[院校資料]南林南方學(xué)院大學(xué)物理試卷練習(xí)1-13答案

1、大學(xué)物理課后練習(xí)一一、選擇題1（C）解：由于給出曲線圖，故只需求曲線所圍面積，上面部分為正，下面為負(fù)，有2（D）解：，變加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度方向沿軸負(fù)方向。3（C）解：由，有，得4（D）解：?jiǎn)螖[：的大小方向均變化；勻速率圓周運(yùn)動(dòng)：大小不變，方向變；行星的橢圓軌道運(yùn)動(dòng)：大小、方向均變；拋體運(yùn)動(dòng)：大小方向均不變。圓錐擺運(yùn)動(dòng)：方向變。5（B）解：由改變速度方向，改變速度大小，可知其余四個(gè)選項(xiàng)均不對(duì)。6（B）解：由相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度變換，得二、填空題139 m/s解：由，得，得2A；解：，因此時(shí)，；時(shí)，；時(shí)，3解：，即，聯(lián)立方程消去即可4；解：據(jù)題意，有；，即5；2 m解：此時(shí)，由，得，即得由，得6；解：由

2、，得，三、計(jì)算題1解：（1），（2），當(dāng)時(shí)，負(fù)號(hào)表示與反向。（3），當(dāng)時(shí)，負(fù)號(hào)表示與反向。2解：，得，得3解：由，得，由 得時(shí)，4解：，時(shí)，在段，時(shí)，5解：雨：動(dòng)點(diǎn)、車：動(dòng)系、地：靜系；雨對(duì)地：、雨對(duì)車：、車對(duì)地： 解得 解得雨對(duì)地的水平分速度雨對(duì)車的水平分速度雨對(duì)地的速度 方向向下。雨對(duì)車的速度 方向與豎直夾角大學(xué)物理課后練習(xí)二一、選擇題1（C）解：先以猴為對(duì)象，受力如圖，它保持與地面高度不變， 故 再以桿為對(duì)象，受力如圖。由 得解得作用力與反作用力 即 2（A）解：在碗底時(shí)，得。在過(guò)程中：由動(dòng)能定理。解得。3（C）解：當(dāng)時(shí)，所受合外力為零，此時(shí)v最大，動(dòng)能最大。此時(shí) 由動(dòng)能定理：，化簡(jiǎn)得4

3、（C）解：爆炸瞬間內(nèi)力>>重力，可忽略重力，系統(tǒng)動(dòng)量守恒。由動(dòng)量守恒定理，其中為爆炸后的速度，為相對(duì)于的速度。解得，即爆炸前后，速度不變。此時(shí)，兩塊，初速度相等：加速度相等。落下的高度相等，故下落時(shí)間相等二、填空題10；2g解：對(duì)受力分析：在未移走之前，。剛移走時(shí)，。此時(shí)， 對(duì)受力分析：剛移走時(shí)。由。將代入，得，2解：以小珠為對(duì)象受力分析，小珠作圓周運(yùn)動(dòng)。，豎直方向，得，即3解：由動(dòng)能定理：，此時(shí)彈性勢(shì)能4或m/s；或解：對(duì)、方向應(yīng)用動(dòng)量守恒，可得，5；解：由動(dòng)量定理，得同理，由動(dòng)量定理，得三、計(jì)算題1解：法一：由動(dòng)能定理，即積分得。，法二：由得積分得2解：以小球?yàn)閷?duì)象受力分析，由

4、牛頓第二定律由初始條件得積分得3解：第一次.由初始條件得積分后得同理第二次積分后得4解：（1）水平方向不受外力。系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒:。解得由得解得：（2），負(fù)號(hào)表示與v方向相反。5解：（1）系統(tǒng)動(dòng)量守恒。，得，得（2）大學(xué)物理課后練習(xí)三一、選擇題1（B）解：平行于軸作用時(shí)，合力矩一定是零；合力為零時(shí)，合力矩不一定是零；反之亦然。2（A）解：由角動(dòng)量定理，得，故，則3（D）解：轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，由平行軸定理，二、填空題1；4 s解：，由，得由，得2解：由，且，代入解得 3；解：由，當(dāng)時(shí)，；由，即，由初始條件得，積分后得4；解：； 5解：，其中，由平行軸定理，又，得6解：分別以A，B，C為對(duì)象，受力分析

