大学物理部分习题ppt课件

1、上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出往年试题往年试题1 一平面线圈由半径为一平面线圈由半径为0.2m的的1/4圆弧和相互垂直的二圆弧和相互垂直的二直线组成，通以电流直线组成，通以电流2A，把它放在磁感应强度为，把它放在磁感应强度为0.5T的均匀磁的均匀磁场中，求：场中，求：(1)线圈平面与磁场垂直时如图，圆弧线圈平面与磁场垂直时如图，圆弧AC段所受的磁力。段所受的磁力。(2)线圈平面与磁场成线圈平面与磁场成60o角时，线圈所受的磁力矩。角时，线圈所受的磁力矩。解：解：(1)CAACACBlIFFd圆弧圆弧AC与线段与线段AC受磁力一样受磁力一样OBACI

2、N2828. 02rBIFACFAC(2)neISmBeISBmMnmN0272. 060sin ISBM方向如下图方向如下图上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出往年试题往年试题2如下图，一无限长载流平板宽度为如下图，一无限长载流平板宽度为a，线电流密度，线电流密度(即沿即沿x方向单位长度上的电流方向单位长度上的电流)为为d，求与平板共面且距平板一，求与平板共面且距平板一边为边为b的恣意点的恣意点P的磁感应强度。的磁感应强度。解：解：xxxIB2d2dd00dx电流在电流在P点的磁感应强度大小为点的磁感应强度大小为bPaO xdx方向为方向为P点的总磁感

3、应强度大小为点的总磁感应强度大小为bbaxxBabbln22d00方向为方向为上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出往年试题往年试题3载有电流载有电流I的长直导线附近，放一导体半圆环的长直导线附近，放一导体半圆环MeN与与长直导线共面，且端点长直导线共面，且端点MN的连线与长直导线垂直。半圆环的的连线与长直导线垂直。半圆环的半径为半径为b，环心，环心O与导线相距与导线相距a。设半圆环以速度。设半圆环以速度 v 平行导线平平行导线平移，求半圆环内感应电动势的大小和方向以及移，求半圆环内感应电动势的大小和方向以及MN两端的电压两端的电压UM-UN。bNaOIM

4、ev解法一：解法一：lBvbabaMONMeNd)(用直导线联接用直导线联接MN，那么回路的电，那么回路的电动势为零动势为零(因回路中磁通量不变因回路中磁通量不变)，所以半圆环与直径的感应电动势所以半圆环与直径的感应电动势相等，为相等，为OxbabaIvxxIvbabaln2d200方向向左方向向左babaIvUUMeNNMln20上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出bNaOIMev解法二：解法二：lBvMeNMeNd)(OxbabaIvxxIvlxIvbabaMeNln2d2)2cos(d2000方向向左方向向左babaIvUUMeNNMln20dl

5、上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出往年试题往年试题4用波长为用波长为500nm(1nm=10-9m)的单色光垂直照射到由的单色光垂直照射到由两块光学平玻璃构成的空气劈形膜上。在察看反射光的干涉景两块光学平玻璃构成的空气劈形膜上。在察看反射光的干涉景象中，距劈形膜棱边象中，距劈形膜棱边l=1.56cm的的A处是从棱边算起的第四条暗处是从棱边算起的第四条暗条纹中心。条纹中心。(1)求此空气劈形膜的劈尖角求此空气劈形膜的劈尖角q；(2)改用改用600nm的单的单色光垂直照射到此劈尖上仍察看反射光的干涉条纹，色光垂直照射到此劈尖上仍察看反射光的干涉条纹，A处是

6、明处是明条纹还是暗条纹？条纹还是暗条纹？(3)在第在第(2)问的情形从棱边到问的情形从棱边到A处的范围内共处的范围内共有几条明纹？几条暗纹？有几条明纹？几条暗纹？解：解：(1)2/21 d232) 132(22111AAddrad108 . 423arcsin51lldldAA ln1n1n0dAA), 2, 1, 0( ,2) 12(1kk上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出(2)nd ln1n1n0dAA2233nm600nm1800明纹明纹(3)2 , 1 , 05 . 22) 12(nm18002kkk3条明纹条明纹3条

7、暗纹条暗纹3 , 2 , 13nm18002kkk上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出往年试题往年试题5一束具有两种波长一束具有两种波长l1和和l2的平行光垂直照射到一衍射的平行光垂直照射到一衍射光栅上，测得波长光栅上，测得波长l1的第三级主极大衍射角和的第三级主极大衍射角和l2的第四级主极的第四级主极大衍射角均为大衍射角均为30o。知。知l1=560nm(1nm=10-9m), 试求：试求：(1)光栅常数光栅常数a+b； (2)波长波长l2解：解：(1)m103.36nm3360sin30nm5603sin)(6-11bakba(2)m104.40nm

