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第11章答案1.(C);2.(C);3.D;4.B;5.(C);6,B;7.单位正点电荷在该点所受电场力相同,8.4N/C,向上;9.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=q/L,在x处取一电荷元dq=dx=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.10.解:把所有电荷都当作正电荷处理.在处取微小电荷dq=dl=2Qd/它在O处产生场强按角变化,将dE分解成二个分量:对各分量分别积分,积分时考虑到一半是负电荷=0所以11.-(S)/0(S)/012.R2E13解:在球内取半径为r、厚为dr的薄球壳,该壳内所包含的电荷为在半径为r的球面内包含的总电荷为:(r≤R)以该球面为高斯面,按高斯定理有:得到:,(r≤R)方向沿径向,A>0时向外,A<0时向里--------------------------------------------3分在球体外作一半径为r的同心高斯球面,按高斯定理有:得到:,(r>R)方向沿径向,A>0时向外,A<0时向里------------------------------------------2分14.证:用高斯定理求球壳内场强:而要使的大小与r无关,则应有,即15.Q/(40R2), 0,Q/(40R), Q/(40r2)/(20)17..解:在圆盘上取一半径为r→r+dr范围的同心圆环.其面积为dS=2rdr其上电荷为dq=2rdr它在O点产生的电势为总电势18.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=8.85×10-9C/m2(2)设外球面上放电后电荷面密度为,则应有=0即外球面上应变成带负电,共应放掉电荷=6.67×10-9C第12章答案B;2.A;3.B;4.B;5.C;6.B;7.C;8.C;9.B;10.不变;减小;11.(x,y,z)/0,与导体表面垂直朝外(>0)或与导体表面垂直朝里(<0);12.解:由高斯定理,平板内、外的场强分布为:E=0(板内)(板外)13.1、2两点间电势差14.15.增大增大16.解:,其中E为真空中的场强。其中为电介质中的场强。∴电场总能量17.答:不能用高斯定理求场强.其旁的物体如是导体,由于静电感应,将出现感生电荷,如是介质,将出现极化电荷;这种电荷也要影响导体球上的电荷分布.这时,空间的场强分布不具有适当初对称性,不能应用高斯定理求场强分布. 第13章答案1、D;2、D;3、B;4、C;5、D;6、A;7、E;8、D;9、D;10、;11、0;12、;13、解:利用无限长载流直导线的公式求解.(1)取离P点为x宽度为dx的无限长载流细条,它的电流(2)这载流长条在P点产生的磁感应强度方向垂直纸面向里.(3)所有载流长条在P点产生的磁感强度的方向都相同,所以载流平板在P点产生的磁感强度方向垂直纸面向里.14、15、16、解:的方向与y轴正方向一致.17、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1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2为穿过整个矩形平面的磁通量第十四章答案1、D;2、C;3、A;4、C;5、B;6、C;7、D;8、A;9、C;10、A;11、D;12、,向左;13、,在图面中向上,;14、解:(1)圆弧AC所受的磁力:在均匀磁场中,通电圆弧AC所受的磁力与通有相同电流的直线所受的磁力相等。故有FAC=N方向:与AC直线垂直,与OC夹角45°,如图.(2)磁力矩:线圈的磁矩为本小问中设线圈平面与成60°角,则与成30°角,有力矩M=1.57×10-2N·m方向:力矩将驱使线圈法线转向与平行.解:如图所示,矩形上下两段导线受安培力F1和F2的大小相等,方向相反,对不变形的矩形回路来说,两力的矢量和为零。而矩形的左右两段导线,由于载流导线所在处的磁感应强度不等,所受安培力F3和F4大小不同,且方向相反,因此线框所受的安培力为左右两边安培力F3和F4之矢量和,它们的大小分别为I1I1I2F1F3F4F2F2故合力的大小为16、,;17、n,p;18、解:依据无限长带电和载流导线的电场和磁场知:(方向沿径向向外)(方向垂直纸面向里)运动电荷受力F(大小)为:此力方向为沿径向(或向里,或向外)为使粒子继续沿着原方向平行导线运动,径向力应为零,=0则有19、解:(1)由安培环路定理: (大小)方向:在板右侧垂直纸面向里(2)由洛伦兹力公式可求(至少从距板R处开始向外运动)返回时间第15章答案C;2、D;3、B;4、铁磁质,顺磁质,逆磁质;5、0.225T,300A/m;6、,第16章答案B;2、C;3、D;4、D;5、B;6、B;7、B;8、A;9、C;10、C;11、C;12、D;13、C;14、D;15、(1)无感应电动势,因而无感应电流,(2)无感应电动势,因而无感应电流;16、,;17、解:设在时间t1→t2中线圈法线从平行于磁场的位置转到垂直于磁场的位置,则在t1时刻线圈中的总磁通为(S为线圈的面积),在t2时刻线圈的总磁通为零,于是在t1→t2时间内总磁通变化为令t时刻线圈中的感应电动势为,则电流计中通过的感应电流为t1→t2时间内通过的电荷为∴T18、解:长直带电线运动相当于电流.正方形线圈内的磁通量可如下求出19、;20、21、解:(1)载流为I的无限长直导线在与其相距为r处产生的磁感强度为:以顺时针绕向为线圈回路的正方向,与线圈相距较远的导线在线圈中产生的磁通量为:与线圈相距较近的导线对线圈的磁通量为:总磁通量感应电动势为:由>0和回路正方向为顺时针,所以的绕向为顺时针方向,线圈中的感应电流亦是顺时针方向.22、解:(1)由于线框垂直下落,线框所包围面积内的磁通量无变化,故感应电流Ii=0(2)设dc边长为l′,则由图可见=L+2Lcos60°=2L取d→c的方向为dc边内感应电动势的正向,则,说明cd段内电动势的方向由d→c由于回路内无电流因为c点电势最高,d点电势最低,故:为电势最高处与电势最低处之间的电势差.第17章答案1.C;2.A;3.②;③;①4.或;或5.垂直纸面向里;垂直OP连线向下第18章答案1.A;2.B;3.D;4.B;5.B;6.C;7.C;8.A;9.A;10.C;11.C;12.C;13.A;14.C15.C16.A;17.C;18.c;19.8.89×10-820.2.91×108m·s-121.m22.0.25mec223.24.5.8×10-13;8.04×10-225.;26.427.429.29.;30.1.49×106第19章答案1.D;2.B;
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