5、，列方程。對(duì)A：；對(duì)B：；對(duì)C：；其中 ，；解得：7；解：由，得，由，得，三、計(jì)算題1解：細(xì)桿對(duì)過(guò)O點(diǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為：圓盤對(duì)過(guò)盤心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為：由平行軸定理，圓盤過(guò)O點(diǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為：2解：分別對(duì)，和定滑輪作受力分析。 根據(jù)牛頓第二定律： ， 其中， 又根據(jù)定軸轉(zhuǎn)動(dòng)定律 由角量與線量的關(guān)系聯(lián)立上述個(gè)方程可解得端重物上升加速度3解：分別以、和滑輪為對(duì)象，受力分析如圖。列方程對(duì)：對(duì)2：對(duì)左輪：對(duì)右輪：且，解方程得，4解：（1）距O點(diǎn)x處取線元，質(zhì)量為xdxO0·x所受摩擦力矩作用于桿上摩擦力矩（2）由角動(dòng)量定理得大學(xué)物理課后練習(xí)四一、選擇題1（C）解：由人、啞鈴和平臺(tái)組成的系統(tǒng)不受外力

6、矩作用，故角動(dòng)量守恒；雙臂伸縮為非保守力做功，故機(jī)械能不守恒。2（A）解：由小孩和平臺(tái)組成的系統(tǒng)合外力矩為零，故角動(dòng)量守恒。初始角動(dòng)量為，運(yùn)動(dòng)后小孩的角動(dòng)量為，平臺(tái)的角動(dòng)量為，,得3（C）解：由細(xì)桿與兩小球組成的系統(tǒng)角動(dòng)量守恒：，得二、填空題1解：由定軸轉(zhuǎn)動(dòng)定律：，且，可得2解：由子彈與桿組成的系統(tǒng)在子彈射穿桿的過(guò)程中，由于所受合外力矩為零，故角動(dòng)量守恒，解得3 解：角動(dòng)量守恒，得4；解：嚙合過(guò)程中，角動(dòng)量守恒。故，得；嚙合前機(jī)械能，嚙合后機(jī)械能，得三、計(jì)算題1解：由定軸轉(zhuǎn)動(dòng)定律：可得：，其中又做勻加（減）速轉(zhuǎn)動(dòng)，代入可得2解：（1）由人和水平圓盤組成的系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)中所受合外力矩為零，故角動(dòng)量守

7、恒。且運(yùn)動(dòng)時(shí)人相對(duì)于地面的速率為：，有解得圓盤對(duì)地的角速度（2）欲使圓盤對(duì)地靜止，即，則有負(fù)號(hào)表明人運(yùn)動(dòng)速度的方向與圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同，大小為3解：由角動(dòng)量守恒可得： (1)碰撞后細(xì)桿作定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，摩擦力矩為 (2)則由可得 (3)由(1)可得由(2)可得即由于為常數(shù)，故4解：（1）物體下落過(guò)程中機(jī)械能守恒。達(dá)到下落最大距離時(shí)，物體及滑輪的動(dòng)能為零。設(shè)物體處于彈簧無(wú)伸長(zhǎng)時(shí)的位置為坐標(biāo)原點(diǎn)（坐標(biāo)指向下方）則 得（2）物體速率達(dá)最大值時(shí)，滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)速率亦達(dá)最大值，且一般地有。此時(shí)作用于物體上的合力應(yīng)為零，即代入數(shù)值根據(jù)機(jī)械能守恒原理：其中得代入數(shù)據(jù)，得大學(xué)物理練習(xí)五一、選擇題1(C) 解：由電場(chǎng)強(qiáng)度定義

