《普通物理學(xué)》自測(cè)題7答案

自測(cè)7一、選擇題1．（C）板間距遠(yuǎn)小于遠(yuǎn)小于板的線度，故兩板間電場(chǎng)可看成均勻場(chǎng)其大小，、兩板附近各自產(chǎn)生電場(chǎng)大小，若兩板帶同種電荷，則板間、方向相反，若帶有異種電荷，則方向相同此兩種情況板間場(chǎng)強(qiáng)大小均為所以，，故本題選.2．（B）電力線總是指向電勢(shì)降落的方向，＜，故本題選3．（A）由第1題知，兩板間的場(chǎng)強(qiáng)大小，本題中兩板帶異種電荷，故，所以相互作用力，故本題選A4．（C）設(shè)正方形回路的邊長(zhǎng)為，則由題目可知圓形回路的半徑為，故圓形回路中心處場(chǎng)強(qiáng)大?。粚?duì)于正方形回路，按題解圖所示電流方向，可判斷四段導(dǎo)線在中心處的方向相同，都垂直紙面向里由有限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線在其周圍任一點(diǎn)產(chǎn)生的大小對(duì)段導(dǎo)線，對(duì)整個(gè)回路，所以，故本題選.5．（C）由洛倫茲力公式，可判斷粒子、帶正電，粒子、帶負(fù)電，且粒子在磁場(chǎng)中所受力大小，故.由粒子運(yùn)動(dòng)軌跡知＞，所以＞，動(dòng)能，故＞，本題選.6．（C）由大平板電流方向，根據(jù)右手定律可判斷小線框的磁場(chǎng)方向，安培定律，可判斷小線框受力情況，故本題選.7．（D）設(shè)兩個(gè)半環(huán)式螺線管的自感系數(shù)分別為，兩半環(huán)螺線管之間有互感作用，則有，故的大小均小于，本題選.8．（A）位移電流是由變化的電場(chǎng)產(chǎn)生的，即本質(zhì)上位移電流是變化著的電場(chǎng)，且導(dǎo)體內(nèi)的不會(huì)產(chǎn)生焦耳熱，位移電流和傳導(dǎo)電流一樣都是激發(fā)磁場(chǎng)的源服從安培環(huán)路定律，故本題選.二、填空題1．；0解：由電勢(shì)疊加原理可知點(diǎn)電勢(shì)永遠(yuǎn)為，與電勢(shì)零點(diǎn)的選取無關(guān)。設(shè)無窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)，點(diǎn)電勢(shì)表示，點(diǎn)電勢(shì)點(diǎn)電勢(shì)2．；解：當(dāng)板不接地時(shí)，兩板相向面上帶電量均為的異種電荷，而相背面上電量大小相等符號(hào)相同，由選擇題第1題知，兩板間的場(chǎng)強(qiáng)大小，故；當(dāng)板接地時(shí)，在板上感應(yīng)出負(fù)電荷，兩板相向面帶電量分別為、，兩板相背面帶電量均為零，故.3．解：若是完整的導(dǎo)體管（即沒有狹縫），由安培環(huán)路定律，可知管的軸線處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為零。故對(duì)于割去狹縫后的導(dǎo)體管在軸線上磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恰好等于寬為的狹縫在軸線上單獨(dú)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。取過導(dǎo)體管軸線處得閉合曲線，則由即，故4．；0解：線圈所受磁力矩，轉(zhuǎn)過角度時(shí)所做的功轉(zhuǎn)過角度時(shí)所做的功5．；解：由感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式，將題目中已知條件代入上式，可得.其中，由于恒定速率收縮，故收縮速率為負(fù)值6．；解：由于輪子轉(zhuǎn)速為，則角速度，所以線速度大小，則可知之間的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)由于＜0，故點(diǎn)電勢(shì)高7．；；解：由磁通量公式可知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(1)則任何時(shí)刻通過線圈的磁通量為；(2)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；(3)因?yàn)榫€圈的磁通量，已知所以，則最大互感系數(shù).8．解：回路中磁通量變化時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，且因此有，所以，其方向如圖三、計(jì)算題1．解：在球內(nèi)去半徑為，厚度為的薄球殼，該殼內(nèi)所包含的電量為在半徑為的球面內(nèi)包含的總電量為以該球面為高斯面，按高斯定理有得到，方向沿徑向，＞0時(shí)向外，＜0時(shí)向里.在球體外作半徑為的同心高斯球面，按高斯定理有，得到，方向沿徑向，＞0時(shí)向外，＜0時(shí)向里.2．解：（1）挖去電荷密度為的小球，以形成球腔，相等于不挖而在同一位置放上電荷體密度為的同樣大小的球體.而場(chǎng)強(qiáng)為兩者疊加，即以點(diǎn)為球心，為半徑作球面為高斯面，則故點(diǎn)為小球體的球心，故，所以，方向如題解圖所示.（2）以、為球心，過點(diǎn)分別作球面為高斯面.則，方向如題解圖所示.3．解：（1）圓弧所受的磁力在均勻磁場(chǎng)中通電圓弧所受的磁力與通有相同電流的直線所受的磁力相等，故有方向與直線垂直，與夾角，如題解圖所示.（2）磁力矩線圈的磁矩為線圈平面與成角，則與成角，有力矩故方向：力矩將驅(qū)使線圈法線轉(zhuǎn)向與平行.4．解：建立坐標(biāo)如題解圖所示，則直角三角形線框斜邊方程為在直角三角形線框所圍平面上的磁通量為三角形線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為其方向?yàn)槟鏁r(shí)針繞行方向.5