大学物理(下册)习题解答课后习题答案11-19章全书章节练习题答案

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第11章答案1.(C)；2.(C)；3.D；4.B；5.(C)；6，B；7.单位正点电荷在该点所受电场力相同，8.4N/C,向上；9.解：设杆的左端为坐标原点O，x轴沿直杆方向．带电直杆的电荷线密度为l=q/L，在x处取一电荷元dq=ldx=qdx/L，它在P点的场强：总场强为方向沿x轴，即杆的延长线方向．10.解：把所有电荷都当作正电荷处理.在q处取微小电荷dq=ldl=2Qdq/p它在O处产生场强按q角变化，将dE分解成二个分量：　　　　　　　对各分量分别积分，积分时考虑到一半是负电荷＝0所以11.－(sS)/e0(sS)/e012.pR2E

113解：在球内取半径为r、厚为dr的薄球壳，该壳内所包含的电荷为在半径为r的球面内包含的总电荷为：(r≤R)以该球面为高斯面，按高斯定理有：得到：，(r≤R)方向沿径向，A>0时向外,A<0时向里--------------------------------------------3分在球体外作一半径为r的同心高斯球面，按高斯定理有：得到：，(r>R)方向沿径向，A>0时向外，A<0时向里------------------------------------------2分14.证：用高斯定理求球壳内场强：而要使的大小与r无关，则应有，即15.Q/(4pe0R2)，0，Q/(4pe0R)，Q/(4pe0r2)16.l/(2e0)17..解：在圆盘上取一半径为r→r＋dr范围的同心圆环．其面积为dS=2prdr其上电荷为dq=2psrdr它在O点产生的电势为

2总电势18.解：(1)球心处的电势为两个同心带电球面各自在球心处产生的电势的叠加，即＝8.85×10-9C/m2(2)设外球面上放电后电荷面密度为，则应有=0即外球面上应变成带负电，共应放掉电荷＝6.67×10-9C第12章答案1．B；2.A；3.B；4.B；5.C；6．B；7．C；8．C；9.B；10.不变；减小；11.s(x，y，z)/e0，与导体表面垂直朝外(s>0)或与导体表面垂直朝里(s<0)；12.解：由高斯定理，平板内、外的场强分布为：E=0(板内)(板外)

313.1、2两点间电势差14.15.增大增大16.解：，其中E为真空中的场强。其中为电介质中的场强。∴电场总能量17.答：不能用高斯定理求场强．其旁的物体如是导体，由于静电感应，将出现感生电荷，如是介质，将出现极化电荷；这种电荷也要影响导体球上的电荷分布．这时，空间的场强分布不具有适当初对称性，不能应用高斯定理求场强分布．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：利用无限长载流直导线的公式求解．(1)取离P点为x宽度为dx的无限长载流细条，它的电流(2)这载流长条在P点产生的磁感应强度方向垂直纸面向里．

4(3)所有载流长条在P点产生的磁感强度的方向都相同，所以载流平板在P点产生的磁感强度方向垂直纸面向里．14、15、16、解：的方向与y轴正方向一致．17、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F1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因而，穿过导体外画斜线部分平面的磁通F2为穿过整个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；

512、，向左；13、，在图面中向上，；14、解：(1)圆弧AC所受的磁力：在均匀磁场中，通电圆弧AC所受的磁力与通有相同电流的直线所受的磁力相等。故有FAC=N方向：与AC直线垂直，与OC夹角45°，如图．(2)磁力矩：线圈的磁矩为本小问中设线圈平面与成60°角，则与成30°角，有力矩M=1.57×10-2N·m方向：力矩将驱使线圈法线转向与平行.15、解：如图所示，矩形上下两段导线受安培力F1和F2的大小相等，方向相反，对不变形的矩形回路来说，两力的矢量和为零。而矩形的左右两段导线，由于载流导线所在处的磁感应强度不等，所受安培力F3和F4大小不同，且方向相反，因此线框所受的安培力为左右两边安培力F3和F4之矢量和，它们的大小分别为I1I2F1F3F4F2故合力的大小为16、，；17、n，p；18、解：依据无限长带电和载流导线的电场和磁场知：(方向沿径向向外)

6(方向垂直纸面向里)运动电荷受力F(大小)为：此力方向为沿径向(或向里，或向外)为使粒子继续沿着原方向平行导线运动，径向力应为零，=0则有19、解：(1)由安培环路定理：(大小)方向：在板右侧垂直纸面向里(2)由洛伦兹力公式可求(至少从距板R处开始向外运动)返回时间第15章答案1、C；2、D；3、B；4、铁磁质，顺磁质，逆磁质；5、0.225T，300A/m;6、，第16章答案1、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）无感应电动势，因而无感应电流，（2）无感应电动势，因而无感应电流；16、，；17、解：设在时间t1→t2中线圈法线从平行于磁场的位置转到垂直于磁场的位置，则在t1时刻线圈中的总磁通为(S为线圈的面积)，在t2时刻线圈的总磁通为零，于是在t1→t2时间内总磁通变化为

7令t时刻线圈中的感应电动势为e，则电流计中通过的感应电流为t1→t2时间内通过的电荷为∴T18、解：长直带电线运动相当于电流．正方形线圈内的磁通量可如下求出19、；20、21、解：(1)载流为I的无限长直导线在与其相距为r处产生的磁感强度为：以顺时针绕向为线圈回路的正方向，与线圈相距较远的导线在线圈中产生的磁通量为：与线圈相距较近的导线对线圈的磁通量为：

8总磁通量感应电动势为：由e>0和回路正方向为顺时针，所以e的绕向为顺时针方向，线圈中的感应电流亦是顺时针方向．22、解：(1)由于线框垂直下落，线框所包围面积内的磁通量无变化，故感应电流Ii=0(2)设dc边长为l′，则由图可见=L+2Lcos60°=2L取d→c的方向为dc边内感应电动势的正向，则，说明cd段内电动势的方向由d→c由于回路内无电流因为c点电势最高，d点电势最低，故：为电势最高处与电势最低处之间的电势差．第17章答案1.C；2.A；3.②；③；①4．或；或5．垂直纸面向里；垂直OP连线向下第18章答案

91．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；3．D；4．D；5．C；6．C；7.A8．C；9．A；10．A；11．C;12．D;13．；；14．2.5；4.0×101415．0.9916．1.5×101917．1.518．不变；变长；波长变长19．－0.85；－3.4

1020．10.221．4；422．6.56×1015Hz23．解：先求粒子的位置概率密度：当：时，有最大值．在0≤x≤a范围内可得∴