8、知(C)項(xiàng)為正確。2（D）3（D）解：如圖：由題知：負(fù)電荷 受力。與 反向。且運(yùn)動(dòng)速率遞增：故 方向應(yīng)如圖示。 且 指向軌道C點(diǎn)處曲率圓圓心。 如圖示。其他三圖均不符合上述分析。 4(C)解：在三維空間中包圍點(diǎn)電荷A的同樣的立方體有8個(gè)，每個(gè)這樣的立方體中只有三個(gè)面（與A不相交的三個(gè)）有從A發(fā)出的電力線穿過(guò)（與A相交的三個(gè)面，電力線都貼著面而不“穿過(guò)”）。故 面的電通量為二、填空題1否解：場(chǎng)強(qiáng)是客觀存在的，與有無(wú)檢驗(yàn)電荷無(wú)關(guān)。2否解：S面內(nèi)部的并非S面上各點(diǎn)都為零，僅是的面積分：為零。面上某一點(diǎn)的由面內(nèi)外的所有電荷共同激發(fā)。3不能解：特別是當(dāng)所求點(diǎn)與該帶電直線的距離與該直線的線度可比擬時(shí)更無(wú)法

9、用高斯定理求得各該點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)。因?yàn)榇藭r(shí)中不能從積分號(hào)中提到積分號(hào)外。4解：（1）（為上單位矢量：利用庫(kù)倫定律得之）。（2）（同上）可用高斯定律得之。（3）（由該直線指向該點(diǎn)的線方向。為上單位矢量；可由庫(kù)侖定律，或高斯定律經(jīng)對(duì)稱性分析后，算得）。（4） （為該平面上的單位矢量?？捎酶咚苟?，經(jīng)對(duì)稱性分析后得出）。三、計(jì)算題1解：如圖：（1）取向右為+。 P為原點(diǎn)。在棒上任取一點(diǎn)取長(zhǎng)（見(jiàn)圖）為電荷元。 其帶電量為則受的電場(chǎng)力大小為：方向沿軸。符號(hào)由乘積決定。同號(hào)為。（2）若則：（就近似要求而?。?。2 解：如圖：取Q處的微元電荷 此在圓心O的電場(chǎng)強(qiáng)度為 則 由對(duì)稱性知，應(yīng)為零?；蛞嗫伤愕?。3解：如圖

10、。先計(jì)算右半邊“半無(wú)限長(zhǎng)”帶的導(dǎo)線在處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)：取（如圖） 則 (1) (2) 代入（1）式有：同理：同樣步驟：對(duì)左半邊“半無(wú)限長(zhǎng)” 的導(dǎo)線在 處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng) 兩者的合場(chǎng)強(qiáng)只有方向的分量: 4解：如圖坐標(biāo)系。在板內(nèi)取與表面方向平行的厚為的“平面層”。此薄層上單位面積的電荷為：，故在此厚板兩側(cè)外的任一點(diǎn)，或（如圖）。場(chǎng)強(qiáng)大小為：（方向板面，向法線方向）。板內(nèi)：若在厚板內(nèi)處，考慮到左右兩部分產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向相反，故：內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)對(duì)值最小處：代入上式，解之可得：,場(chǎng)強(qiáng)向方向;處,向方向。 大學(xué)物理課后練習(xí)六一、選擇題1（D）解：如圖1-1，以O(shè)為原點(diǎn)r為半徑作高斯面S，由高斯定理，（）2（B）解：如圖1-

11、2，由電勢(shì)疊加原理，P點(diǎn)電勢(shì)是由電荷Q和q分別在P點(diǎn)產(chǎn)生的電勢(shì)的疊加3（A）解：如圖1-3，在兩球面間作高斯面，得，得4（A）解：均勻帶電物體面內(nèi)各處電勢(shì)相等，為，球面外電勢(shì)為，與r成反比。 5（D）解：由，當(dāng)時(shí)，即的方向總是由高電勢(shì)處指向低電勢(shì)處。 圖1-1 圖1-2 圖1-3 二、填空題1解：場(chǎng)強(qiáng)大小為，方向沿平面法線方向，故2；解：場(chǎng)強(qiáng)疊加：，3； 解：，因此，又因?yàn)?，?；解：由， 三、計(jì)算題1解：以O(shè)為球心做半徑為r的球形高斯面（1）時(shí)，由高斯定理，得（2）時(shí)，得（3）時(shí)，得2解：作半徑為r，高為l的同軸圓柱面加上、下底面為高斯面，如圖3-2（1）時(shí)，得（2）時(shí)，得，方向沿徑向向外。

