湘潭大学大学物理2答案(教师版)

1、大学物理2答案练习一 1、D ， 2、C ，3、C，4、 D, 5、， (为y方向单位矢量)， ， 6、，从O点指向缺口中心点练习二 1、A 2、A 3、 ， ，4 5 解：设杆的左端为坐标原点O，x轴沿直杆方向带电直杆的电荷线密度为l=q / L，在x处取一电荷元Lddqx(L+dx)dExOdq = ldx = qdx / L， 它在P点的场强： 总场强为 方向沿x轴，即杆的延长线方向 6 解： 如图在圆上取 ，它在点产生场强大小为方向沿半径向外则 积分 ，方向沿轴正向 练习三1、C 2、D 3、0， 4、3s / (2e0) ，s / (2e0)， 3s / (2e0) 、解： 由对称分

2、析知，平板外两侧场强大小处处相等、方向垂直于平面且背离平面设场强大小为E 作一柱形高斯面垂直于平面其底面大小为S，如图所示 按高斯定理，即得到 (板外两侧) （2）过平板内一点作一正交柱形高斯面，底面为S设该处场强为，如图所示按高斯定理有 得到 (-d2xd2) 6 解：(1) 球在点产生电场，球在点产生电场 点电场；(2) 在产生电场球在产生电场 点电场 练习四1、C 2、D 3、C, 4、-eq / (6pe0R) 5、解： 6、解：设x轴沿细线方向，原点在球心处，在x处取线元dx，其上电荷为，该线元在带电球面的电场中所受电场力为： dF = qldx / (4pe0 x2) 整个细线所受

3、电场力为： 方向沿x正方向 电荷元在球面电荷电场中具有电势能： dW = (qldx) / (4pe0 x) 整个线电荷在电场中具有电势能： 练习五1、D 2、A 3、C 4解：设极板上分别带电量+q和-q；金属片与A板距离为d1，与B板距离为d2；金属片与A板间场强为 金属板与B板间场强为 金属片内部场强为 则两极板间的电势差为 由此得 因C值仅与d、t有关，与d1、d2无关，故金属片的安放位置对电容无影响解：（l）根据有介质时的高斯定理可得两圆柱间电位移的大小为场强大小为两圆柱间电势差电容 （2）电场能量 练习六 ， 平行z轴负向pR2c ，垂直纸面向外 ， ，7、解：因为金属片无限长，所

4、以圆柱轴线上任一点的磁感应强度方向都在圆柱截面上，取坐标如图所示，取宽为的一无限长直电流，在轴上点产生与垂直，大小为 练习七，解：(1) 对rr+dr段，电荷 dq = l dr，旋转形成圆电流则 它在O点的磁感强度 方向垂直纸面向内 方向垂直纸面向内 6、解：在圆柱体内部与导体中心轴线相距为r处的磁感强度的大小，由安培环路定律可得： 因而，穿过导体内画斜线部分平面的磁通F1为 在圆形导体外，与导体中心轴线相距r处的磁感强度大小为 因而，穿过导体外画斜线部分平面的磁通F2为 穿过整个矩形平面的磁通量 练习八1、A 2. ， 3. 4. （1） （2） 5. 解：在直线电流上任意取一个小电流元，

5、此电流元到长直线 的距离为，无限长直线电流在小电流元处产生的磁感应强度 6. 解：(1) 沿方向，大小为 (2)磁力功 练习九 1、D， 2、C， 3、0.40 V、 0.5 m2/s， 4、5×10-4 Wb 5、解： 6、解: 即沿方向顺时针方向 练习十 1、A 2、pBnR2 、0， 3、 ， 4、 顺时针 5、解： 杆的右端电势低6、解： 即从 练习十一 1、C， 2、， 3、（4）、（2）、（1） 4、 位移电流，涡旋电场 5、解:设直导线中通有自下而上的电流I,它通过矩形线圈的磁通链数为：互感为：6、解： 在时 取 (导线长)则 练习十二 13. ABD；4. ，4

6、15;103 nm；5. 解：1）由 得则 2）6. 解：1）由 得 2）设零级明纹将移到原来的第k级明纹处，则有 练习十三 13 ACC；4、0.64 mm；5. 解：由反射加强的条件可知： 则 ，计算可得： k=1时，1=3000 nm，k=2时，2=1000 nm，k=3时，3=600 nm，k=4时，4=428.6 nm，k=5时，5=333.3 nm，即在可见光范围内波长为600 nm和428.6 nm的反射光有最大限度的增强。6. 解：1）由明环公式可得： ， 2）由明环公式可得： ，即在OA范围内可观察到50个明环。 练习十四 12 CB；3. 3.0 mm；4. 4，1级，暗纹

7、；5. 解：1） 2）由单缝衍射明纹公式，及可得：6. 解：由单缝衍射暗纹公式，及可得： ，则 故 练习十五 13 DBA；4. 1级；5. 解：1）由和得：， 代入数据得：； 2）由光栅衍射主极大方程得， 又， 则， k只能取2，故在单缝衍射中央明纹宽度内有0、±1、±2共5条主极大谱线。6. 解：1）由光栅衍射主极大方程得： ； 2）由缺级条件得：， 当时，得透光缝的最小宽度为； 3）由，知kmax只能取3， 因第3级缺级，故在给定范围内可能观察到的全部主极大级次为0、±1、±2。练习十六 1、D 2、B 3、完全偏振光，入射面垂直，部分偏振光 4、波动，横波5、解：由布儒斯特定律 在反射光中振动方向为与入射面垂直。6、解：设夹角为，则透射光强通过第一块偏振片之后，光强为：1/2I0， 通过第二块偏振片之后：由题意透射光强为入射光强的得 I=I 0/3则 =arccos(),=35.26°同样由题意当透射光强为最大透射光强的时，也就是透射光强为入射光强的1/6，可得： =54.74°练习十七