《大学物理简明教程》课后习题答案(全)

内容发布更新时间 : 2024/12/26 21:25:32星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

题5-15图

C3=0.20?F .C1=0.25?F,C2=0.15?F,C15-15 如题5-15图所示,

上电压为50V.求:UAB. 解: 电容C1上电量

Q1?C1U1

电容C2与C3并联C23?C2?C3

其上电荷Q23?Q1

UAB?U1?U2?50(1?U2?Q23C1U125?50??C23C2335

25)?8635 V

习题六

?6-1 在同一磁感应线上,各点B的数值是否都相等?为何不把作

?用于运动电荷的磁力方向定义为磁感应强度B的方向?

?解: 在同一磁感应线上,各点B的数值一般不相等.因为磁场作

?用于运动电荷的磁力方向不仅与磁感应强度B的方向有关,而且与电荷速度方向有关,即磁力方向并不是唯一由磁场决定的,所

?以不把磁力方向定义为B的方向.

6-2 用安培环路定理能否求有限长一段载流直导线周围的磁场?

答: 不能,因为有限长载流直导线周围磁场虽然有轴对称性,但不是稳恒电流,安培环路定理并不适用.

-2

x轴正6-3 已知磁感应强度B?2.0Wb·m

方向,如题9-6图所示.试求:(1)通过图中abcd面的磁通量;(2)通过图中befc面的磁通量;(3)通过图中aefd面的磁通量. 解: 如题9-6图所示

题6-3图

(1)通过abcd面积S1的磁通是 (2)通过befc面积S2的磁通量

???1?B?S1?2.0?0.3?0.4?0.24Wb

?2?B?S2?0

??(3)通过aefd面积S3的磁通量

?3?B?S3?2?0.3?0.5?cos??2?0.3?0.5??0.24Wb (或曰?0.24Wb)

??45题6-4图

?6-4 如题6-4图所示,AB、CD为长直导线,BC为圆心在O点的一段圆弧形导线,其半径为R.若通以电流I,求O点的磁感应强度.

?解:如题9-7图所示,其BC、O点磁场由AB、CD三部分电流产生.中

?产生 B1?0 AB 产生B2?CD

?0I12R,方向垂直向里

?0I?I3(sin90??sin60?)?0(1?),方向?向里 R2?R24?2?I3?∴B0?B1?B2?B3?0(1??),方向?向里.

2?R26段产生 B3?CD

6-5 在真空中,有两根互相平行的无限长直导线L1和L2,相距

I1=20A,I2=10A,0.1m,通有方向相反的电流,如题9-8图所示.A,

B两点与导线在同一平面内.这两点与导线L2的距离均为

5.0cm.试求A,B两点处的磁感应强度,以及磁感应强度为零的点的位置.

题6-5图 ?解:如题6-5图所示,BA方向垂直纸面向里

BA???0I12?(0.1?0.05)??0I2?1.2?10?4T

2??0.05(2)设B?0在L2外侧距离L2为r处 则

?0I2?(r?0.1)??I2?0 2?r解得 r?0.1 m

题6-6图 6-6 如题6-6图所示,两根导线沿半径方向引向铁环上的A,B两点,并在很远处与电源相连.已知圆环的粗细均匀,求环中心O的磁感应强度.

解: 如题9-9图所示,圆心O点磁场由直电流A?和B?及两段圆弧上电流I1与I2所产生,但A?和B?在O点产生的磁场为零。且

I1电阻R2???. I2电阻R12????I1产生B1方向?纸面向外

?I(2???)B1?01,

2R2??I2产生B2方向?纸面向里

B2??0I2? 2R2?B1I1(2???)??1 B2I2????有 B0?B1?B2?0

6-7 设题6-7图中两导线中的电流均为8A,对图示的三条闭合曲线a,b,c,分别写出安培环路定理等式右边电流的代数和.并讨论:

?(1)在各条闭合曲线上,各点的磁感应强度B的大小是否相等?

?c(2)在闭合曲线上各点的B是否为零?为什么?

??解: ?aB?dl?8?0

???baB??dl??8?0 ?cB?dl?0 ?(1)在各条闭合曲线上,各点B的大小不相等.

??(2)在闭合曲线C上各点B不为零.只是B的环路积分为零而非每?点B?0.

题6-7图

6-8 一根很长的同轴电缆,由一导体圆柱(半径为a)和一同轴的导体圆管(内、外半径分别

为b,c)构成,如题6-8图所示.使用时,电流I从一导体流去,从另一导体流回.设电流都是均匀地分布在导体的横截面上,求:(1)导体圆柱内(r<a),(2)两导体之间(a<r<b),(3)导体圆筒内(b<r<c)以及(4)电缆外(r>c)各点处磁感应强度的大小

??解: ?LB?dl??0?I

Ir2(1)r?a B2?r??02R

B??0Ir 22?R(2) a?r?b B2?r??0I

B??0I 2?rr2?b2(3)b?r?c B2?r???0I22??0I

c?b?0I(c2?r2) B?222?r(c?b)(4)r?c B2?r?0

B?0

题6-8图 题6-9图

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