所示，设无穷远处电势为零，P 1、P 2点的电势分别为U 1和U 2，则21U U 为[ ] (A)31； (B)52； (C) 21； (D) 257．在边长为a 正方体中心处放置一电量为Q 的点电荷，设无穷远处为电势零点，则在一个侧面的中心处的电势为[ ] (A)a 4Q 0πε (B) R 2Q 0πε (C) R Q 0πε (D) R22Q0πε8. 如图所示，一电偶极子放在均匀电场中, 当电偶极矩的方向与场强方向不一致时，其所受合力F和力偶矩M分别为[ ](A) 0,0==M F (B) 0,0≠=M F(C) 0,0=≠M F (D) 0,0≠≠M F9. 已知一负电荷从图5-1-48所示的电场中M 点移到N 点．有人根据这个图得出下列几点结论，其中哪一点是正确的[ ](A) 电场强度E M < E N ； (B) 电势U M < U N ；(C) 电势能W M< W N；(D) 电场力的功A > 0． 10. 边长为a 的正方体中心放置一电荷Q , 则通过任一个侧面S的电通量⎰⎰⋅sS E d 为[ ](A)04εQ (B) 06εQ (C) 08εQ(D) 6Q11．一个容量为10μF 的电容器，充电到500V ，则它所储存的能量为[ ] (A) 1.25J (B)2.50J (C)5.00J (D) 0.25J二、填空题1． 一个带电荷量为q 的点电荷位于一边长为a 的立方体的一个顶角上, 则通过该立方体一个q 不在其上的侧面的E 通量为 ．2．如图所示，一半径为R 的均匀带正电圆环，其电荷线密度为λ．在其轴线上有A 、B 两点，它们与环心的距离分别为R R 83、．现有一质量为m 、带电荷量为q 的粒子从A 点运动到B 点，在此过程中电场力所做的功为 ．3．真空中一半径为R 的均匀带电球面，总电荷量为Q (Q > 0)．今在球面上挖去非常小块的面积S ∆(连同电荷)，且假设不影响原来的电荷分布，则挖去S ∆后球心处电场强度的大小E ＝ ，其方向为 ． 4．在静电场中，一质子（带电荷e ＝1.6×10－19C ）沿四分之一的圆弧轨道从A 点移到B 点，如图所示，电场力作功8.0×10－15J ，则当质子沿四分之三的圆弧轨道从B 点回到A 点时，电场力作功A ＝S____________________。
第6章 静电场习题课
1 ∴ ρ = ε 0 (E 2 − E1 h
)
h
∆S
S
＝4.43×10-13 C/m3
(1)
E2
(2) 设地面面电荷密度为σ．由于电荷只分布在地表面， 由于电荷只分布在地表面， 所以电力线终止于地面，取高斯面如图 所以电力线终止于地面，取高斯面如图(2) 1 v 1 v ∆ 由高斯定理 ∫∫ E · dS = ∑ qi -E∆S= ε σ ∆S ε0 0 ＝－8.9 ∴σ =－ε 0 E＝－ ×10-10 C/m3 ＝－
1-2 题图
以正电荷为中心作一边长为a/2的立方体形的高斯面 以正电荷为中心作一边长为 的立方体形的高斯面 由高斯定理， 由高斯定理，总通量为 φ =
q
ε0 q 则通过一面的电通量为 φ = 6ε 0
5. 一半径为 的带电球体，其电荷体密度分布为 一半径为R的带电球体 的带电球体， ρ = 0 (r＞R) ρ = Ar (r≤R) ， A为一常量．试求球体内外的场强分布． 为一常量．试求球体内外的场强分布． 为一常量
S2
ε0
2
⋅d
ρd ⇒ Ex = 2ε 0
φ
1. 带电细线弯成半径为 的半圆形 电荷线密度为 λ = λ0 sin φ 带电细线弯成半径为R的半圆形 的半圆形,电荷线密度为 式中λ 为一常数， 为半径R与 轴所成的夹角 如图所示． 轴所成的夹角， 式中 0为一常数，Φ为半径 与x轴所成的夹角，如图所示． 试求环心O处的电场强度 处的电场强度． 试求环心 处的电场强度． 处取电荷元， 解：在 φ 处取电荷元，其电荷为
v v v r1 − r2 = a
3ε 0
v ρ v ∴E = a 3ε 0
点在空腔中位置无关。 与P点在空腔中位置无关。 点在空腔中位置无关
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3 4 r 3r 2 0 E dS E 4 r 1 0 3 0 4R s
q
0 r 3r E 1 3 0 4 R
当r>R时，建立如图所示的高斯面， 根据高斯面定理：
P
r
O
E dS
s
R 0
q
q
6-13．在半径为R，电荷体密度为的均匀带电球内，挖去一个半径 为r的小球，如图所示。证明球形空腔中任意点的场强为 E a 3 0
解：用场强叠加原理求解.