12、（3）時(shí)，得圖3-23解：由上題可知：和時(shí)，；時(shí)，（1）（2）時(shí)， 時(shí)，時(shí)，4解：（1）取薄球殼，（2）利用高斯定理：時(shí)，得時(shí)，得 （3）選無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)，時(shí)， 時(shí)，5解：（1）以p點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立坐標(biāo)系，方向如圖所示，（2）以x為變量，由電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系可得：大學(xué)物理課后練習(xí)七一、選擇題1（B）解：設(shè)導(dǎo)體A的電勢(shì)VA，B的電勢(shì)為VB，由電勢(shì)疊加原理可知：，RB<RA，VB>VA2（D）解：球殼電勢(shì)，球殼外離球心為r處的場(chǎng)強(qiáng)為：3（C）解：有電荷守恒定律知，由于靜電平衡時(shí)導(dǎo)體B內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為零，而無(wú)限大導(dǎo)體A在右邊產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)，方向向右，故和在導(dǎo)體B內(nèi)部產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向應(yīng)指向左方

13、，所以可判定為負(fù)電荷，為正電荷，且。4（A）解：連接前：，；連接后：電荷集中于外球殼為q1+q2，兩球殼為等勢(shì)體，其電勢(shì)為5（B）解：A板的電荷面密度為，A板附近的場(chǎng)強(qiáng)為6（C）解：電介質(zhì)抽出之前，質(zhì)點(diǎn)所受重力和電場(chǎng)力大小相等方向相反，質(zhì)點(diǎn)處于平衡狀態(tài)，將電介質(zhì)抽出，兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度增大，質(zhì)點(diǎn)所受電場(chǎng)力大于重力，故質(zhì)點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)。二、填空題1解：由，故2解：內(nèi)球殼接地，其電勢(shì)為零，而外球殼在其內(nèi)部所產(chǎn)生的電勢(shì)，設(shè)內(nèi)球殼所帶電量為q，q在內(nèi)球殼內(nèi)產(chǎn)生的電勢(shì)為，由U1+U2=0。得。3解：電荷-q在p點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為，由于達(dá)到靜電平衡時(shí)p點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為零，故感應(yīng)電荷在p點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為。4增加；增加解：在不切斷

14、電源的情況下，串聯(lián)電容兩端總電壓不變，當(dāng)將電介質(zhì)充入電容器1中時(shí)，C1中的電場(chǎng)強(qiáng)度E1下降，則V1下降。電容器2上的電壓V2 升高，由，故電容器2極板上電量增加。5解：由，設(shè)C1，C2回路電容帶電量為Q1，C3，C4回路電容帶電量為Q2，由UA=UB，故，得三、計(jì)算題1 解：（1）此時(shí)電荷分布如下圖所示，則電場(chǎng)強(qiáng)度分布為：時(shí)，；時(shí)，；時(shí)，；時(shí)，。所以：（2）電荷分布在外表面，為q+Q，因?yàn)閞R3區(qū)域內(nèi)等勢(shì)，。rR3時(shí)，外殼接地，即，故：；：2 解：（1）設(shè)B板、C板上感應(yīng)電荷為，有，因?yàn)?，推得：。有，從而。?）此時(shí)B板、C板上感應(yīng)電荷為，有，。推得：。有，從而3 解：（1）（2）大學(xué)物理課后

15、練習(xí)八一、選擇題1（A）解：將介質(zhì)板插入C1后，C1值增大，電壓U1減小，電壓U2增大，故C1上電量增大。2（A）解：在球心O為圓心，以半徑r（）作高斯面S，由電介質(zhì)中的高斯定理， 3（B）解：均勻帶電球體和球面所帶電量相同，故時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度相同，電場(chǎng)能相等，但均勻帶電球體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)不為零，故球體電場(chǎng)能大于球面電場(chǎng)能。 4（C）解：兩者用導(dǎo)線連接前，系統(tǒng)電場(chǎng)能為空腔內(nèi)外電場(chǎng)能之和，當(dāng)將兩導(dǎo)體用導(dǎo)線連接后，電荷集中于外表面，空腔導(dǎo)體內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)為零，空腔外場(chǎng)強(qiáng)不變電場(chǎng)能不變，故系統(tǒng)電場(chǎng)能將減少。二、填空題1增加；減少解：將電容器充電后，將介質(zhì)板插入C1后，C1增大，則Q1增加，Q2減少。2；3減少；增加

