大学物理规范作业(本一)30单元测试二(电学)解答(13)

2.地球表面上方电场方向向下，大小可能随高度改变， 如图所示。设在地面上方100m高处场强为150N/C,300m高 处场强为100N/C 。试由高斯定律求在这两个高度之间的 平均体电荷密度,以多余的或缺少的电子数密度表示。 解：在空气中取一柱形高斯面，上表 s 面在300m处，场强为E1,下表面在 100m处，场强为E2,截面积为s。 h 由高斯定理：

0 8.85 10 12 12 3 ( E2 E

1 ) 2 . 21 10 C / m (150 100) h 200 12 2.21 10 7 3 n 1 . 38 10 / m 单位体积内的电子数为 e 1.6 10 19由于所带的是正电荷，空气中缺少电子。13

sh s E dS E1s E2 s 0

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