挖去一个球形空腔的带电体的场强可 以看作：一个均匀带正电的大球和一
O
u v E
O’
个均匀带负电的小球的场强的叠加。 u v u v 1 Ò E d S qi
6-8、长l=15.0cm的长直导线AB上，设想均匀地分布着线密度为 λ =5.0×10-9C/m 的正电荷，求：
（1）在导线的延长线上与B端相距d1=5.0cm处的P点的场强；
（2）在导线的垂直平分线上与导线中点相距d2=5.0cm处的Q点的场强。 解: (1)建立如图所示的坐标系，
A
x
L
dx
B P
6-11、（1）一半径为R的带电球体，其上电荷分布的体密度为一常
数 ρ，试求此点球体内、外的场强分布；
(2)若（1）中带电球体上点电荷分布的体密度为： 0 1
r R
，
其中ρ0为一常数 ，r为球上任意一点到球心的距离，试求此带点球
体内、外的场强分布。
解：（2）当r<R时，建立如图所示的高斯面，
(D) 电势值的正负取决于产生电场的电荷的正负。
零 势点 AP 0 w p Up E dr p q0 q0
（D）
0
q0
零点
0
答案: （C）
2019年3月7
3 、如图，在点电荷 q 的电场中，选
取以 q为中心、 R为半径的球面上一点
P处作电势零点，则与点电荷q距离为r
2019年3月7
R1
(D) 0
R2
解：过P点作如图同轴圆柱形高斯面S， 由高斯定理
O
1 rP
2
E dS 2rlE 0
S
所以E＝0。
强化练习： 1．右图中MN为电场中某一条电场线，方向向右，在线 上取两点a、b， 今将一电荷＋q从a移到b则( C ） A.电场力做正功，＋q的电势能增加； B.电场力做负功，＋q的电势能增加； C.电场力做正功，＋q的电势能减少； D.电场力做负功，＋q的电势能减少。 如电荷只在静电力作用下由静止开始运动，正电荷 由电势高的点移向电势低的点，负电荷由电势低的点
球心O 处有一电荷为q 的点电荷，如图所示．设无穷 远处为电势零点，则在球内离球心O 距离为r 的P点 处的电势为
q (A) 4 0 r
1 (B) 4 0 1 (D) 4 0
q Q r R
√
qQ (C) 4 0 r
r P Q
q Q q R r
1 1 ) 675(V/m) 0.05 0.20
(2)建立如图所示的坐标系，在导 线上取电荷元dq=dx ，电荷元在 Q点所激发的场强大小
dE
Ɵ
y
Q
dE
1
dx
1
2 4 0 d 2 x2
A dx
sin 1
d2
l
dx
2 2 2
x
dxB
x
dE1x dE2 x
根据高斯面定理：
E dS
s
r V 0 r
q
0
2
O
P
其中：q dV = 4 r dr
R
r 3 r 4 40 r 3 r 3r 2 0 1 4 r dr 40 1 0 3 4 R 3 4 R R
q1 q2 (B) d 4 0 S q1 q2 (D) d 4 0 S
S
A
B
2019年3月7
9 、如图， A点与 B点间距离为 2l， OCD 是以B为中心，以l为半径的半圆路径.
