《普通物理学》自测题6答案

自测题6选择题1．（B）由于＜处已知其电荷线密度，则，电场方向如题解图所示，其中，，所以当＜，对于（0，）点处产生的水平方向的场强大小同理＞，对于（0，）点处产生的水平方向的场强大小，竖直方向场强大小相等方向相反，故总场强沿轴方向，大小2．（D）由场强与电势的关系，知故在本题中，选.3．（C）带电量为的内球壳对球外可看成是点电荷，故球外电场强度大小，外球壳为电势零点，故；选4．（C）电场力做功与路径无关，只与起始点位置有关，中点处距离三个点电荷距离相等，，故带电量对点电荷所做的功，带电量2对点电荷所做的功，同理，则外力所做的功，选5．（A）质子在磁场中所受洛伦兹力大小，所以质子速度，故质子动能，选6．（D）线圈所受磁力矩大小，其中为线圈法线方向与磁场的夹角，本题中，故，选7．（B）无限长载流直导线周围的磁感应强度，因为本题中扁平铜片宽度为，所以则扁平铜片上在点产生的磁感应强度，故本题选8．（B）载流圆线圈在圆心处得磁感应强度，磁矩大小该导线变形后，线圈半径，则线圈中心磁感应强度大小，线圈磁矩大小，故本题选.9．（A）设导体棒长为，则，，则动生电动势，，所以＞，故点比点电势高，选10．（B）导体棒向右运动则电路中磁通量变大，由楞次定律可知铁芯右侧线圈中产生竖直向上磁感线，即铁芯中有逆时针方向磁感线，再次由楞次定律可判断铁芯左侧线圈中产生电流，所以电子运动方向，并且导体中电子数目一定，故本题选二、填空题1．；;沿矢径.解：由高斯定理可知：；距离点电荷处得电场强度知，本题中，方向。2．；.解：无限大均匀带电平面是一均匀场，其电场强度大小，两平面间场强大小为，大于两平面外侧场强，故可知、两平面带异种电荷，由两平面间的场强方向可知＞，＜，所以，由以上两式得，，3．不变；减小.解：取高斯面为将导体完全容纳的球面，且负电荷在球面外，则由高斯定理，导体内部电场强度不变；由点电荷附件的电势，可知越靠近导体，即变小则电势减小。4．0；.解：（1）无限长载流直导线有（为距离导线处的磁场强度），由毕奥—萨伐尔定律，可知、两导线在中点处产生的磁场强度大小相等方向相反，故.（2）由安培环路定律知绕行方向与方向相反，故.5．；.解：（1）铁芯内的磁力线为沿环的同心圆，且各处磁场强度大小相等，在环内作周长的圆周回路。则由安培环路定律可得即所以（2）由公式，则6．.解：由法拉第定律知，又因为电动势故7．＞；＜；=.解：（1）由右手螺旋定则，金属棒内的电流方向，故＞（2）电流反响后，金属棒内的电流方向，故＜（3）若平行放置，，则=8．.解：无限长载流直导线有（为距离导线处的磁场强度），由磁能密度公式9．②；③；①三、计算题1．解：设坐标如题6.3.1解图所示，将半圆柱面划分成许多窄条，宽的窄条的电荷线密度为，取位置处得一条，它在轴线上一点产生的场强为，方向如题6.3.1解图所示。它在轴上的两个分量为对各分量各自积分，得故所求处场强为2．解：（1）球心处的电势为两个同心带电球面各自在球心处产生的电势的叠加，即故解上式，得（2）设外球面上放电后电荷密度为，则应有即，外球面上应变成带负电，共应放掉电荷3．解：根据动生电动势为计算简单，可引入一条辅助线，构成回路，闭合回路总电动势为故上式负号表示方向与轴方向相反。所以，方向四、证明题1．证：由安培定律整条曲线所受安培力为因整条导线中是不变量，又处于均匀磁场中，可以把和提到积分号外，即可见起点与终点一样的曲导线和直导线，