8、4404sin30nm3360sin)(7-222kba上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出往年试题往年试题6用波长用波长l0=1的光子做康普顿实验。的光子做康普顿实验。(1)散射角散射角f=90o的康普顿散射波长是多少？的康普顿散射波长是多少？(2)反冲电子获得的动能有多大？反冲电子获得的动能有多大？(普朗克常量普朗克常量h=6.6310-34J.s，电子静止质量，电子静止质量me=9.1110-31kg)解：解：(1)(2)o2A024. 02sin2cmheo0A024. 1J1066. 4170hchcEk上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上

9、页上页 下页下页 返回返回 退出退出往年试题往年试题7均匀磁场均匀磁场B的方向垂直于半径为的方向垂直于半径为r的圆形平面，今以的圆形平面，今以圆周为边线作一半球面圆周为边线作一半球面S, 那么经过那么经过S面的磁通量大小为面的磁通量大小为(A) (B)(C) 0 (D) 无法确定的量无法确定的量Br2 Br22 r BS解：解：由高斯定理由高斯定理0ddd圆平面SBSBSBS又又2ddrBBSSBSBS圆平面0dSB选选B上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出往年试题往年试题8一半径为一半径为R的单匝圆线圈，通以电流的单匝圆线圈，通以电流I，假设将其弯，假

10、设将其弯成匝数成匝数N=2的平面圆线圈，导线长度不变，并通以一样电流，的平面圆线圈，导线长度不变，并通以一样电流，那么线圈中心的磁感应强度和线圈的磁矩分别是原来的那么线圈中心的磁感应强度和线圈的磁矩分别是原来的 (A) 4倍和倍和1/8 (B) 4倍和倍和1/2 (C) 2倍和倍和1/4 (D) 2倍和倍和1/2 B 解：解：rINB201002422/22BRIRIBRIRIB221001211RIISmNISm 2222212222mRIRIISm上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出(A) (B) (C) (D) B 往年试题往年试题9真空中一根无限

11、长直细导线上通电流真空中一根无限长直细导线上通电流I，那么距导线，那么距导线垂直间隔为垂直间隔为a的空间某点处的磁能密度为的空间某点处的磁能密度为 200221aI200221aI20221Ia200221aI解：解：aIB20aIH22002212121aIHBHBwm2000222121aIBwm或或上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出(A) 电动势只在电动势只在AB导线中产生导线中产生 (B) 电动势只在电动势只在AB导线中产生导线中产生 (C)电动势只在电动势只在AB和和AB导线中都产生，且两者大小相等导线中都产生，且两者大小相等(D) AB导线

12、中的电动势小于导线中的电动势小于AB导线中的电动势导线中的电动势. D 往年试题往年试题10圆柱形空间内有一磁感应强度为圆柱形空间内有一磁感应强度为B的均匀磁场，如的均匀磁场，如下图，下图，B的大小以速率的大小以速率dB/dt变化，在磁场中有变化，在磁场中有A、B两点，其两点，其间可放直导线间可放直导线AB和弯曲的导线和弯曲的导线AB，那么，那么 OBAB解：解：SLiStBlEdd0,iOBiOAOBEOAEOABSOABiABiStBStBdABiOABSOABiABiStBStB扇扇形形扇扇形形d上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出往年试题往年试题

13、11在双缝干涉实验中，光的波长为在双缝干涉实验中，光的波长为600nm1nm=10-9 m， 双缝间距为双缝间距为2mm，双缝与屏的间距为，双缝与屏的间距为300cm，在屏上构，在屏上构成的干涉图样的明条纹间距为成的干涉图样的明条纹间距为解：解：dDkx条条纹纹位位置置m109002. 010600349dDx条条纹纹间间距距(A) 0.45mm (B) 0.9mm(C) 1.2mm (D) 3.1mm B 上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出(A) l/4 (B) l/(4n)(C) l/2 (D) l/(2n) B 往年试题往年试题12一束波长为一束

14、波长为l的单色光由空气垂直入射到折射率为的单色光由空气垂直入射到折射率为n的透明薄膜上，透明薄膜放在空气中，要使反射光得到干涉加的透明薄膜上，透明薄膜放在空气中，要使反射光得到干涉加强，那么薄膜最小的厚度为强，那么薄膜最小的厚度为解：解：), 3 , 2 , 1( ,22kkndnd4min上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出(A) 2(n-1)d (B) 2nd(C) 2(n-1)d+l/2 (D) nd A 往年试题往年试题13在迈克尔孙干涉仪的一条光路中，放入一折射率为在迈克尔孙干涉仪的一条光路中，放入一折射率为n，厚度为，厚度为d的透明薄片，放入