A +q O 2l l
C B q D
A、B 两处各放有一点电荷，电
荷分别为＋q和－q ．把另一电荷为Q(Q＜0 )的点电荷从D点沿 Qq 路径DCO移到O点，则电场力所做的功为____________ 。 6π 0 l
A
d2 d 2 cos
d2 x dxB
l
Ɵ0
x
dE y
1 1 4 0 d 2 2
1 cos 2
0
0
2 4 0 d 2 (1 tan 2 )
cos
cos
d2 d 2 cos
1
4 0 d 2
cos d
E dEy 2
0
R
R
其中：q dV = 4 r 2 dr
V
0
3 R r 0 1 4 r 2dr 0 3 R
3 3 R R 2 0 0 E dS E 4 r E 2 3 12 r 0 0 s 0
1
dx
2 3/2
2 0 d 2 d 2 x 2
1
l
4 0 d 2 2 l 2 d2 4
1.50 103 V m1
dE y
1
2 2
2
4 0 d x
cos dx
dE
Ɵ
y
Q
Ɵ
d2 x d 2 tan dx d 2 cos
的P'点的电势为
q (A) 4 π 0 r
q (C) 4π 0 (r R)
q 1 1 (B) 4 0 r R q 1 1 (D) 4 0 R r
2019年3月7
4、一均匀静电场，电场强度 E (400i 600j ) V·m-1， -2.0×103 V ． 则点a(3,2)和点b(1,0)之间的电势差Uab＝_____________
dq
y
解： dq dl Rd
x
dE
dq dE ; 沿径向 2 4 0 R
对称性分析:
d
R
o
dE
Ex dEx 0
2
dq
E y dE y 2 dE cos
0
j Eo 2 0 R
2
0
/2
cos d 4 0 R 2 0 R
2
M
dr
a
q 4 0 r
2
2a
dr
q 8 0a
2019年3月7
8、两块面积均为S的金属平板A和B彼此平行放置，板间距 则AB两板间的电势差UAB为
离为d(d远小于板的线度 ) ，设 A 板带有电荷 q1，B 板带有电荷 q2，
q1
q2
S d
q1 q2 (A) d 2 0 S q q2 (C) 1 d 2 0 S
d1
在导线上取电荷元dq=dx ，电
荷元在P点所激发的场强大小
dE
x
dE
1
dx
4 0 ( L d1 x )2
P点的总场强大小
E
l
1
dx
0
4 0 ( L d1 x )2
1 1 ( ) 4 0 d d L
9 109 5 109 (
dx
2 2 2
4 0 d x
1
2 2
4 0 d x
1
2 2
sin 0
∴合场强的方向沿y轴,其大小为
E dEy
l 2 0
2
4 0 d x
cos dx
x
l 2 2 1/2 0
2
4 0 d x
1
d2 d x
2 2
1/2
2
dx
2 0 d 2 x 2
(B)
Oq R
2019年3月7
6
电量q均匀分布长为2L的细杆上，求在杆延长线上
与杆端距离为a的p点的电势。
方法:点电荷电势＋电势迭加原理
dU
dq 4 0 r
4 0 l a x
2l dx
q
l
dx q 2l U d ln 1 8 0 l l l a x 8 0 l a q
S
P
u v E
x
0
(S)
大球的场强：E 4 r12
u v v u 同理，小球的场强：E r2 3 0 u v u v u v v u v v u 和场强：E P E E r1 r2 a 3 0 3 0 3 0
移向电势高的点。
2019年3月7
沿电场线方向电势降低
15V 5V A B 0 C -3V D
如以无穷远处电势为零，则： (1)正电荷（+Q）形成的电场中各点的电势均为正值 （且离场源近处电势大）； (2)负电荷（-Q）形成的电场中各点的电势均为负值 （且离场源近处电势小）。 2019年3月7
2、关于静电场中某点电势值的正负，下列说法正确的是： （A）电势值的正负取决于置于该点的试验电荷的正负； （B）电势值的正负取决于电场力对试验电荷作功的正负； （C）电势值的正负取决于电势零点的选择；