2011级大学物理下册期末复习习题串讲

1、答案：(d,1.分别用四个点电荷放置在正方形的端点上，组成不同的图形，点电荷的电量值均相等，符号如图所示，试问上述图形中哪一种正方形中心处的电场强度为零,选择题,2011,2.已知一高斯面所包围的体积内电量代数和,则下列说法正确的是： c （a）高斯面上各点场强均为零。 （b）穿过高斯面上每一面元的电通量均为零。 （c）穿过整个高斯面的电通量为零。 （d）以上说法都不对,3.真空中一半径为r的均匀带电球壳，带电量为q。与球心o相距处 有一静止的点电荷q，如图所示，则球心o处的电场强度大小为 d,球形电容器 等量异号电荷,b、c：若高斯面外有电荷，则在高斯面上 也可以不为零,d,5.如图所示,b

2、cd是以o点为圆心, 以r为半径的半圆弧, 在a点有一电量为+q 的点电荷,线段 = r, 现将一单位正电荷从b点沿半圆弧轨道bcd移到d点, 则 (a) 电场力做正功，电势能增加； (b) 电场力做正功，电势能减小； (c)电场力做负功，电势能增加； (d)电场力做负功，电势能减少,答案：(b,b,7.如图所示,bcd是以o点为圆心, 以r为半径的半圆弧, 在a点有一电量为+q 的点电荷, o点有一电量为q的点电荷, 线段 = r, 现将一单位正电荷从b点沿半圆弧轨道bcd移到d点, 则电场力所作的功为 (a) 0 (b) (c) (d,答案：（c,答案：a,8,d,10,11,b,d,内壳

3、带异号电荷,12,13,a,c,楞次定律：产生感应电流的结果总阻碍产生感应电流的原因。增反减同,安培力的定义式,洛仑兹力只提供向心力，对电荷不做功,由磁场中的安培环路定理求b分布,练习:四条皆垂直于纸面的载流细长直导线，每条中的电流强度皆为i，这四条导线被纸面截得的断面，如图所示。它们组成了边长为2a的正方形的四个角顶，每条导线中的电流流向如图所示。则在图中正方形中心点o的磁感强度的大小为:,四条导线在o点产生的磁场方向沿对角线，如图示,b,答案：(b,磁场中安培环路定理,法拉第电磁感应定律,b,对某观察者来说，发生在某惯性系中同一地点、同一时刻的两个事件，对于相对该惯性系作匀速直线运动的其它

4、惯性系中的观察者来说，它们是否同时发生？ （）在某惯性系中发生于同一时刻、不同地点的两个事件，它们在其它惯性系中是否同时发生？ 关于上述两个问题的正确答案是： （）（）同时，（）不同时 （）（）不同时，（）同时 （）（）同时，（）同时 （）（）不同时，（）不同时,答案：(a,甲测得同一地点发生的两个事件的时间间隔为8s，乙相对甲以0.6 c的速度运动，则乙观察这两个事件的时间间隔为： b (a) 8s (b) 10s (c) 12s (d) 16s,习题10.1(p31)四个点电荷的距离均为d，求o点的 电场强度的大小和方向,解,10.6,以棒延长线上任一点p为原点建立如图ox坐标系， 取微元

5、dx,电场强度方向如图所示，沿棒延长线远离棒,10.8 解：如图10.8（b）所示，建立坐标系，取线元dx， 其带电量为,dq受电场力为,方向沿x轴正向。df方向与dx位置无关。 直线ab受力为,方向沿x轴正向,l,10.24 （p34) 解：由高斯定理,两圆柱面的电势差,两圆柱面间的电场强度为,r,两圆柱面间的电场强度的值为,电学、磁学小计算,例 12.3.1 在真空中有一“无限长”载流直导线，电流强度为i，其旁有一矩形回路与直导线共面，如图所示，设线圈的长为l，宽为b，线圈到导线的距离为a，求通过该回路所围面积的磁通量,长直导线在面元处的磁感应强度为,解：长直导线周围的磁场为非匀强磁场。(

6、已知i,l,a,b) 建立如图示ox坐标轴，在x处取长l宽dx的面元,ds= l dx,通过此面元的磁通量为,通过平面s的磁通量,一螺线管的自感系数为0.01h，通过它的电流为4a，求它储存的磁场能量,解： 通电螺线管的磁场能量为,解：根据法拉第电磁感应定律可得,则任一时刻线圈内的感应电动势,已知一空心细长直螺线管的半径为r，长度为l，总匝数为n ，试计算该长直螺线管的自感系数,解：若螺线管内通有电流为i，管内磁感应强度,的大小为,该螺线管的自感系数为,解：铜棒两端之间的感应电动势为,方向：沿棒指向o点,1.一观察者测得运动着的米尺长为0.5m，问此米尺以多大的速度接近观察者,相对论和量子力学

7、小计算,解：设尺的固有长度为l，由长度收缩效应,得,相对论和量子物理基础的大计算题,一个在实验室中以0.8c的速率运动的粒子，飞行3m后衰变，实验室中的观察者测量，该粒子存在了多长时间？由一个与该粒子一起运动的观察者来测量，这粒子衰变前存在多长时间,解：在实验室（s）测量，该粒子存在的时间为：运动的时间,在与该粒子一起运动的参考系（s）测量该粒子存在的时间为 原时,若一电子的总能量为5.0mev，求该电子的静能、动能、动量和速率,解：粒子的静能是指粒子在相对静止的参考系中的能量,由相对论动能定义可得电子的动能为,由相对论动量与能量关系式,得电子的动量为,由,可得电子速率为,一球形电容器的内外半

8、径分别为r1和r2 ，所带电荷量分别为q和q，若在两球壳间充满电容率为0 的空气，如图所示。求： （1）两球壳之间任意一点的电场强度的大小。 （2）此电容器储存的电场能量是多少,解：由高斯定理可得两球壳间的电场强度大小为,因此两极板间的电势差为,可知球形电容器的电容为,由电容器储能公式可得,电磁学大计算,l,作业10.24 （书p34) 解：由高斯定理,两圆柱面的电势差,两圆柱面间的电场强度为,r,两圆柱面间的电场强度的值为,如图所示，两个无限长的同轴圆柱面a和b，半径分别为r1和r2 ，带有等量异号的电荷，两者的电势差为u。（1）单位长度上的电容；（2）单位长度上的能量,一长直导线通有电流i = 20 a，其旁放一直导线ab，通有电流i= 10 a，二者在同一平面上，位置关系如图所示，求导线ab所受的力,解：如图建立ox轴，长直电流i在导线ab上x处产生的磁感强度为,任取电流元idx所受安培力为,方向：垂直于ab竖直向上,整体导线ab受力为,例 3 如图所示，通电长直导线与一矩形线圈共面,且线圈的一边与直导线平行。当长直导线中通有电流 时， 求 时的线圈中感应电动势,已知： a，b，h,求,解