《普通物理學(xué)》自測題6答案

自測題6選擇題1．（B）由于＜處已知其電荷線密度，則，電場方向如題解圖所示，其中，，所以當(dāng)＜，對于（0，）點處產(chǎn)生的水平方向的場強(qiáng)大小同理＞，對于（0，）點處產(chǎn)生的水平方向的場強(qiáng)大小，豎直方向場強(qiáng)大小相等方向相反，故總場強(qiáng)沿軸方向，大小2．（D）由場強(qiáng)與電勢的關(guān)系，知故在本題中，選.3．（C）帶電量為的內(nèi)球殼對球外可看成是點電荷，故球外電場強(qiáng)度大小，外球殼為電勢零點，故；選4．（C）電場力做功與路徑無關(guān)，只與起始點位置有關(guān)，中點處距離三個點電荷距離相等，，故帶電量對點電荷所做的功，帶電量2對點電荷所做的功，同理，則外力所做的功，選5．（A）質(zhì)子在磁場中所受洛倫茲力大小，所以質(zhì)子速度，故質(zhì)子動能，選6．（D）線圈所受磁力矩大小，其中為線圈法線方向與磁場的夾角，本題中，故，選7．（B）無限長載流直導(dǎo)線周圍的磁感應(yīng)強(qiáng)度，因為本題中扁平銅片寬度為，所以則扁平銅片上在點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度，故本題選8．（B）載流圓線圈在圓心處得磁感應(yīng)強(qiáng)度，磁矩大小該導(dǎo)線變形后，線圈半徑，則線圈中心磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，線圈磁矩大小，故本題選.9．（A）設(shè)導(dǎo)體棒長為，則，，則動生電動勢，，所以＞，故點比點電勢高，選10．（B）導(dǎo)體棒向右運動則電路中磁通量變大，由楞次定律可知鐵芯右側(cè)線圈中產(chǎn)生豎直向上磁感線，即鐵芯中有逆時針方向磁感線，再次由楞次定律可判斷鐵芯左側(cè)線圈中產(chǎn)生電流，所以電子運動方向，并且導(dǎo)體中電子數(shù)目一定，故本題選二、填空題1．；;沿矢徑.解：由高斯定理可知：；距離點電荷處得電場強(qiáng)度知，本題中，方向。2．；.解：無限大均勻帶電平面是一均勻場，其電場強(qiáng)度大小，兩平面間場強(qiáng)大小為，大于兩平面外側(cè)場強(qiáng)，故可知、兩平面帶異種電荷，由兩平面間的場強(qiáng)方向可知＞，＜，所以，由以上兩式得，，3．不變；減小.解：取高斯面為將導(dǎo)體完全容納的球面，且負(fù)電荷在球面外，則由高斯定理，導(dǎo)體內(nèi)部電場強(qiáng)度不變；由點電荷附件的電勢，可知越靠近導(dǎo)體，即變小則電勢減小。4．0；.解：（1）無限長載流直導(dǎo)線有（為距離導(dǎo)線處的磁場強(qiáng)度），由畢奧—薩伐爾定律，可知、兩導(dǎo)線在中點處產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度大小相等方向相反，故.（2）由安培環(huán)路定律知繞行方向與方向相反，故.5．；.解：（1）鐵芯內(nèi)的磁力線為沿環(huán)的同心圓，且各處磁場強(qiáng)度大小相等，在環(huán)內(nèi)作周長的圓周回路。則由安培環(huán)路定律可得即所以（2）由公式，則6．.解：由法拉第定律知，又因為電動勢故7．＞；＜；=.解：（1）由右手螺旋定則，金屬棒內(nèi)的電流方向，故＞（2）電流反響后，金屬棒內(nèi)的電流方向，故＜（3）若平行放置，，則=8．.解：無限長載流直導(dǎo)線有（為距離導(dǎo)線處的磁場強(qiáng)度），由磁能密度公式9．②；③；①三、計算題1．解：設(shè)坐標(biāo)如題6.3.1解圖所示，將半圓柱面劃分成許多窄條，寬的窄條的電荷線密度為，取位置處得一條，它在軸線上一點產(chǎn)生的場強(qiáng)為，方向如題6.3.1解圖所示。它在軸上的兩個分量為對各分量各自積分，得故所求處場強(qiáng)為2．解：（1）球心處的電勢為兩個同心帶電球面各自在球心處產(chǎn)生的電勢的疊加，即故解上式，得（2）設(shè)外球面上放電后電荷密度為，則應(yīng)有即，外球面上應(yīng)變成帶負(fù)電，共應(yīng)放掉電荷3．解：根據(jù)動生電動勢為計算簡單，可引入一條輔助線，構(gòu)成回路，閉合回路總電動勢為故上式負(fù)號表示方向與軸方向相反。所以，方向四、證明題1．證：由安培定律整條曲線所受安培力為因整條導(dǎo)線中是不變量，又處于均勻磁場中，可以把和提到積分號外，即可見起點與終點一樣的曲導(dǎo)線和直導(dǎo)線，