大學(xué)物理II練習(xí)冊(cè)答案7

大學(xué)物理練習(xí)七一、選擇題：1．關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度定義式EF/q，下列說(shuō)法中哪個(gè)是正確的？(A)場(chǎng)強(qiáng)E的大小與試探電荷q的大小成反比．00(B)對(duì)場(chǎng)中某點(diǎn)，試探電荷受力F與q的比值不因q0而變．(C)試探電荷受力F的方向就是場(chǎng)強(qiáng)E的方向．0(D)若場(chǎng)中某點(diǎn)不放試探電荷q0，則F＝0，從而E＝0．［］［B］2．四條皆垂直于紙面的載流細(xì)長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)，每條中的電流皆為I。2aII這四條導(dǎo)線(xiàn)被紙面截得的斷面，如圖所示，它們組成了邊長(zhǎng)為2a的正方形的四個(gè)角頂。每條導(dǎo)線(xiàn)中的電流流向亦如圖所示，則在圖中正方形中心O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為O2aII20I.2a(A)B20I.(B)BaC(C)B=0.(D)B=0I.[]a3.在真空中有一根半徑為R的半圓形細(xì)導(dǎo)線(xiàn)，流過(guò)的電流為I，則圓心處的磁感強(qiáng)度為IIC(A)．0(B)．04πR2πR(C)．0I(D)．[D]04RBI04r二、填空題：1．有一個(gè)球形的橡皮膜氣球，電荷q均勻地分布在表面上，在此氣球被吹大的過(guò)程中，被氣球表面掠過(guò)的點(diǎn)（該點(diǎn)與球中心距離為r），其電場(chǎng)強(qiáng)度的大小q將由變?yōu)?。將由變?yōu)椤＝猓?r202．如圖所示，一長(zhǎng)為10cm的均勻帶正電細(xì)桿，其電荷為1.5×10-C，試求在桿的延長(zhǎng)線(xiàn)上距桿的端點(diǎn)5cm處的P點(diǎn)的電P810cm5cm場(chǎng)強(qiáng)度。解：設(shè)P點(diǎn)在桿的右邊，選取桿的左端為坐標(biāo)原點(diǎn)O，x軸沿桿的方向，如圖，并設(shè)桿的長(zhǎng)度為L(zhǎng)．P點(diǎn)離桿的端點(diǎn)距離為d．在x處取一電荷元dq=(q/L)dx，它在P點(diǎn)產(chǎn)生場(chǎng)強(qiáng)dqqdxdE04Ldx4LLdx220P點(diǎn)處的總場(chǎng)強(qiáng)為qdxqdLdE4LLdx2L400代入題目所給數(shù)據(jù)，得0E＝1.8×10N/CddqL4POxxdEL+dx－E的方向沿x軸正向．3．一長(zhǎng)直螺線(xiàn)管是由直徑d=0.2mm的漆包線(xiàn)密繞而成。當(dāng)它通以I=0.5A的電流時(shí)，其內(nèi)部的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=。（忽略絕緣層厚度）I103(T)解：BnId00三、計(jì)算題：1．一個(gè)細(xì)玻璃棒被彎成半徑為沿其下半部分均勻分布有電量-Q，如圖所示。試求圓心O處的電場(chǎng)強(qiáng)度。R的半圓形，沿其上半部分均勻分布有電量+Q，ydqdlRd+Q解：先看上半部分+Q，RRddExO2要分解為4R－Q0dEdEsindEdEcos，xy(cos)2/4R4R4R0dlsin20Ex000(sin)2/4R4R4R0dlcos20E0y00再由于下半部分均勻分布有電量-Q的E與上半部分均勻分布有電量+Q的E正xx好抵消。QE2E22R0R20所以0y2.在真空中一長(zhǎng)為10-5C/m．在桿的延長(zhǎng)線(xiàn)上，距桿的一端距離l＝10cm的細(xì)桿上均勻分布著電荷，其電荷線(xiàn)密度＝1.0×d＝10cm的一點(diǎn)上，有一點(diǎn)電荷q0＝2.0×10-5C，如圖所示．試求該點(diǎn)電荷所受的電場(chǎng)力．(真空介電常量＝08.85×10C2·N-1·m)-12-2q0dl解：EdELq4L(ldx)24d(ld)dxq0l9109d(ld)4.5105N/C00FqE2.01054.51059N03．半徑為R的均勻環(huán)形導(dǎo)線(xiàn)在b、c兩點(diǎn)處分別與兩根互相垂直的載流導(dǎo)線(xiàn)相連接，已知環(huán)與二導(dǎo)線(xiàn)共面，如圖所示。若直導(dǎo)線(xiàn)中的電流強(qiáng)度a為I，求：環(huán)心O處磁感強(qiáng)度的大小和方向。I2解:.O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度由直線(xiàn)段ab產(chǎn)生的磁場(chǎng)、cdRbO產(chǎn)生的磁場(chǎng)和環(huán)形導(dǎo)線(xiàn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的疊加。即：1cd4RIBBBB3BB01212R1I3Ib1c在環(huán)形導(dǎo)線(xiàn)中b1cR3b2cb2cI4R2Bb1cI30b1cBBb2c4R202bcb1cB與B方向相反，BBB0b1cb2c3abacb2RIB2B20方向垂直于紙面向外4.一無(wú)限長(zhǎng)導(dǎo)線(xiàn)彎成如圖形狀，設(shè)各線(xiàn)段都在同一平面內(nèi)（紙面內(nèi)），其中第二段是半徑為R的四分之一圓弧，其余為直線(xiàn)，導(dǎo)線(xiàn)中通有電流I，求圖中O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小、方向。2BBBBB3IR解:01234OR4R4I1B10方向I12I40B20方向4R8R4rIII1B(coscos)=(cos45ocos135o)oo02R2R2324方向B048R4RR84I13()00I3IB方向0，5．電流由長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)1沿半徑方向經(jīng)a點(diǎn)流入一均勻?qū)Ь€(xiàn)構(gòu)成的等邊三角形，再由b點(diǎn)流出，經(jīng)長(zhǎng)導(dǎo)線(xiàn)2返回電源（如圖）。已知直導(dǎo)線(xiàn)上電流強(qiáng)度為I，三角心O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向。形的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)。則在三角形中解:.BBBBBBb2Ia11aabaccbBBB0OIabaccb24aoaoL/2LIcbeB03/231a4I