15、后，这条光路的光程改动了的透明薄片，放入后，这条光路的光程改动了解：解：dndnd) 1(222dl1l2上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出往年试题往年试题14在单缝夫琅禾费衍射实验中波长为在单缝夫琅禾费衍射实验中波长为l的单色光垂直的单色光垂直入射到单缝上入射到单缝上. 在对应于衍射角为在对应于衍射角为30o的方向上，假设单缝处的方向上，假设单缝处波面可分成波面可分成3个半波带，那么缝宽度个半波带，那么缝宽度a等于等于(A) l (B) 1.5l(C) 2l (D) 3l D 解：解：32330sinaa上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页

16、 下页下页 返回返回 退出退出往年试题往年试题15设用频率为设用频率为n1和和n2的两种单色光，先后照射同一种的两种单色光，先后照射同一种金属均能产生光电效应金属均能产生光电效应. 知金属的红限频率为知金属的红限频率为n0，测得两次照，测得两次照射时的遏止电压射时的遏止电压|Ua2|=2|Ua1|，那么这两种单色光的频率有如，那么这两种单色光的频率有如下关系：下关系：(A) n2=n1-n0 (B) n2=n1+n0(C) n2=2n1-n0 (D) n2=n1-2n0 C 011hUehaAmvhm221)(20102解：解：022hUeha上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下

17、页下页 返回返回 退出退出往年试题往年试题16一半径为一半径为r=10cm的细导线圆环，流过强度的细导线圆环，流过强度I=3A的的电流，那么细环中心的磁感应强度电流，那么细环中心的磁感应强度B= 。真空中的磁导率真空中的磁导率m0=4p x 10-7T.m/A解：解：T10884. 1T1061 . 02310425670rIB上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出往年试题往年试题17两个带电粒子，以一样的速度垂直磁感应线飞入匀两个带电粒子，以一样的速度垂直磁感应线飞入匀强磁场，它们的质量之比是强磁场，它们的质量之比是1:4，电荷之比是，电荷之比是1:2，

18、它们所受的，它们所受的磁场力之比是磁场力之比是 ，运动轨迹半径之比是，运动轨迹半径之比是 。解：解：BvqFvBqF11vBqF222:1:2121qqFFqBmvrrvmqvBF2Bqvmr111Bqvmr2222:1:122121qmqmrr上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出往年试题往年试题18用导线制成一半径为用导线制成一半径为r=10cm的闭合圆形线圈，其的闭合圆形线圈，其电阻电阻R=10，均匀磁场垂直于线圈平面，欲使电路中有一稳定，均匀磁场垂直于线圈平面，欲使电路中有一稳定的感应电流的感应电流i=0.01A，B的变化率应为的变化率应为dB/d

19、t = 。解：解：SLiStBlEdd2ddddrtBStBiRrtBRii2ddT/s185. 3101 . 01001. 0dd22riRtB上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出往年试题往年试题19一自感线圈中，电流强度在一自感线圈中，电流强度在0.002s内均匀地由内均匀地由10A添加到添加到12A，此过程中线圈内自感电动势为，此过程中线圈内自感电动势为400V，那么线圈的，那么线圈的自感系数自感系数L为为 。解：解：H4 . 0002. 01012400ddLLtILi上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出往

20、年试题往年试题20如下图，假设有两个同相的相关点光源如下图，假设有两个同相的相关点光源S1和和S2，发，发出波长为出波长为l的光。的光。A是它们连线的中垂线上的一点。假设在是它们连线的中垂线上的一点。假设在S1与与A之间插入厚度为之间插入厚度为e 、折射率为、折射率为n 的薄玻璃片，那么两光源发的薄玻璃片，那么两光源发出的光在点的位相差：出的光在点的位相差：Df = 。假设知假设知 l 500 nm ，n 1.5，A点恰为第四级明纹中心，那么点恰为第四级明纹中心，那么 e nm。1nm=10-9m S1S2 e nA解：解：enene) 1(2)(22 enm3200nm15 . 140041

21、nkekene上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出往年试题往年试题21两个偏振片叠放在一同，强度为两个偏振片叠放在一同，强度为I0的自然光垂直入的自然光垂直入射其上，假设经过两个偏振片后的光强为射其上，假设经过两个偏振片后的光强为I0/8，那么这两个偏，那么这两个偏振片的偏振化方向间的夹角取锐角是振片的偏振化方向间的夹角取锐角是 ，假设在，假设在这两片之间再插入一片偏振片，其偏振化方向与前后两片的偏这两片之间再插入一片偏振片，其偏振化方向与前后两片的偏振化方向的夹角取锐角相等，那么经过三个偏振片后的透振化方向的夹角取锐角相等，那么经过三个偏振片后的透射光

