2022年大学物理学习指导下答案详解(朱善华).docx
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1、2022年大学物理学习指导下答案详解(朱善华) 练习一 , 方向单位矢量 y 为 dE x O 1、C 2、D 3、0, 4、3 s / , s / , 3 s / 、解: 由对称分析知,平板外两侧场强大小到处相等、方向垂直于平面且背离平面设场强大小为 E 作一柱形高斯面垂直于平面其底面大小为 S,如图所 示 按高斯定理 ,即 得到 (2)过平板内 一 点作一正交柱形高斯面,底面为 S设该处场强为 ,如图所示 按高斯定理有 得到 6 解: 球在 点产生电场 , 球在 点产生电场 ∴ 点电场 ; 在 产生电场 球在 产生电场 ∴ 点电场 E S x E S S b E
2、 练习四 ) R0 e p / 整个细线所受电场力为: 方向沿 x 正方向 电荷元在球面电荷电场中具有电势能: dW = / 整个线电荷在电场中具有电势能: 练习五 C 4 、 A 3 、 D 2 、 1 解:设极板上分别带电量+q 和-q;金属片与 A 板距离为 d 1 ,与 B 板距离为 d 2 ; 金属片与 A 板间场强为 金属板与 B 板间场强为 金属片内部场强为 则两极板间的电势差为 由此得 因 C 值仅与 d、t 有关,与 d 1 、d 2 无关,故金属片的安放位置对电容无影响 解:(l)依据有介质时的高斯定理: 可得两圆柱间电位移的大小为 场强大小为 两圆柱间电势差 电容 (2)
3、电场能量 练习六 , 平 行 z 轴 负 向 p R2 c ,垂直纸面对外 , , 7、解:因为金属片无限长,所以圆柱轴线上任一点 的磁感应强度方向都在圆柱截面上,取坐标如图所示,取宽为 的一无限长直电流 ,在轴上 点产生 与 垂直,大小为 ∴ 练习七 , 、解: 对 rr+dr 段,电荷 dq = l dr,旋转形成圆电流则 它在 O 点的磁感强度 方向垂直纸面对内 方向垂直纸面对内 6、解:在圆柱体内部与导体中心轴线相距为 r 处的磁感强度的大小, 由安培环路定律可得: 因而,穿过导体内画斜线部分平面的磁通 F 1 为 在圆形导体外,与导体中心轴线相距 r 处的磁感强度大小为
4、 因而,穿过导体外画斜线部分平面的磁通 F 2 为 穿过整个矩形平面的磁通量 练习八 1、A 2. , 3. 4. (1) (2) 5. 解:在直线电流 上随意取一个小电流元 ,此电流元到长直线 的距离为 ,无限长直线电流 在小电流元处产生的磁感应强度 6. 解: 沿 方向,大小为 磁力功 ∴ 练习九 Wb 4-10 × 5 、 4 , /s20.5 m 、 0.40 V 、 3 , C 、 2 , D 、 1 ,面元处: ds 、解:在矩形回路中取一小面元 5 一个矩形回路的磁通量为: 由法拉第电磁感应定律,N 匝回路中的感应电动势为: 6、解:abcd 回路中的磁
5、通量 由法拉第电磁感应定律 其沿 方向顺时针方向 练习十 1、A 2、pBnR 2 、0, 3、 , 4、 顺时针 5、解: 在长直导线中取一小线元,小线元中的感应电动势为: 整个直导线中 杆的右端电势低 6、解: ∴ ∴ 即 从 的方向也可由楞次定律判定。 练习十一 ) 1 )、( 2 )、( 4 、( 3 , 、 2 , C 、 1 位移电流,涡旋电场 、 4 5、解:设直导线中通有自下而上的电流I,它通过矩形线圈的磁通链数为: 互感为: 6、解: 在 时,无限长圆柱体内部的 ∴ 磁场能量密度 取一小体积元 则导线单位长度上储能 练习十二 13.
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