电学、磁学作业解答

1、解题思路d增大，电容器的电容变小c = s，q不变，。变小，。增大解题思路:未插入导体板前: 0s 8 0s cy =,c142 d2玛g _ o$ _ s + g 4 + d? d a。=第=。0a解题思路：设平板电容器电荷面密度为：6两板间的电吸引力为：。电容器的场强为:电压：n1. c =4移 0( + r2)解题思路：设给导体球系统带电q,其中两球分别带电为qi、q2o 导线相连后成为一个整体，两球电势相等：u = = 22=_5_n(0=a + 0.)为47r。/ 4吟弓修彳+4上w g %)4科0今另解：两球电势相等，看成电容器的并联c =。1+。2 = 4%。匕十4)2.耐压值为

2、500 v解题思路：电容串联时gg = gg充电后，电容量小的电压高，当c = 20f ,上的电压为300v时，贝！j：c uu? = l 1 = 200 v组合电容的耐压值为500 v。3总电容为 c=259 = 2.5x10-3。q=1.5xl(r3g0=1.0x10-3。l解： 给电容器带电q在半径典&今&，空间内场强分布为t电势差:h = j； q 2.+j典4% 0，j玛4% 0z=cq0r!r2r3r40巴一夫岛（夫4）+4（4 -kjl ea =ebda dba(jb解题思路：等效于两个电容器并联：%=ej %=e/= ,ea=ebda = rea,。腰=耳72 =b/ db=6

3、 b： da db. b o方2.g的电量增大,g的电量增大，g的电量减少。g的电量不变。解题思路：并联断开电源：插入介质前后组合电容总电量不变，当g增大，则g上的电量增大g上的电量减少并联不断开电源：插入介质前后组合电容电压不变,g增大，则g上的电量增大。g上的电量不变。3. 增大电容量，提高耐压程度。4. 2:1, 1:25. _ =4 c1.解：（1）做如图半径为r高为1的高斯面，根据介质中的高斯定理解题思路：园电流圆心处：风二叫2. 2 痣 jna解题思路：各边在。点产生的磁感应强 度相同，大小为：4jcos红)止4况=的也1 痴队 44 )1 na3.b=方向是：垂直纸面向里o解题思

4、路：在o点产生的磁感应强度可以看作是两条半无限长直电 流与一个半圆形弧电流产生的磁感应强度的叠加，大小为：u -十o4 a inr4.b =解题思路：运动的带电直导线，相当于在直导线方向 上通有电流i=vx产生的磁感应强度大小为：inr inr1 .解：设沿谢电流在万点产生瓦5 ：方向垂直纸面向外，沿雨正方向。设沿四电流在尸点产生&:方向垂直纸面向里，沿n轴负方向。瓦=曷+蜃，与=*佟+1-誓痴r 2 j垢方向垂直纸面向里，沿南负方向。2解：/ j+a 4环=3 :1由并联电路电压相等可求得：44 = tj/? ； - a - / = 3 ： 1j=o0在电流的延长线上r nadb1 012

5、_ 3 京4 2及- 32a垂直纸面向外b.4cb4 2r 32r垂直纸面向里, 乳(cosi方向：垂直纸面向外b=b +4 +4b从/47rh方向：垂直纸面向外一、选择题1. c 2 . d磁场（二）安培环路定理二、填空题1.积分回路回路所包围的面积的电流回路上的磁r r:4 rrb=02 /方=0（4-4）感应强度回路内包围的回路外回路内2 . 0）00） 0三、计算题：1 .解：利用安培环路定律求b的分布。（因为b的对称性） 尻7 = 2痴=2/ = 0 万/=2 = 2/=-/27r r2.解:由于线圈绕行的均匀性，可知磁场也成对称分布。在以骨架中心轴为圆心所在位置的同心圆上分布的磁感

6、应强 度b的大小相同，且沿同心圆的切线方向 由安培环路定理.击=立1l2以二ojy当尸4时 2z=0 :.b=0,当时fl=ni.夕二小-2jir当尸4时l=ni-ni=./=0.磁场（三）与变化的电场相联系的磁场综合练习一、选择题：三、计算题:垂直1 . d2 . d二、填空题1 .户 迭加 平行2 .2/1x10-772x10-473 ./=1=1.4乂10-57磁场与地磁场之比 24三、计算题1、解：(1)如图上极板充电状态/c= = 0co cosco/告l (te =%sin/s0s &07代de %6)cos / 二 ，上(2)心。-轨后力n p _cosco/ 7r % b 肝=

7、b? nr 卜贷。71 广j已。冗r-1s 片巴小2 71r-2 nr-一qc0 cos 69/2r rb 肝=b2 71r = %27rq271r-/二义2 sm/二出42 nr 2 nr2.解：(1)/=g+&=+丛=4xlcr5727r 27r22(2)磁通量琳=”.+ 陋.idr17tr27r (/一尸).0 = f，i+/- (a + _l) & ldr=(lnl4 + in 八，)=2.2 x 1o 狼 % r d-r in 2n id . rr?磁场（四）洛仑兹力一、选择题1. b2 . b二、填空题1 . vbd 上极板 2. n2.86x10143. 1:1:21:72:72

8、三、计算题_解：（1）“平行于导线电流，则该处bv v/=滋=4磐=l6xl0ri9xl0xl（）7xl2=3.2xl0ri67vjltia2x5 0x102方向：垂直导线轴线，沿矢径方向向k（背离导线向外）（2）户平行于导线电流，则该处仍有 bx.v./=ey8=3.2xl（t】67v方向：于行于导线中电流方向（3）穴垂直于导线与电子构成的平面，此时当该处2平行或反平行/ = 0磁场（五）安培力 磁力的功、1a 2b提示：（=4xbxsin60 =4.3x10与牛米）二、1 ibr整圆受力为0,半圆受力如图足2t=0, tibr2 3.0xl03 -xsxlowt bt*补。4整个线圈受力为

9、0,而以受力为iblca, j,故f = ilcab = ibiab1 + be1产二= cos江3 相等 转动每个线圈所受的最大磁力矩均为m = sb ,只转动而不移动。三、1解立=-(景(2)取电流元该处b2 = 3）疝n 90 = z2cos 30 尸=f/ 必 。/1二尸22 cos 30 lux 3应 mi房且l_ ra a |n2 mo a一一藐一加1获#11&=月+用+4三、2解（叫!武2/8 =（0.1）2x10x0.&- =7.85x1 0-2 n.s （2）图示位置线圈内磁通量：一 工c一冗c皿=bs cos = 0 叫2转过60度后线圈内磁通量：7t 71710m2 =

10、cos(t-y)=arcos- 在转动过程中磁力矩作功：n=/()= zafcos = 6.8x10-2z m 2，6一、1a (8a) 2a二、12.0z磁（六）磁介质643.1 x 10 2 2.5 x104nl n ozt7 nl p,nl二、 rx1= b7itr= rqtp = afi =需r127ra2inr1司v，v玛b=blnr =inrh =2nr r blur - 。/b = 。/ h =inr2 nr一、1c 2d 3c磁（七）综合练习二二、1 8.0xl0-14 j 提示(矛=,又力=)f = -1.6x 10 19 (1.0x1067 + 0.5x1067)x(0-2/ 一 0.47) n2 7:8导线i处 4 =导线ii处 4 =% 十 lita litlao4o4i n inlt 1a 13)引线ii 处4 =a = w2a 211aao4 , aoaixa i