22、强度为射光强度为 。 解：解：321cos8cos2020III3292cos22cos2cos2040220IIII上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出往年试题往年试题22一束自然光从空气投射到玻璃外表上空气折射率一束自然光从空气投射到玻璃外表上空气折射率为为1，当折射角为，当折射角为30o时，反射光是完全偏振光，那么此玻璃时，反射光是完全偏振光，那么此玻璃板的折射率等于板的折射率等于 。 解：解：nnniiBB0tan3090732. 1360tann上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出求圆心求圆心O O点的点

23、的B如图，如图，RIB40 OI IRRIB80 IO RRIRIB 2400 ORI OIR32 )(RIRIB231600 上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出习题习题8-3 在真空中，电流由长直导线在真空中，电流由长直导线1沿底边沿底边ac方向经方向经a点流入电阻均匀的正三角形线框，再由点流入电阻均匀的正三角形线框，再由b点沿平行底边点沿平行底边ac方方向流出，经长直导线向流出，经长直导线2前往电源如图示。如三角形前往电源如图示。如三角形边长为边长为l，求三角形中心，求三角形中心O处的磁感应强度。处的磁感应强度。IIabcO12上页上页 下页下页

24、返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出习题习题8-4 宽为宽为a的长直薄金属板，处于的长直薄金属板，处于xoy平面内，设板通平面内，设板通以电流以电流I，电流均匀分布，那么，电流均匀分布，那么P点点 的大小为的大小为B)(20baIababIln20bbaaIln20)2/(20baIABCDaIbPxyo上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出习题习题8-6 在半径为在半径为R的无限长半圆柱形金属薄片中自下而上的无限长半圆柱形金属薄片中自下而上通以电流通以电流I如图示。求圆柱轴线上一点的磁感应强度。如图示。求圆柱轴线上一点的磁感应强度。

25、IP .上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出习题习题8-11 将半径为将半径为R的无限长导体圆柱面沿轴向割去一宽的无限长导体圆柱面沿轴向割去一宽为为 的无限长狭缝后，再沿轴向均匀通以电流的无限长狭缝后，再沿轴向均匀通以电流 ，电流面密度为电流面密度为 i 如图示，那么轴线上一点如图示，那么轴线上一点 的大小的大小为为 。 )(RhhBiRh解：解：将圆柱面分成宽为将圆柱面分成宽为dl的无限长电流，那的无限长电流，那么直径两端的电流产生的磁感应强度相么直径两端的电流产生的磁感应强度相互抵消，只需宽为互抵消，只需宽为h的无限长狭缝对面的的无限长狭缝对面的电流

26、产生的磁感应强度未抵消，为电流产生的磁感应强度未抵消，为RihRIB2200其中其中I为无限长狭缝对面的电流，等于电流面密度为无限长狭缝对面的电流，等于电流面密度i乘以截面面积此题为圆柱面，乘以弧长乘以截面面积此题为圆柱面，乘以弧长h上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出习题习题8-12 一内外半径分别为一内外半径分别为a和和b的均匀带电薄圆环，绕经的均匀带电薄圆环，绕经过环心并与环平面垂直的轴以角速度过环心并与环平面垂直的轴以角速度w旋转。设圆环带电量旋转。设圆环带电量为为Q，求环心处，求环心处 的大小。的大小。 B a bw wdr上页上页 下页下页

27、返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出(A) (B)(C) (D)习题习题8-13 均匀磁场均匀磁场B的方向与半径为的方向与半径为r的圆形平面的法线的圆形平面的法线n的夹角为的夹角为a如图，今以圆周为边线作一半球面如图，今以圆周为边线作一半球面S, S与圆与圆形平面组成封锁曲面。那么经过形平面组成封锁曲面。那么经过S面的磁通量为面的磁通量为 r nBSBr2 Br22 sin2Br cos2Br 解：解：由高斯定理由高斯定理0dSB0ddd圆平面SBSBSBS又又coscosdd2rBBSSBSBS圆平面上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出

28、退出习题习题8-14 如图示载流导线，电流如图示载流导线，电流I由由a点进入圆形导线，又点进入圆形导线，又从从b点流出，那么点流出，那么o点磁感应强度大小为点磁感应强度大小为 ，方向，方向为为 。oRI Iab解：解：1. a点左侧的流入电流在点左侧的流入电流在o点的磁感应强点的磁感应强度为度为0；2.圆环电流在圆环电流在o点的磁感应强度为点的磁感应强度为0，由，由于于ab间电压一样，且导线均匀电阻率间电压一样，且导线均匀电阻率处处一样，那么电流处处一样，那么电流123II I2I1412432202101RIBRIB方向相反，方向相反，相互抵消。相互抵消。3. b点流出的电流在点流出的电流在