16、解：圖a中，介質(zhì)板拉出前后，U不變，則E不變，由，故靜電能減少。圖b中，介質(zhì)板拉出前后，Q不變，而C減小，由，故靜電能增加。 圖（1） 圖（2） 圖（3）4解：并聯(lián)前，總電場(chǎng)能為，并聯(lián)后電場(chǎng)能，故5解：將帶電金屬球浸沒(méi)在相對(duì)介電常數(shù)為的電介質(zhì)中，其球外場(chǎng)強(qiáng)，故其靜電場(chǎng)能的增量為6三、計(jì)算題1解：（1），（2），2解：設(shè)電容器極板上電荷面密度為（1）由電介質(zhì)中的高斯定理，知； ； （2）（3）；3解：（1）電荷分布如圖所示，電場(chǎng)存在于和兩個(gè)空間內(nèi)，場(chǎng)強(qiáng)為，則把系統(tǒng)看成兩個(gè)電容器：同心球電容器和孤立電容器，則, ，則（2）此時(shí)電荷只分布在外殼, 腔內(nèi)，電場(chǎng)僅存于空間內(nèi)，場(chǎng)強(qiáng)仍為，所以 d1 d2圖

17、（4） 圖（5）大學(xué)物理課后練習(xí)九一、選擇題1（D）解：由安培環(huán)路定理可知無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線在O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，方向垂直紙面朝外；圓電流在O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，方向垂直紙面朝里。所以2（A）解：由于電流均勻通過(guò)導(dǎo)體細(xì)圓環(huán)的左、右兩半圈，且電流相等，所以它們?cè)贠點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反。故O點(diǎn)的總磁感應(yīng)強(qiáng)度為零。二、填空題1解：將通過(guò)半徑為R圓周邊線的任意曲面和半徑為R的圓周面作成閉合曲面，由磁場(chǎng)的高斯定理（通過(guò)閉合曲面的磁通量為零）可知通過(guò)此任意曲面磁通量大小和通過(guò)此圓周面的磁通量大小一致，為，但由于磁場(chǎng)線既可能是穿入也可能是穿出此任意曲面，因此。2解：由于半球殼面與半徑為R的底圓面構(gòu)成閉合

18、曲面，由磁場(chǎng)的高斯定理可知通過(guò)此半球殼面的磁通量為通過(guò)半徑為R的底圓面磁通量的負(fù)值，即磁通量的大小為。3 ；x軸正方向解：由畢奧-莎伐爾定律即可求解。4解：參閱書(shū)中例題。5；垂直紙面向里解：由畢奧-莎伐爾定律可得AB、BC、CD段在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為，方向垂直紙面向里，方向垂直紙面向里；。所以，方向垂直紙面向里。6；垂直紙面向外解：長(zhǎng)直導(dǎo)線AO和OB在P點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同。由畢奧-莎伐爾定律可得P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，方向垂直紙面向外。7；解：由平面幾何知識(shí)可知，正n邊形中每條邊對(duì)應(yīng)的圓心角為，半個(gè)邊長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的圓心角則為。由畢奧-莎伐爾定律可求得正n邊形中任意一條邊在中心O點(diǎn)

19、產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，且方向相同。其中r為中心到邊的垂直距離，所以得；當(dāng)時(shí)，正多邊形趨于圓形，圓心O點(diǎn)處。8；解：根據(jù)安培環(huán)路定理以及對(duì)電流正負(fù)規(guī)定即可求得。90；解：（1），取閉合回路L1，由于L1內(nèi)無(wú)穩(wěn)恒電流流過(guò)，故（2），取閉合回路L3，由于L3內(nèi)有穩(wěn)恒電流I流過(guò)，故（3），取閉合回路L2，L2內(nèi)流過(guò)的穩(wěn)恒電流為，故10解：由導(dǎo)線直徑為0.1mm，可知1米長(zhǎng)度里可繞匝。又螺線管中的磁感應(yīng)強(qiáng)度為三、計(jì)算題1解：環(huán)中心O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度只受L1和L2的影響，而L1和L2兩部分在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反，故由畢奧-莎伐爾定律可知L1在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為L(zhǎng)2在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為得又因

