大学物理B习题册答案要点.ppt

练习14、磁感应强度 磁场的高斯定理 毕奥-萨伐尔定律 14-1、解： 线圈中心处的磁感强度： 14-2、解： 14-3、解： 方向： 由图知：o 点到直导线的距离： 则： 方向： 14-4、解: 将薄金属板沿宽度方向分割如图： dl 对应电流： dl 在P 点处磁场为： 可知所有分割带在P 点处磁场方向相同， 由磁场叠加原理可求得在P 点处: 方向： 练习15、毕-萨定律的应用 安培环路定理及其应用 15-1、解： 如图磁场具有轴对称性，以对称轴为中心 作积分环路，取正方向： 由安培环路定理： 即： 则： 则： ① ② 则： ③ 则： ④ 则： 由： 15-2、解: 取dx 如图： 距导线x 远处的B 的大小： 方向： 阴影部分通过的磁通量为: 通过矩形线圈的磁通量为: 15-3、证明:根据安培环路定理，在距离中心r处（a＜r＜b）以轴为圆心做一圆环有： 15-4、解:根据安培环路定理，距离中心轴线为r处的磁感强度为： 因此，穿过铜导线内部阴影平面的磁通量为： (1)建立坐标系,坐标原点选在 I1上， 电流元受安培力大小为： 其中 分割电流元， 长度为 dx , 练习16、磁场对载流导线和载流线圈的作用 安培定律 16-1、解: 电流元受安培力大小为： 电流元受安培力大小为： 16-2、解: 导线1、2单位长度所受磁力： 应用安培定律： 即: 相互吸引的方向。 16-3、解： 已知：I1 、I2 、d 及每边长l 。 对于AC ： 应用安培定律： 取电流元I2dl ， 对于AB 、BC ： 由： 得： 则 的大小： 的方向水平向左。 16-4、解: ①宽度为dr 的圆环在旋转时产生的电流强度 dI 为: ②圆环磁矩 大小为: 则磁力矩dM为: ③圆盘磁力矩M 为: 练习17、法拉第电磁感应定律 楞次定律 17-1、解： 17-2、解： a v I α A B 力线产生的动生电动势： 在导体棒AB 上任取一矢量元dl，规定dl 的方 向为从A至B ，dl 在磁场中切割磁 dl x 则： 方向与dl 规定的方向一致(从A至B)即A点电势高。 17-3、解： a i i c b B C D A L ①在回路中取与直导线平行的面积元(如图) x dx 通过面积元的磁通量： 则通过回路ABCD 的磁通量 为： ②回路ABCD 中的感应电动势　为： 17-4、解： 练习18、动生电动势和感生电动势 18-1、解(1)在金属棒上任意取一线元dl,方向从O指向M (2)在金属棒上任意取一线元dl,方向从O指向N 18-2、解： 18-3、解：添加辅助线组成闭合回路OABC,根据法拉第电磁感应定律： 18-4、解：选取半径为r的同心圆为闭合回路L,L包围面积的正法线方向设为与B同向， 练习7、侠义相对论的时空观 7-1、解： 对s’系（乙）： 对s系(甲)： 由时间延缓效应：? = ? ?0 7-2、解： 设地面为S系，火箭为S系。 解： (1) 由相对论效应，观测站测出船身的长度为 观测站测得飞船的船身通过观测站的时间间隔 (2) 飞船相对于宇航员静止，长度为 宇航员测得飞船船身通过观测站的时间间隔 7-3、解： 7-4、解： (1):彗星相对s系速度：Vx=-0.8c 彗星相对s’系速度： 练习8、侠义相对论的动力学基础 8-1、解： 将e,v,m0,c代入上式即可求得： 8-2、解： 8-3、解： 8-4、证明： 练习9、库仑定律 电场强度 场强叠加原理 9-1、解： 9-2、解： 在半圆细环上取线元dl, dq在环心处O的场强大小： 由场强的对称性分析可知： 9-3、解: 取线元dx ,其电量dq 在P 点场强为: EP 方向为沿x 轴正向。 9-4、解： 练习10、电场线 电通量 真空中的高斯定理及应用 10-1、解：选封闭圆柱面 E均匀，E垂直于带电平面，指向呈平面对称状态， E垂直通过两侧圆平面，面积均为△S，母线与E平行，通过圆柱曲面，E通量为0. 10-2、解： 10-3、解： 取与球面同心的闭合球面为高斯面 由高斯定理： 得： 由： 10-4、解: 由高斯定理： 当r R1 当R1r R2 方向沿半径向外。 当r R2 取与圆柱同轴的闭合柱面为高斯面 练习11、静电场的环路定理 电势能、电势、电势差 11-1、解： 由点电荷电势公式 及电势叠加原理： 11-2、解: 由高斯定理： R q 由： 11-3、解: 由点电荷叠加法: (1)外球壳上总电量为0 11-4、解: (2)外球壳接地，U外=0 (3)内球壳接地，U内=0；内球壳上电荷不变 再断开电线，外球壳上带电量为-q。 12-1、解： 练习12、有导体存在的静电场的计算 12-2、证明： （1）对导体板而言，如图作圆柱形高斯面：