29、o点的磁感应强度为点的磁感应强度为RIB40方向为垂直纸面向外。方向为垂直纸面向外。上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出习题习题8-15 半径为半径为R的均匀带电半圆弧，带电量为的均匀带电半圆弧，带电量为Q，以角，以角速度速度绕轴绕轴OO转动如图，求转动如图，求O点点B。 OOR上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出习题习题8-18 一长为一长为L均匀带电为均匀带电为Q的细杆以速度的细杆以速度v 沿沿X轴正向轴正向运动，当细杆运动至与运动，当细杆运动至与Y轴重合位置时，细杆下端点与坐轴重合位置时，细杆下端点与坐标原点

30、相距为标原点相距为a如图示。求如图示。求O点点B。 LavOXY解：解：kyyvLQkyQvrevQBr2020204d4d4ddk( 为为Z方向单位矢量方向单位矢量)0)11(44d020aLaLQvLyyvQBLaa指向负指向负Z方向，即垂直纸面向内方向，即垂直纸面向内上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出1.如下图，如下图，AB、CD为长直导线为长直导线,BC弧为圆心在弧为圆心在o点的一段圆弧形导线，其半径为点的一段圆弧形导线，其半径为R.假设通以电流假设通以电流I,求求o点的磁感应强度。点的磁感应强度。DCCBBBB DCCBBBB )60sin9

31、0(sin60cos4612ooo00 RIRI )231(21200 RIRI 方向：垂直纸面向内。方向：垂直纸面向内。上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出bIccIa2. 两根长直导线通有电流两根长直导线通有电流 I ，图示有三种环路；，图示有三种环路；在每种情况下，在每种情况下， 等于：等于：lBd (对于环路对于环路a)； (对于环路对于环路b)； (对于环路对于环路c)。I0 0I02 上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出习题习题8-21 一矩形截面的空心环形螺线管，尺寸如图示，其一矩形截面的空心环形螺线

32、管，尺寸如图示，其上缠有上缠有N匝线圈，通以电流匝线圈，通以电流I。试求：。试求：1环内距轴线为环内距轴线为r处的磁感应强度；处的磁感应强度；2经过螺线管截面的磁通量。经过螺线管截面的磁通量。 Ih1d2d解：解：1.NIrBBdll dB02 rNIB 20 上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出2102/2/0ln22. 212ddNIhhdrrNISdBdd Ih1d2d上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出习题习题8-27 载有电流载有电流I2的直角三角形线框，与长直电流的直角三角形线框，与长直电流I1共共面如

33、图示。试求面如图示。试求I1的磁场对线框三个边作用力的大小的磁场对线框三个边作用力的大小及方向。及方向。 I2I1abABC上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出习题习题8-28在同一平面内三条无限长导线依次等距陈列，分在同一平面内三条无限长导线依次等距陈列，分别载有电流别载有电流1A，2A和和3A。那么导线。那么导线(1)与导线与导线(2)受力之比受力之比F1:F2为为 (A) 7 : 16 (B) 5 : 8(C) 7 : 8 (D) 5 : 4 1A 2A 3A (1) (2) (3)解：解：上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页

34、返回返回 退出退出习题习题8-29如图示载流为如图示载流为I的金属导体置于匀强磁场的金属导体置于匀强磁场B中，那中，那么金属上外表将积累么金属上外表将积累 电荷。电荷。上、下哪个外表电势高上、下哪个外表电势高 。 IB上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出习题习题8-30半径为半径为R的薄圆盘均匀带电的薄圆盘均匀带电Q，以角速度，以角速度w 绕圆盘绕圆盘轴线转动，圆盘放在均匀磁场轴线转动，圆盘放在均匀磁场B中如图示，试求：中如图示，试求：1圆盘的磁矩；圆盘的磁矩；2圆盘所受磁力矩。圆盘所受磁力矩。 BRQ 解：解：上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页

35、上页 下页下页 返回返回 退出退出习题习题8-33 一长直螺线管每厘米长度上绕有一长直螺线管每厘米长度上绕有10匝导线，当导匝导线，当导线中电流为线中电流为2A时，测得管内铁磁质中的磁感应强度为时，测得管内铁磁质中的磁感应强度为1T。求管内磁场强度求管内磁场强度H为多少？此时管内铁磁质的相对磁导率为多少？此时管内铁磁质的相对磁导率 是多少？是多少？ r解：解：上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出习题习题8-34 如下图，一带电粒子带电如下图，一带电粒子带电 ，在均匀磁场中由在均匀磁场中由 a 运动到运动到 b ，途中，途中 c 点有点有一电场，由此判别磁