20、為AB兩點(diǎn)間的電壓相等，L1導(dǎo)線電阻為R1，L2導(dǎo)線電阻為R2； （S為導(dǎo)線的橫截面積，為導(dǎo)線的電阻率），即得2解：（1）在金屬板x處，取dx寬度，其電流dI在P點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為故，垂直紙面向里（2）當(dāng)時(shí)，有，故3解：在距圓心r處取dr寬度圓環(huán)，帶電量。當(dāng)它以角速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，產(chǎn)生電流，dI+在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為則帶正電圓盤在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度：，垂直紙面向外同理，帶負(fù)電圓盤在O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度：，垂直紙面向里當(dāng)O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零時(shí)，得4解：（1）由安培環(huán)路定理可求得兩導(dǎo)體圓筒間的磁感應(yīng)強(qiáng)度，得（2）在r處，通過(guò)截面的磁通量為大學(xué)物理課后練習(xí)十一、填空題1 0.2 T； Y軸正方向解：用

21、試探法可知，當(dāng)?shù)姆较驗(yàn)閅軸正方向，在Q點(diǎn)與Z軸平行時(shí)，所受到的磁力矩方向沿X軸負(fù)方向。 因?yàn)?，且，所以的大小為，的方向?yàn)閅軸正方向。2；沿軸方向；解：半圓形線圈中通有電流I時(shí)，其磁矩大小為，方向?yàn)榇怪奔埫嫦蛲狻Ｋ诖鸥袕?qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中所受磁力矩的大小為：，的方向沿軸方向。當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過(guò)的角度時(shí)，的方向與 平行或反平行時(shí)，線圈所受到的磁力矩恰為零。3解：由題意可知，圓線圈在磁場(chǎng)中所受到磁力矩大小為。使圓線圈繞某個(gè)直徑轉(zhuǎn)時(shí)，外力作功為：4解：載流導(dǎo)線在磁場(chǎng)垂直方向上的投影為R，故所受到安培力的大小為。5解：作用于該電子上的磁場(chǎng)力為 6；與的方向相反解：電子所到的洛倫茲力大小為，故。因?yàn)殡娮舆\(yùn)動(dòng)一周所

22、花時(shí)間為，根據(jù)電流強(qiáng)度的定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間里通過(guò)某截面電量的大小，可得。因?yàn)殡娮釉诖艌?chǎng)中運(yùn)動(dòng)的回轉(zhuǎn)半徑R=0.114mm，得，方向與的方向相反。7負(fù)；解：導(dǎo)體中通有電流時(shí)，電子逆著電流的方向運(yùn)動(dòng)，所以電子在磁場(chǎng)所受的洛侖茲力為：，可以判斷電子向上運(yùn)動(dòng)，故導(dǎo)體板的上側(cè)面將積累負(fù)電荷。由電流強(qiáng)度的定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)，通過(guò)某截面載流子的個(gè)數(shù)可知。所以每個(gè)載流子受的洛侖茲力為 8N型；P型 解： (1) 電子導(dǎo)電時(shí)，才會(huì)有上、下板面分別積累正、負(fù)電荷現(xiàn)象，所以是N型半導(dǎo)體。（2）空穴導(dǎo)電時(shí)（空穴帶正電荷），會(huì)有上、下板面分別積累負(fù)、正電荷現(xiàn)象，所以是P型半導(dǎo)體。9解：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度螺線管的匝數(shù)為。由螺線管中磁感應(yīng)

