西南科技大学最新大学物理b[2]答案

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1、答案作业题(一）静止电荷的电场一、1-8CBACADDC二、9.－2e0E0/3;4e0E0/310.－3s/(2e0);－s/(2e0);s/(2e0);3s/(2e0)11.;从O点指向缺口中心点．12.Q/e0;＝0，三、13.解：在f处取电荷元，其电荷为dq=ldl=l0Rsinfdf它在O点产生的场强为3分在x、y轴上的二个分量dEx=－dEcosfdEy=－dEsinf对各分量分别求和　　＝0∴1914.解:设坐标系如图所示．将半圆柱面划分成许多窄条．dl宽的窄条的电荷线密度为取q位置处的一条，它在轴线上一点产生的场强为　　　　　　　　　　如图所示.它在x、y轴上的二

2、个分量为：dEx=dEsinq,dEy=－dEcosq对各分量分别积分场强15.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．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．16.解：设闭合面内包含净电荷为Q．因场强只有x分量不为零，故只是二个垂直于x轴的平面上电场强度通量不为零．由高斯定理得：-E1S1+E2S2=Q/e0(S1=S2=S)3分则Q=e0S(E2-E1)=e0Sb(x2

3、-x1)=e0ba2(2a－a)=e0ba3=8.85×10-12C19作业题（二电势）一、1-8DBCDDACB二、9.10cm10.11.Q/(4pe0R2);0;Q/(4pe0R);Q/(4pe0r2)12.单位正电荷在静电场中沿任意闭合路径绕行一周，电场力作功等于零有势（或保守力）三、13.解：将题中的电荷分布看作为面密度为s的大平面和面密度为－s的圆盘叠加的结果．选x轴垂直于平面，坐标原点Ｏ在圆盘中心，大平面在x处产生的场强为圆盘在该处的场强为∴该点电势为14.解:由高斯定理可知空腔内E＝0，故带电球层的空腔是等势区，各点电势均为U.在球层内取半径为r→r＋dr

4、的薄球层．其电荷为dq=r4pr2dr该薄层电荷在球心处产生的电势为整个带电球层在球心处产生的电势为因为空腔内为等势区所以空腔内任一点的电势U为19若根据电势定义计算同样给分.15.解：设内球上所带电荷为Q，则两球间的电场强度的大小为(R1＜r＜R2)两球的电势差∴＝2.14×10-9C16.解：设原点O在左边导线的轴线上，x轴通过两导线轴线并与之垂直．在两轴线组成的平面上，在R＜x＜(d－R)区域内，离原点距离x处的P点场强为则两导线间的电势差19作业题（三导体和电介质）一、1-8CBBBDBCB二、9.l/(2pr)；l/(2pe0err)10.11.;12.无极分子;电偶极子

5、三、13.解：(1)由静电感应，金属球壳的内表面上有感生电荷-q，外表面上带电荷q+Q．(2)不论球壳内表面上的感生电荷是如何分布的，因为任一电荷元离O点的距离都是a，所以由这些电荷在O点产生的电势为(3)球心O点处的总电势为分布在球壳内外表面上的电荷和点电荷q在O点产生的电势的代数和14.解：设导体球带电q，取无穷远处为电势零点，则导体球电势：内球壳电势：二者等电势，即解得15.解：(1)令无限远处电势为零，则带电荷为q的导体球，其电势为将dq从无限远处搬到球上过程中，外力作的功等于该电荷元在球上所具有的电势能19(2)带电球体的电荷从零增加到Q的过程中，外力作功为16.解：设内

6、外圆筒沿轴向单位长度上分别带有电荷+l和-l,根据高斯定理可求得两圆筒间任一点的电场强度为则两圆筒的电势差为解得于是可求得Ａ点的电场强度为=998V/m方向沿径向向外A点与外筒间的电势差：=12.5V19作业题（四电流的磁场）一、1-8CCDCBDBA二、9.1:110.0;11.12.13.解：(1)圆柱形载流导体在空间的磁感强度的分布为∴穿过ABCD的F为(2)圆筒载流导体在空间的磁感强度分布为穿过A¢B¢C¢D¢的Φ为：=(3)在题给条件下，筒壁中0

7、各部分在O点产生的磁感强度设为B1、B2、B3、B4．根据叠加原理O点的磁感强度为：∵、均为0，故2分方向Ä2分方向Ä其中，∴方向Ä15.解：由毕奥－萨伐尔定律可得，设半径为R1的载流半圆弧在O点产生的磁感强度为B1，则同理,∵∴故磁感强度∴16.解：如图所示，圆筒旋转时相当于圆筒上具有同向的面电流密度i，3分作矩形有向闭合环路如图中所示．从电流分布的对称性分析可知，在上各点的大小和方向均相同，而且的方向平行于，在和上各点的方向与线元垂直，在,上各点．应用