36、场和电场的方向为一电场，由此判别磁场和电场的方向为A 垂直向里，垂直向里， 指向右端；指向右端；B 垂直向里，垂直向里， 指向左端指向左端 C 垂直向外，垂直向外， 指向右端指向右端D 垂直向外，垂直向外， 指向左端。指向左端。0 qacbBEBEBEBEBEB 解：解：上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出习题习题8-36 无限长圆柱形导线外包一层相对磁导率为无限长圆柱形导线外包一层相对磁导率为mr 的的圆筒形磁介质。导线半径为圆筒形磁介质。导线半径为R1，介质圆筒外半径为，介质圆筒外半径为R2 ，导线内通以电流导线内通以电流I在截面上均匀分布。试求以下

37、区域内在截面上均匀分布。试求以下区域内的磁场强度和磁感应强度分布：的磁场强度和磁感应强度分布：1 ；2 ；31Rr 21RrR2Rr 上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出检验检验11.无限长载流直导线弯成相互垂直的折线无限长载流直导线弯成相互垂直的折线如图，电流为如图，电流为I，间隔为，间隔为a，那么，那么R点和点和S点点的磁感应强度大小为的磁感应强度大小为 和和 。 aIaIORL SLa2.均匀带电圆盘，电量为均匀带电圆盘，电量为q，半径，半径R，以角速度以角速度w绕轴线匀速旋转。那么绕轴线匀速旋转。那么圆心处的磁感应强度大小为圆心处的磁感应强度大小

38、为 ，圆，圆盘的磁矩大小为盘的磁矩大小为 。 qw wR3.一无限长直螺线管，导线匝密度一无限长直螺线管，导线匝密度为为n，电流为，电流为I，管内均匀充溢磁导，管内均匀充溢磁导率率m 的磁介质。那么管内磁感应的磁介质。那么管内磁感应强度和磁场强度大小为强度和磁场强度大小为 和和 。 1)22(20aIaI420Rq2042qRnInI上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出下模一一下模一一.2无限长直载流导线与正三角形载流导线共无限长直载流导线与正三角形载流导线共面，长直导线不动，那么载流三角形线圈将面，长直导线不动，那么载流三角形线圈将 A) 向着长直导线

39、平移向着长直导线平移 B) 分开长直导线平移分开长直导线平移C) 转动转动 D) 不动不动 解：解：I1I2xIB2101102212dxIlIBlIFlOxx1F1F22310223211230cosddlxxlxIxIBlIFFF3)231ln(3110232xlIIFF上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出I1I2Oxx1F1F2F3)231ln(3211132xllxFFF1ln2)231ln(32132111xllxlx有，找一个特例，当选选A，向着长直导线平移，向着长直导线平移解法二：解法二：F2和和F3的合力可用等效直电流图中红色受力的合力可

40、用等效直电流图中红色受力替代，因磁场不均匀，且磁场向右降低，所以替代，因磁场不均匀，且磁场向右降低，所以F2和和F3的合的合力小于红线所在处的等效电流受力，因此，三角形线圈左力小于红线所在处的等效电流受力，因此，三角形线圈左移。移。上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出习题习题9-3 两相互平行无限长的直导线载有大小相等方向相两相互平行无限长的直导线载有大小相等方向相反的电流，长度为反的电流，长度为b的金属杆的金属杆CD与导线共面且垂直，相对与导线共面且垂直，相对位置如下图位置如下图,CD杆以速度杆以速度 v 平行直线电流运动，求平行直线电流运动，求CD杆

41、中杆中的感应电动势，并判别的感应电动势，并判别C、D两端哪端电势较高两端哪端电势较高. 解：解：lBvbaaCDd)(22xobaabaaxxIx-aIvxvB220022)d2-)(2(d0222ln20babaIv由由C指向指向DD点电势高接到外电路后，电流由点电势高接到外电路后，电流由D流向流向C。上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出习题习题9-4 半径为半径为a的无限长密绕螺线管，单位长度上的匝数的无限长密绕螺线管，单位长度上的匝数为为n，通以交变电流，通以交变电流i=Imsinwt，那么围在管外的同轴圆形，那么围在管外的同轴圆形回路半径为回路半

42、径为r上的感生电动势为上的感生电动势为 。上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出习题习题9-5 如下图的一矩形线圈匀速进入图示的均匀磁场区如下图的一矩形线圈匀速进入图示的均匀磁场区域域,然后又平移出磁场的另一端然后又平移出磁场的另一端,那么符合此过程的电流对时那么符合此过程的电流对时间的曲线是间的曲线是 .(规定规定,顺时针电流为正顺时针电流为正,进入磁场前瞬间进入磁场前瞬间计时计时) IIII(A) (B)(C)tttt0000(D)上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出习题习题9-9两根相互平行无限长直导线相距为两