23、強(qiáng)度。當(dāng)管內(nèi)充滿相對(duì)磁導(dǎo)率為的均勻磁介質(zhì)時(shí)，螺線管內(nèi)部的磁感應(yīng)強(qiáng)度是的倍，所以10；解：磁介質(zhì)由相對(duì)磁導(dǎo)率不同而分為三種性質(zhì)：當(dāng)時(shí)，為順磁質(zhì)；當(dāng)時(shí)，為抗磁質(zhì)；當(dāng)時(shí)，為鐵磁質(zhì)。11鐵磁介質(zhì)；順磁介質(zhì)；抗磁介質(zhì)解：由關(guān)系曲線可知，虛線 ；c 代表的關(guān)系為，而且，所以c代表抗磁質(zhì)的關(guān)系曲線；b代表的關(guān)系為，而且，所以b代表順磁質(zhì)的關(guān)系曲線；a代表的關(guān)系，從圖中可見(jiàn)，最初隨的增加而急劇增加，此后隨的增加較緩慢，并非直線關(guān)系，磁導(dǎo)率，所以a代表鐵磁質(zhì)的關(guān)系曲線。12； 13磁疇；磁化；磁滯解：（1）磁疇：鐵磁質(zhì)內(nèi)部的電子自旋磁矩排列整齊的小區(qū)域；（2）磁化：當(dāng)外磁場(chǎng)作用在鐵磁質(zhì)上，磁疇迅速沿外磁場(chǎng)方向排

24、列，故磁感應(yīng)強(qiáng)度急劇增加，此為磁化過(guò)程；（3）磁滯：當(dāng)外磁場(chǎng)逐漸減小時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度并不沿增加時(shí)的路徑減小，而是比較緩慢地減小，這種磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化滯后于外磁場(chǎng)變化的現(xiàn)象，叫做磁滯。二、計(jì)算題1解：如圖所示取電流元在均勻磁場(chǎng)中，所受安培力大小為： Y 在x軸的分力：Xba在y軸上的分力為： 而且故：受磁力大小為，方向沿y軸向下。xyab受磁力大小為，方向沿y軸向下2解：如俯視圖所示取坐標(biāo)oxy，柱面電流密度為，在圓柱面上取密度為的窄條，它在軸線上產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為： 軸線上單位長(zhǎng)度所受磁力為：，如圖所示它在x軸，y軸上的分力分別為： 且單位長(zhǎng)度上受的磁力： 沿y軸負(fù)方向3解：如圖所示取半徑為，寬

25、度為的圓環(huán)，帶電量為轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)形成電流，電流強(qiáng)度為它所具有的磁矩為方向沿軸線向上。它所受的磁力矩為方向垂直紙面向里。所以整個(gè)圓盤所受的磁力矩為：方向垂直紙面向里。大學(xué)物理課后練習(xí)十一一、選擇題1（A）解：如圖所示。由動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)定義 且可知 A點(diǎn)比B點(diǎn)電勢(shì)高。2（B）解：如題中圖所示。三角架在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，邊不產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。 點(diǎn)b和點(diǎn)a等電勢(shì),故又由于bc邊產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)與ac邊產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)相等，所以，回路abc中電動(dòng)勢(shì)為零，即=0。3（B） 解：如圖所示。用補(bǔ)成回路法可知，在回路和回路中，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分別為 ，4（B）解：由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，鋼板中產(chǎn)生的磁感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為反抗外磁場(chǎng)的增加。二、填空題1

26、解：如圖所示：當(dāng)半徑為R的大導(dǎo)線中通有正弦電流時(shí)，在中心O點(diǎn)附近產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為則在半徑為r的小導(dǎo)線環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為：。2；由C流向b解：如圖所示。當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度沿X軸正方向隨時(shí)間的變化率為（）時(shí)，由感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為穿過(guò)的橫截面的磁通量的變化率可知，回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為。又因?yàn)楫a(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為反抗外磁通量增加的方向，所以圓弧中感應(yīng)電流的方向應(yīng)是由c流向b。3；點(diǎn)電勢(shì)高解：如圖所示當(dāng)金屬導(dǎo)線以速度沿x軸正向運(yùn)動(dòng)時(shí)，段導(dǎo)線不切割磁場(chǎng)線，所以不產(chǎn)生感應(yīng)電 勢(shì)，o、c兩點(diǎn)等電勢(shì)。而段導(dǎo)線切割磁場(chǎng)線，它所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為，故 。當(dāng)金屬導(dǎo)線以速度沿Y軸正向運(yùn)動(dòng)時(shí)，段產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為。段產(chǎn)生的感應(yīng)

