大学物理试题库答案电磁学部分

1、.大学物理题库参考答案电磁学部分102、解：103、解：104、解： （方向沿两电荷联线向外） （同上）方向沿两电荷联线相互排斥105、解：（1）（2）如图示：106、解：（1）取细棒的一线元，则中的电荷为。可视为点电荷 方向沿轴线方向 故：（2） 所以：积分得： 总场强：107、解：如图：圆环上一线元上产生的电场强度为： 与其对称的一线元产生的电场强度为 ：， 两个电场强度的合成为：积分得 故： 108、解：由上题知，圆环上电场强度109、解：由题107知：圆环的电场强度为：110、解: 如图示.（1） 取高斯面 () (半球为)由高斯定理: 所以 故 （2） 取高斯面为 ()由高斯定理:所

2、以 的方向沿半径向外.(垂直于球面)111、解:据题意.电场分布具有轴对称,以对称轴为x轴(如图示)取高斯面半径为r.轴为x轴的柱面 (柱长为) ()则，由高斯定理: 所以 方向垂直于x轴沿径向向外.当r>R时.取高斯面为(如图)则，由高斯面定理: 所以 方向垂直x轴沿径向向外.112、解:（1） 如图示:据题意,因 d比平板的线度小得多. 所以电场强度的方向垂直于平行平板,取如图示的柱面为高斯面(半径为r)则，由高斯定理: 所以 方向如图示,由上指向下.同理 方向由上指向下则 方向由上指向下在平板以外,取高斯面包括两个平板(仍为柱面).则，由高斯定理： 得： （2） 电子在电场中受电场

3、力作用加速：113、解： 方向沿往向向外当r>R时： ；当r<R时： 。114、解：如图示，所以 由电势求电场强度115、解：（1）（2）所以 故：（电场力做功）外力做功为。116、解：（1）B带+q 则导体B是一个等势体内部的电场强度为零。（2）A带+q 则导体B产生静电感应静电平衡时： 所以 （3）A带+q B带 B球壳电荷全部部分布在内表面，则所以 （4）A带 B的外表面接地 即：所以 117、解：（1） 因 所以 （2）所以 118、解：高电荷线密度为，圆弧半径为。在弧上取一长度元所含电荷为，对应产生的电场根据库仑定律有：由于对称性，所以点P处的，因此，计算E只需求出。积分

4、得 119、解：设向上为正方向，已知，在竖直方向上，根据求出击中板所需的时间 在水平方向上 根据，求得电子击中极板时的水平距离 120、解：（1）从得（2）因移去电池后电荷保持不变，所以，对于平行板之间的电场强度保持不变121、解：（1）对于平行板电容器（2）电容嚣上储存的电荷贮存的能量电场强度（3）极板间充满电介质后，电容器的电容电容器上储存的电荷量所以流到电容器上的电量122、解：（1）电流密度（2）杆内的电场强度（3）因所以杆材料的电导率123、解：把粒子的速度分成平行于磁场和垂直于磁场两部分，由于受到的磁场力为零，而产生的磁场力在方向上无分量，所以粒子在方向作匀速运动，横向作圆周运动。

5、圆周运动的向心力圆周运动的半径 质子沿轴做螺旋线运动，其半径为，周期螺距 124、解：若电子束经过正交的电磁场而不改变运动状态，所以撤去电场，电子在磁场中作圆周运动，125、解：力矩126、解：线圈中心处的磁场127、解：大线圈中心处的磁场小线圈中心处的磁场（1） 因为，方向与的方向相同。（2） 因为，方向与的方向相反。（3） 因为，所以，方向与的方向相反。128、解：对长螺线管来说，129、解：由叠加原理知这一磁场为各个电流所产生的磁场之和，由于电流的方向平行或者是反平行，所以在处磁场的方向也是平行或反平行，所以130、解：（1）根据静电感应和静电平衡，均匀分布在球A表面；球壳B内表面带，即

6、外表面带电荷为，即 （2） 131、解：选如图所示坐标，并任取一小段dq 如图，其中因 所以有：,代入上式，得：， 与x轴成角。132、解：因电流在导线横截面上均匀分布，所以电流密度大小，且电流颁布具有轴对称。如图所示为导线的截面图，与方向相同，由环路定理有：故导线外磁感强度，即 同理导线内部距中心轴线r处的的大小相等，方向仍指向切线方向。由环路定理有故导线内部磁感强度，即（2）当时133、解：在环内取半径为的同心圆形环路。如图所示。（1） 根据安培环路定理有方向如图中箭头所示。 （2） 在磁介质中对于各向同性的磁介质有方向如图中箭头所示。 （3） 磁介质的相对磁导率134、解：电介质球体均匀

7、带电，电荷体密度为（1）由高斯定理：当时,即球内： 方向沿半径向外，即：当时，即球外： 方向沿半径向外，即：（2）当时，即球内：当时，即球外：（3）当时： 当时： （4） 球体内部极化电荷的电量为： 球体表面极化电荷的电量为：135、解：（1）通过两导体的电流相同. （2）两导体内的电流密度不相同. （3）（4） 则： ; 则 136、解：取环路的平面与电流相垂直，根据安培环路定理在管外空间：取环路，得在管内空间：取环路，得的方向用右手定则确定，用箭头表示在图中。在导体内部，取环路,ab边处于导体内部，并与轴线相距，得的方向平行于轴线137、解：由安培环路定理得：如图：方向向上；方向向下所以，

8、矩形线圈所受的磁力为： 方向向左138、解：由对称性，在垂直于轴线的平面内，以轴心为圆心，半径为r，作三个同心圆，它们分别处于圆柱体内、圆柱体和圆柱面之间、圆柱面外，其半径分别是、。（1）当，由安培环路定理： 方向遵守右手螺丝法则 （2）当时，由安培环路定理： (3)当时，由安培环路定理：139、解：（1）因为速度与磁场垂直，所以 方向如图解法二根据动生电动势的表达式动生电动势还可以用非静电性电场表示所以 （2）的方向与方向相反， 大小为（3） 方向由下向上（4） 上端为高电势 下端为低电势140、解：若在线圈1中通以电流，则在线圈中产生的磁感应强度为：该磁场在线圈2中产生的磁场通量为所以，两

9、线圈的互感为141、解：如图，在线圈中通以电流I，环中的磁感应强度为该磁场在螺绕环中产生的磁能量为所以螺绕环的自感为142、解：选择各支路上电流的标定方向和两个回路的绕行方向，如图所示。列出节点B的节点电流方程式：   (1)列出两个回路的回路电压方程式：以上三个方程式联立求解，可得：；I1和I2为负值，表示这两个支路上电流的实际方向与所选标定方向相反。143、解：选择各支路上电流的标定方向，以及两个回路(分别标以1和2)绕行方向，如图12-7所示。列出节点A的节点电流方程式：   (1)列出两个回路的回路电压方程式以上三个方程式联立求解，可得：；144、解：(1)电路的阻抗： 所以：(2)电流的峰值：(3)电阻两端的电压峰