43、根相互平行无限长直导线相距为d，载有大小相，载有大小相等方向相反的电流等方向相反的电流I，电流变化率，电流变化率dI/dt =a 0。一个边长为。一个边长为d的正方形线圈位于导线平面内与一根导线相距的正方形线圈位于导线平面内与一根导线相距d如下图。如下图。求线圈中的感应电动势，并阐明线圈中的感应电流是顺时求线圈中的感应电动势，并阐明线圈中的感应电流是顺时针还是逆时针方向。针还是逆时针方向。 dddI解：解：规定逆时针为线圈中感应电动势的正规定逆时针为线圈中感应电动势的正向，即回路的积分方向也为逆时针，向，即回路的积分方向也为逆时针，相应地回路包围面元的法向为垂直纸相应地回路包围面元的法向为垂直

44、纸面向外。面向外。 xIdxIB2)(200OxxBdSBdddd32上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出dddIOx34ln20I )0(034ln234ln2dddd00tIti因因ei0，其指向与规定正向相反，为顺，其指向与规定正向相反，为顺时针，那么其中感应电流也为顺时针。时针，那么其中感应电流也为顺时针。上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出习题习题9-11知圆环式螺线管的自感系数为知圆环式螺线管的自感系数为 L,假设将该螺线管假设将该螺线管锯成两个半环式的螺线管锯成两个半环式的螺线管,那么两个半环螺线管的

45、自感系数那么两个半环螺线管的自感系数A都等于都等于L/2 B) 有一个大于有一个大于L/2, 另一个小于另一个小于L/2C都大于都大于L/2 D) 都小于都小于L/2 解：解：上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出习题习题9-14在一个中空的圆柱面上严密地绕有两个完全一样在一个中空的圆柱面上严密地绕有两个完全一样的线圈的线圈aa, bb如图。知每个线圈的自感系数都等于如图。知每个线圈的自感系数都等于0.05H。假设。假设ab两端相接，两端相接，a,b接入电路，那么整个线圈的自感接入电路，那么整个线圈的自感L= ；假设假设ab两端相接，两端相接，a,b接入电

46、路，接入电路，那么整个线圈的自感那么整个线圈的自感L= ；假设假设ab两端相接，两端相接，a,b相接，再以此两端接入电路，那么相接，再以此两端接入电路，那么整个线圈的自感整个线圈的自感L= 。 a b a b解：解：上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出习题习题9-20如图，平板电容器忽略边缘效应充电时，沿如图，平板电容器忽略边缘效应充电时，沿环路磁场强度环路磁场强度H的环流中，必有的环流中，必有L2, L1 A B C DL2L121LLl dHl dH21LLl dHl dH21LLl dHl dH01Ll dH解：解：上页上页 下页下页 返回返回 退

47、出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出习题习题9-21两线圈的自感系数分别为两线圈的自感系数分别为L1和和L2它们的互感应系它们的互感应系数为数为M,当两线圈串联时当两线圈串联时,试证它的等效自感系数为试证它的等效自感系数为L= L1+ L22M,其中的正负号分别对应图中所示的两种衔接情况。其中的正负号分别对应图中所示的两种衔接情况。 (a)(b)证：证：(a)MLLMMLLIIL221211221211221线圈截面法向与电流成右螺旋关系，线圈中磁场经线圈截面法向与电流成右螺旋关系，线圈中磁场经过本身回路的磁通量为正，经过另一个线圈的磁通过本身回路的磁通量为正，经过另一个线圈的磁通量也

48、为正。量也为正。(b) 线圈中磁场经过另一个线圈的磁通量也为负。线圈中磁场经过另一个线圈的磁通量也为负。MLLMMLLIIL221211221211221上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出课本课本P438习题习题9-33 mgNfBIlBmgtmsinddv0dd0tILBlLivtIItddddddvv又又Ivvv00d)sin(dILIlBmgmBl有有mLIBlLIg2sin2v解：解：上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出 mgNfBtILBlddvv代代入入下下式式将将)2(tan1)2(tansin22

49、2mLBltmLBltBlmgI积分得：积分得：BlmLBltmLg)sin(sinv进而得：进而得：上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出B0.2l1m0.1g9.8sina0.5L0.5上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出B0.2l1m0.1g9.8sina0.5L1.0上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出B0.2l1m0.1g9.8sina0.5L1.0B0.2l1m0.1g9.8sina0.5L0.5上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退

50、出退出习题习题12-2 真空中波长为真空中波长为的单色光，在折射率为的单色光，在折射率为n的均匀透的均匀透明媒质中，从明媒质中，从A点沿某一途径传播到点沿某一途径传播到B点，途径的长度为点，途径的长度为l。A、B两点光振动位相差记为两点光振动位相差记为Df，那么：，那么：A ；B ；C ；D 。 323，lnnl323，nnl323，323，nl满足。，），则只有，将四个选项分别代入323C22nlnl解：解：上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出习题习题12-3 在双缝干涉实验中，单色光源在双缝干涉实验中，单色光源S0到两缝到两缝S1和和S2的的间隔分别