27、電動(dòng)勢(shì)為，從而可知a點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn)電勢(shì)。4；A解：如圖所示。在金屬桿AB方向上取x坐標(biāo)，A為原點(diǎn)O，通有電流I的導(dǎo)線在P 點(diǎn)處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向垂直紙面向里。 當(dāng)金屬桿AB以速度平行長(zhǎng)直導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)時(shí)，所以AB桿中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為：；且A端電勢(shì)高于B端電勢(shì)。三、計(jì)算題1解：如圖所示（1）由動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)公式可知： a點(diǎn)電勢(shì)高（2）設(shè)t時(shí)刻，則。導(dǎo)線右邊垂直紙面向里，取線框平面法向垂直紙面向里，則回路正繞向，此時(shí)邊長(zhǎng)線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 。2解：如圖所示若 i>0 , 則 ， 感應(yīng)電流：3解：如圖所示 取環(huán)面法向垂直紙面向里，回路正方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较颍瑒t當(dāng)時(shí)，為順時(shí)針?lè)较颉?解：如圖所

28、示解：用補(bǔ)償回路法，把導(dǎo)線的兩端與O點(diǎn)相連，當(dāng)導(dǎo)線無(wú)限長(zhǎng)時(shí)，回路中磁通量的變化為半個(gè)圓周內(nèi)磁通量的變化，所以由法拉第電磁感應(yīng)定律可知：導(dǎo)線中左端的電勢(shì)高。大學(xué)物理課后練習(xí)十二一、選擇題1（D）解：此時(shí)電流減小，由楞次定律，則線圈中自感電動(dòng)勢(shì)的方向與電流I同向。2（D）解：由磁場(chǎng)能量的定義：對(duì)自感為L(zhǎng)的線圈來(lái)說(shuō)，當(dāng)其電流為I時(shí)，其電流為I，其磁場(chǎng)能量為，所以選(D)。3（D）解：。這里閉合回路是靜止的。其所圍的面積S也不隨時(shí)間而變化。則上式為。而稱為感生電場(chǎng)，。 因而導(dǎo)線中的電動(dòng)勢(shì)小于導(dǎo)線中的電動(dòng)勢(shì)。4（B）5（C）解：全電流安培環(huán)路定理：。（為極板上電荷對(duì)時(shí)間的變化率），（為環(huán)L所包圍的面積，

29、為極板面積） 在兩極板間,在導(dǎo)體內(nèi),所以，二、填空題1解： 則圍在管外的同軸圓形回路上的感生電動(dòng)勢(shì)為 。23.7H解：（n為單位長(zhǎng)度線圈的匝數(shù)，V為螺線管的體積）3；解：（1），在軸線上一點(diǎn)B=0，（2）， ()4或；或解：由全電流安培環(huán)路定理：，而，或53 A解：由. 三、計(jì)算題1解：（1），。線圈平面法向垂直紙面向里.則，感應(yīng)電流的方向與回路正繞向相同，即沿順時(shí)針轉(zhuǎn)向。（2）2解：（1）設(shè)螺繞環(huán)通有電流I，則螺繞環(huán)內(nèi)的大小為：，穿過(guò)螺繞環(huán)的磁通鏈為： 自感系數(shù)為：（2） 若直導(dǎo)線中通有電流I，則空間場(chǎng)的分布為：穿過(guò)螺繞環(huán)的互感磁鏈為：互感系數(shù)為：。（3） 螺繞環(huán)中儲(chǔ)存的磁能為：3解：（1）,（2），故，（3）當(dāng)時(shí)，大學(xué)物理課后練習(xí)十三一、選擇題1（C）解：2（B，C）解：由題意，其振幅為已知t=0與豎直方向成一微小角度，當(dāng)設(shè)定右邊為正角位移，則初位相，當(dāng)設(shè)定左邊為正角位移，則初位相3（C）解：設(shè)其振動(dòng)方程為： 其中：由，這里，則。：當(dāng)t=0時(shí)，則，。 方程為：4（D）解：由質(zhì)點(diǎn)的位移為，且向X軸的正方向運(yùn)動(dòng)可知的端點(diǎn)在X 軸上投影，其坐標(biāo)值為，其在X方向的分量應(yīng)為正