大學(xué)物理(下冊(cè))習(xí)題解答課后習(xí)題答案11-19章全書(shū)章節(jié)練習(xí)題答案

第11章答案1.(C)；2.(C)；3.D；4.B；5.(C)；6，B；7.單位正點(diǎn)電荷在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力相同，8.4N/C,向上；9.解：設(shè)桿的左端為坐標(biāo)原點(diǎn)O，x軸沿直桿方向．帶電直桿的電荷線(xiàn)密度為=q/L，在x處取一電荷元dq=dx=qdx/L，它在P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)：總場(chǎng)強(qiáng)為方向沿x軸，即桿的延長(zhǎng)線(xiàn)方向．10.解：把所有電荷都當(dāng)作正電荷處理.在處取微小電荷dq=dl=2Qd/它在O處產(chǎn)生場(chǎng)強(qiáng)按角變化，將dE分解成二個(gè)分量：對(duì)各分量分別積分，積分時(shí)考慮到一半是負(fù)電荷＝0所以11.－(S)/0(S)/012.R2E13解：在球內(nèi)取半徑為r、厚為dr的薄球殼，該殼內(nèi)所包含的電荷為在半徑為r的球面內(nèi)包含的總電荷為：(r≤R)以該球面為高斯面，按高斯定理有：得到：，(r≤R)方向沿徑向，A>0時(shí)向外,A<0時(shí)向里--------------------------------------------3分在球體外作一半徑為r的同心高斯球面，按高斯定理有：得到：，(r>R)方向沿徑向，A>0時(shí)向外，A<0時(shí)向里------------------------------------------2分14.證：用高斯定理求球殼內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)：而要使的大小與r無(wú)關(guān)，則應(yīng)有，即15.Q/(40R2)， 0，Q/(40R)， Q/(40r2)/(20)17..解：在圓盤(pán)上取一半徑為r→r＋dr范圍的同心圓環(huán)．其面積為dS=2rdr其上電荷為dq=2rdr它在O點(diǎn)產(chǎn)生的電勢(shì)為總電勢(shì)18.解：(1)球心處的電勢(shì)為兩個(gè)同心帶電球面各自在球心處產(chǎn)生的電勢(shì)的疊加，即＝8.85×10-9C/m2(2)設(shè)外球面上放電后電荷面密度為，則應(yīng)有=0即外球面上應(yīng)變成帶負(fù)電，共應(yīng)放掉電荷＝6.67×10-9C第12章答案B；2.A；3.B；4.B；5.C；6．B；7．C；8．C；9.B；10.不變；減??；11.(x，y，z)/0，與導(dǎo)體表面垂直朝外(>0)或與導(dǎo)體表面垂直朝里(<0)；12.解：由高斯定理，平板內(nèi)、外的場(chǎng)強(qiáng)分布為：E=0(板內(nèi))(板外)13.1、2兩點(diǎn)間電勢(shì)差14.15.增大增大16.解：，其中E為真空中的場(chǎng)強(qiáng)。其中為電介質(zhì)中的場(chǎng)強(qiáng)?！嚯妶?chǎng)總能量17.答：不能用高斯定理求場(chǎng)強(qiáng)．其旁的物體如是導(dǎo)體，由于靜電感應(yīng)，將出現(xiàn)感生電荷，如是介質(zhì)，將出現(xiàn)極化電荷；這種電荷也要影響導(dǎo)體球上的電荷分布．這時(shí)，空間的場(chǎng)強(qiáng)分布不具有適當(dāng)初對(duì)稱(chēng)性，不能應(yīng)用高斯定理求場(chǎng)強(qiáng)分布． 第13章答案1、D；2、D；3、B；4、C；5、D；6、A；7、E；8、D；9、D；10、；11、0；12、；13、解：利用無(wú)限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線(xiàn)的公式求解．(1)取離P點(diǎn)為x寬度為dx的無(wú)限長(zhǎng)載流細(xì)條，它的電流(2)這載流長(zhǎng)條在P點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里．(3)所有載流長(zhǎng)條在P點(diǎn)產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度的方向都相同，所以載流平板在P點(diǎn)產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度方向垂直紙面向里．14、15、16、解：的方向與y軸正方向一致．17、解：在圓柱體內(nèi)部與導(dǎo)體中心軸線(xiàn)相距為r處的磁感強(qiáng)度的大小，由安培環(huán)路定律可得：因而，穿過(guò)導(dǎo)體內(nèi)畫(huà)斜線(xiàn)部分平面的磁通1為在圓形導(dǎo)體外，與導(dǎo)體中心軸線(xiàn)相距r處的磁感強(qiáng)度大小為因而，穿過(guò)導(dǎo)體外畫(huà)斜線(xiàn)部分平面的磁通2為穿過(guò)整個(gè)矩形平面的磁通量第十四章答案1、D；2、C；3、A；4、C；5、B；6、C；7、D；8、A；9、C；10、A；11、D；12、，向左；13、，在圖面中向上，；14、解：(1)圓弧AC所受的磁力：在均勻磁場(chǎng)中，通電圓弧AC所受的磁力與通有相同電流的直線(xiàn)所受的磁力相等。