物理习题答案

上与导线中点相距d2=处Q点的场强．1在带电直线上取线元dx,其上电量dq在P点产生场强为 4π4πlaa一a+a+2 l由于对称性jldEQx=0,即EQ只有y分量, dEQy=4π0x2+dx2+d l+4dEQ=EQy=14.96102N.C一1,方向沿y轴正向dQdE=4方向沿半径向外∴E=Ex=2πR,方向沿x轴正向．解:1由于电荷均匀分布与对称性,AB和CD段电荷在O点产生的场强互相抵消,取dl=Rd9ll=4πRsin()sin =02πcR02AB电荷在O点产生电势,以U=02U=入ln2204πc033004πcR00∴O123U=U+U+U=入O1232πc2πc4cEE∴∴且得而2UAC=UAB,即ACACABABEACACABAB1=AC=AB1=AC=AB=22ABAC2ABACqA2qA2=,1=3S3SqC=1S=qACqB=2SCAACACACU=Ed=1d=2.3AACACAC0c08-34半径为R1=的导体球,外套有一同心的导体球壳,壳的内、外半径分别为R2=和R3=,当1在r<R1和R2<r<R3区域lE=0在R1<r<在R1<r<R2时=014πcr30EEr>R3时∴在R1rR2区域=lQlr=024πcr30在r>R3区域WWW=(一+WWW=(一+)8πcRRR8πcRRRQ20R1R23电容器电容C=2W=4πcQ20R1R29-8在真空中,有两根互相平行的无限长直导线L1和L2,相距,通有方向相反的电流,I1l解：如题9-8图所示,BA方向垂直纸面向里BA=+Tl2设B=0在L2外侧距离L2为r处则=0r=0.1m轴线任一点P处的磁感应强度．解：因为金属片无限长,所以圆柱轴线上任一点P的磁感应强度方向都在圆柱截面上,取坐标如题9-10图所示,取宽为dl的一无限长直电流dI=dl,在轴上P点产生d与R垂dB==022B=6.37B=6.3710一iT9-12两平行长直导线相距d=40cm,每根导线载有电流I1=I2=20A,如题9-12图所示．求：cm2取面元dS=ldr解：空间各点磁场可看作半径为R,电流I1均匀分布在横截面上的圆柱导体和半径为r电流IB0,电流一I2产生的磁场0I20Ir2∴B0=r2)电流I2产生的B2=0,∴B=0Ia9-18如题9-18图所示,长直电流I1附近有一等腰直角三角形线框,通以电流I2,二者共面．求△ABC的各边所受的磁力．FAB=I2a=方向垂直AB向左∵∴FBC方向垂直BC向上,大小9-20如题9-20图所示,在长直导线AB内通以电流I1=20A,在矩形线圈CDEF中通有电流IAABCDEFABabd=cm,求：l解：1FCD方向垂直CD向左,大小CD2F=Ib0I1=8.010一4CD2l同理FFE方向垂直FE向右,大小F=Ib0I1lFCF方向垂直CF向上,大小为nNFED方向垂直ED向下,大小为EDCFF=F=9.210一5EDCFlllll2合力F=FCD+FFE+Fllllllll合力矩M=Pmlll∴lllllM=0．9-21边长为l=的正三角形线圈放在磁感应强度B=1T的均匀磁场中,线圈平面与磁场方向平行.如题9-21图所示,使线圈通以电流I=10A,求：3从所在位置转到线圈平面与磁场垂直时磁力所作的功．解：1Fbc解：1Fbc=IlB=0lllFab=IlB方向」纸面向外,大小为FabIlBsin120o=0.866NlllFca=Illll2P=ISmlllM=PmlllF=IlBsin120o=0.866NM=ISBM=ISB=IB=4.3310一2N.m4∵∴12=0=l2B124B时,产生×10-5V的横向电压．试求：HeE=evBH∴v==l为导体宽度,l=1.0cm∴∴I=nevSIn=evS310-7如题10-7图所示,长直导线通以电流I=5A,在其右方放一长方形线圈,两者共面．线圈BC产生电动势ablOO转动,aO=磁感应强度B平行于转则∴Oa=OrBdr=BOl2ab即Ua一Ub010-14如题10-14图所示,在垂直于直螺线管管轴的平面上放置导体ab于直径位置,另一导体cd在一弦上,导体均与螺线管绝缘．当螺线管接通电源的一瞬间管内磁场如题10-14图示．试求：2cd两点电势高低的情况．ab是直径,在ab上处处E旋与ab垂直∴b∴UdUc即UcUd4光源作平行于S1,S2联线方向上下微小移动；下移动,若以单色光垂直照射,看见条纹向中下移动解:条纹向中心收缩,透镜应向上移动．因相应条纹的膜厚ek位置向中心移动．n其中的一条缝,结果使屏幕上的第七级明条纹o00A,求此云母片的厚度．解:设云母片厚度为e,则由云母片引起的光程差为∴6=7入oA射到L＝长的两块玻璃片上,两玻璃片一边相互接触,另一边被直径d=的细钢丝隔开．求：角9=的厚度差是多少m少条明条纹解:1由图知,Lsin9=d,即L9=d故9===4.010一4弧度3相邻两暗纹间距l===85010一6m=0.85mmoA棱边是暗纹．若劈尖上面媒质的折射率n1大于薄膜的折射率nn=．求：1膜下面媒质的折射率n2与n的大小关系