51、为间隔分别为l1和和l2，并且，并且l1-l2=3l，l为入射光的波长，双缝为入射光的波长，双缝之间的间隔为之间的间隔为d，双缝到屏幕的间隔为，双缝到屏幕的间隔为D，如图。求：，如图。求：1零级明纹到屏幕中央零级明纹到屏幕中央O点的间隔；点的间隔；2相邻明条纹间的间隔。相邻明条纹间的间隔。Dxdddlltansin34解：解：S2l2D DS1OS0l1P1)1)设设P P点为零级明纹位置，那么有点为零级明纹位置，那么有l1+l3 = l2+l4,l1+l3 = l2+l4,因此时这两条光线因此时这两条光线的光程差为零。的光程差为零。l3l4d 由书上公式：由书上公式：32134llllDxd

52、有：有：即，间隔即，间隔dDx32)2)sin334123142dllllllll)2, 1, 0(33tankkDxdd相邻明纹间距：相邻明纹间距：dDxxkk1上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出习题习题12-9用波长为用波长为500nm(1nm=10-9m)的单色光垂直照射到由的单色光垂直照射到由两块光学平玻璃构成的空气劈形膜上。在察看反射光的干涉景两块光学平玻璃构成的空气劈形膜上。在察看反射光的干涉景象中，距劈形膜棱边象中，距劈形膜棱边l=1.56cm的的A处是从棱边算起的第四条暗处是从棱边算起的第四条暗条纹中心。条纹中心。(1)求此空气劈形膜的

53、劈尖角求此空气劈形膜的劈尖角q；(2)改用改用600nm的单的单色光垂直照射到此劈尖上仍察看反射光的干涉条纹，色光垂直照射到此劈尖上仍察看反射光的干涉条纹，A处是明处是明条纹还是暗条纹？条纹还是暗条纹？(3)在第在第(2)问的情形从棱边到问的情形从棱边到A处的范围内共处的范围内共有几条明纹？几条暗纹？有几条明纹？几条暗纹？解：解：(1)2/21 d232) 132(22111AAddrad108 . 423arcsin51lldldAA ln1n1n0dAA), 2, 1, 0( ,2) 12(1kk上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出(2)nm1800

54、2322212Ad ln1n1n0dAA2233nm600nm1800明纹明纹(3)2 , 1 , 05 . 22) 12(nm18002kkk3条明纹条明纹3条暗纹条暗纹3 , 2 , 13nm18002kkk上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出习题习题12-15 在牛顿环安装的平凸透镜和平玻璃板之间充溢在牛顿环安装的平凸透镜和平玻璃板之间充溢折射率折射率n = 1.33的透明液体设平凸透镜和平玻璃板的折射的透明液体设平凸透镜和平玻璃板的折射率都大于率都大于1.33。凸透镜的曲率半径为。凸透镜的曲率半径为300cm，波长，波长=6500的平行单色光垂直

55、照射到牛顿环安装上，凸透镜的平行单色光垂直照射到牛顿环安装上，凸透镜顶部刚好与平玻璃板接触，求顶部刚好与平玻璃板接触，求1从中心向外数第十个明环从中心向外数第十个明环所在处的液体厚度所在处的液体厚度e10；2第十个明环的半径第十个明环的半径r10 。 解：解：1), 3 , 2 , 1( ,2/2kknerRe102/210 nem1032. 2419610ne2)102101021021022)(ReeReeRRrm1073. 33上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出习题习题12-17 将一个沿光路方向长度为将一个沿光路方向长度为L的透明密闭容器，置的

56、透明密闭容器，置于迈克尔逊干涉仪的一个臂上，当用波长为于迈克尔逊干涉仪的一个臂上，当用波长为l的单色光照射的单色光照射时，调整好仪器。当逐渐抽空容器中的空气时，共察看到时，调整好仪器。当逐渐抽空容器中的空气时，共察看到N条干涉条纹从视场中某点移过，那么容器中原有的空气条干涉条纹从视场中某点移过，那么容器中原有的空气的折射率的折射率n = 。 解：解：Ll1l212122nlnl 12222)(2nlLLln抽真空前后的光程差分别为：抽真空前后的光程差分别为：光程差变化与条纹挪动相对应，那么光程差变化与条纹挪动相对应，那么NLn) 1(22112LNn上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出习题习题13-113-1金属钨被波长为金属钨被波长为25002500埃的紫外光所照射，假埃的紫外光所照射，假设钨的逸出功是设钨的逸出功是7.27.210-19 J, 10-19 J, 所发出的电子的最大所发出的电子的最大动能是动能是 。Amvhm221Achmvm221解：解：上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出习题习题13-213-2锂的逸出功为锂的逸出功为2.13eV2.13eV，用频