故有FAC=N方向：與AC直線(xiàn)垂直，與OC夾角45°，如圖．(2)磁力矩：線(xiàn)圈的磁矩為本小問(wèn)中設(shè)線(xiàn)圈平面與成60°角，則與成30°角，有力矩M=1.57×10-2N·m方向：力矩將驅(qū)使線(xiàn)圈法線(xiàn)轉(zhuǎn)向與平行.解：如圖所示，矩形上下兩段導(dǎo)線(xiàn)受安培力F1和F2的大小相等，方向相反，對(duì)不變形的矩形回路來(lái)說(shuō)，兩力的矢量和為零。而矩形的左右兩段導(dǎo)線(xiàn)，由于載流導(dǎo)線(xiàn)所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不等，所受安培力F3和F4大小不同，且方向相反，因此線(xiàn)框所受的安培力為左右兩邊安培力F3和F4之矢量和，它們的大小分別為I1I1I2F1F3F4F2F2故合力的大小為16、，；17、n，p；18、解：依據(jù)無(wú)限長(zhǎng)帶電和載流導(dǎo)線(xiàn)的電場(chǎng)和磁場(chǎng)知：(方向沿徑向向外)(方向垂直紙面向里)運(yùn)動(dòng)電荷受力F(大小)為：此力方向?yàn)檠貜较?或向里，或向外)為使粒子繼續(xù)沿著原方向平行導(dǎo)線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，徑向力應(yīng)為零，=0則有19、解：(1)由安培環(huán)路定理： (大小)方向：在板右側(cè)垂直紙面向里(2)由洛倫茲力公式可求(至少?gòu)木喟錜處開(kāi)始向外運(yùn)動(dòng))返回時(shí)間第15章答案C；2、D；3、B；4、鐵磁質(zhì)，順磁質(zhì)，逆磁質(zhì)；5、0.225T，300A/m;6、，第16章答案B；2、C；3、D；4、D；5、B；6、B；7、B；8、A；9、C；10、C；11、C；12、D；13、C；14、D；15、（1）無(wú)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，因而無(wú)感應(yīng)電流，（2）無(wú)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，因而無(wú)感應(yīng)電流；16、，；17、解：設(shè)在時(shí)間t1→t2中線(xiàn)圈法線(xiàn)從平行于磁場(chǎng)的位置轉(zhuǎn)到垂直于磁場(chǎng)的位置，則在t1時(shí)刻線(xiàn)圈中的總磁通為(S為線(xiàn)圈的面積)，在t2時(shí)刻線(xiàn)圈的總磁通為零，于是在t1→t2時(shí)間內(nèi)總磁通變化為令t時(shí)刻線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為，則電流計(jì)中通過(guò)的感應(yīng)電流為t1→t2時(shí)間內(nèi)通過(guò)的電荷為∴T18、解：長(zhǎng)直帶電線(xiàn)運(yùn)動(dòng)相當(dāng)于電流．正方形線(xiàn)圈內(nèi)的磁通量可如下求出19、；20、21、解：(1)載流為I的無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)在與其相距為r處產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度為：以順時(shí)針繞向?yàn)榫€(xiàn)圈回路的正方向，與線(xiàn)圈相距較遠(yuǎn)的導(dǎo)線(xiàn)在線(xiàn)圈中產(chǎn)生的磁通量為：與線(xiàn)圈相距較近的導(dǎo)線(xiàn)對(duì)線(xiàn)圈的磁通量為：總磁通量感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：由>0和回路正方向?yàn)轫槙r(shí)針，所以的繞向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?，線(xiàn)圈中的感應(yīng)電流亦是順時(shí)針?lè)较颍?2、解：(1)由于線(xiàn)框垂直下落，線(xiàn)框所包圍面積內(nèi)的磁通量無(wú)變化，故感應(yīng)電流Ii=0(2)設(shè)dc邊長(zhǎng)為l′，則由圖可見(jiàn)=L+2Lcos60°=2L取d→c的方向?yàn)閐c邊內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的正向，則，說(shuō)明cd段內(nèi)電動(dòng)勢(shì)的方向由d→c由于回路內(nèi)無(wú)電流因?yàn)閏點(diǎn)電勢(shì)最高，d點(diǎn)電勢(shì)最低，故：為電勢(shì)最高處與電勢(shì)最低處之間的電勢(shì)差．第17章答案1.C；2.A；3.②；③；①4．或；或5．垂直紙面向里；垂直O(jiān)P連線(xiàn)向下第18章答案1．A；2．B；3.D;4．B;5．B;6．C;7．C;8．A;9．A;10．C;11．C;12．C;13．A;14．C15．C16．A;17.C;18.c;19．8.89×10-820．2.91×108m·s-121．m22．0.25mec223．24．5.8×10-13；8.04×10-225．；26．427．429．29．；30．1.49×106第19章答案1．D；2．B；