大学物理练习七答案参考

1、大学物理练习七答案参考选择题:1.在空间有一非均匀电场，其电力线分布如图所示。在电场中作一半径为R的闭合球面S，已知通过球面上某一面元S的电场强度通量为,则通过该球面其余部分的电场强度通量为A (A)e(D) 0E?ds 0通过该球面其余部分的电场强度通量 =0(B) i2,s 2q/ 0解：(D) i(A) 12, s=q/ 0通过q/ 0Si的电场强度通量分别为i，有穿进又有穿出；但通过S2的电场强度通量分别为2,只有穿出.故i2,据高斯定理通过(B)e2 .有两个点电荷电量都是+q,相距为2a。今以左边的点电荷所在处为球心，以a为半径作一球形高斯面。在球面上取两块相等的小面积Si和S2,

2、其位置如图所示。设通过Si和S2的电场强度通量分别为和2,通过整个球面的电场强度通量为整个球面的电场强度通量为s只与面内电荷有关。3 .图示为一具有球对称性分布的静电场的Er关系曲线。请指出该静电场是由下列哪种带电体产生的？D(A)半径为R的均匀带电球面。(B)半径为R的均匀带电球体。(C)半径为R、电荷体密度Ar （A为常数）的非均匀带电球体。半径为R、电荷体密度A/r （A为常数）的非均匀带电球体。(D)E "4 or2rcr A ccqi4 r2dr 4 r2dr A2 r200 r4在磁感应强度为B的均匀磁场中作一半径为r的半球面S,S边线所在平面的法线方向单位矢量n与B的夹

3、角为,则通过半球面S的磁通量为D2.rBsin'0第7题图(D)r 2B cos .第6题图(A)r2B.(B) 2 r2B.(C)s5.四条皆垂直于纸面的载流细长直导线，每条中的电流皆为I。这四形的四个角顶。每条导线中的电流流向亦如图所示,则在图中正方形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B= I.a中心。点的磁感应强度的大小为2c2c(A)BI.(B)B-I.(C)B=0.(D)a2a二、填空题：1.一“无限长”均匀带电的空心圆柱体，内半径为a,外半径为b,电荷体密度为。若作一半径为r(a<r<b)、长度为L的同轴圆柱形高22、斯柱面，则其中包含

4、的电量q=L(ra)。2 .半径为R的不均匀带电球体，电荷体密度分布为Ar,式中为r离球心的距离，(rR)、A为一常数，则球体上的总电量Q=R解:Q4r2drArAR403 .有一个球形的橡皮膜气球，电荷q均匀地分布在表面上，在此气球被吹大的过程中，被气球表面掠过的点(该点与球中心距离为r),其电场强度的大小将由变为0。4 0r4 .一长直螺线管是由直径d=0.2mm的漆包线密绕而成。当它通以(忽略绝缘I=0.5A的电流时，其内部的磁感应强度B=层厚度)B°nI01d103(T)5 .电流由长直导线1沿半径方向经a点流入一均匀导线构成的等边bec三角形，再由b点流出，经长导线2返回电

5、源(如图)。已知直导线上电流强度为I,三角形的边长为L。则在三角形中、心O点产生的磁感应强度的大小BB1aBabcaBb2Babca 0Ba 0l4 ao一 L/2 L ao, 3/2. 3Bb2 0I- (cos150cos180 )4 rr Oe 11tg30 31Bb240|(2 3 3)B _0I(3J3 3)4 l方向垂直纸面向内6 .如图，在无限长直载流导线的右侧有面积为Si和S2两个矩形回路两个回路与长直载流导线在同一平面，且矩形回路的一边与长直载流导线平行，则通过面积为Si的矩形回路的磁通量与通过面积为S2的矩形回路的磁通量之比为1:12aoi0Ih1hdx1n2a2x22hd

6、xoIh1n22a2X2计算题:1.一个细玻璃棒被弯成半径为R的半圆形，沿其上半部分均匀分布有电量+Q,沿其下半部分均匀分布有电量-Q,如图所示。试求圆心O处的电场强度。解：先看上半部分+q,dqdlRdRddE要分解为dEx dEsinxdEy dEcos2 dl sinEx( cos )o 4 oR 4 oR%/4 oR2 dl cosE ( sin )y 04 oR 4°r')/4 oR再由于下半部分均匀分布有电量-Q的Ex与上半部分均匀分布有电量+Q的好抵消。所以E0 2Ey 2 oRQ2 oR22.半径为R的均匀环形导线在b、c两点处分别与两根互相垂直的载流导线相连

7、接，已知环与二导线共面,如图所示。若直导线中的电流强度为 I,求：环心ObcR1 O处磁感强度的大小和方向。Ex正d解:.O处的磁感应强度由直线段 ab产生的磁场、cd产生的磁场和环形导线产生的磁场的叠加。即:BBiB2B3BiB201在环形导线中Rbic1R2c3I bic 31b2 c4oR2o I bicb1c 4 R 2Do1b2c3_dBb2c._Bb1c4R2Bbic与Bb2c方向相反，B3BabBacb0B 2B2oI方向垂直于纸面向外。3.均匀带电刚性细杆AB,电荷线密度为，绕垂直于直线的轴O以角速度匀速转动(。点在细杆AB延长线上)。求：(1)O点的磁感应强度Bo；(2)磁矩pm；(3)若ab,求Bo及pm。解：(1)在细杆上距O为r处取一长为dr的长度元，所带电量为dqdr,由于转动而形dqdq,成等效圆电流dI寸了dr,此圆电流在O处产生的磁感应强度:dBodlodr2r4r则O点的磁感应强度为：BodB-ab史-o-ln-b4ar4a方向