应科院-大学物理课后习题答案.pdf

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1、1第十二章电磁感应12－1在通有电流I=5A的长直导线近旁有一导线ab，长l=20cm，离长直导线距离d=10cm（如图）。当它沿平行于长直导线的方向以v=10m/s速率平移时，导线中的感应电动势多大？a、b哪端的电势高？解：根据动生电动势的公式E=(vB)dlLI30IvdxIvv00Eln3102x2abdl4107510ox5ln31.110V2习题12－1图2方向沿x轴负向，a电势高。312－2平均半径为12cm的4×10匝线圈，在强度为0.5G的地磁场中每秒钟旋转30周，线圈中可产生最大感应电动势为多大？如何旋转和转到何时

2、，才有这样大的电动势？解：NBScost，电动势的大小为dENBSsintdt23422EmaxNBr2n4105.010(1210)2307.1V12－4若上题中线圈不动，而长导线中，通有交流电i=5sin100tA，线圈内的感生电动势将多大？1010iLdxiL00解：NNln2102x102电动势的大小为d0Ldi0Ldi0LENln2Nln2Nln25100cos100tdt2dt2dt2370.11041022ln2500cos100t

3、.43510cos100t(V)212－5一长为L的导体棒CD，在与一均匀磁场垂直的平面内，绕位于L/3处的轴以匀角速度沿反时针方向旋转，磁场方向如图所示，磁感应强度为B，求导体棒内的感应电动势，并指出哪一端电势高？解：根据动生电动势的公式E=(vB)dlL212LLLE3Brdr3Brdr3Brdr001L312BLc点电势高习题12－5图6012－6如图两端导线ab=bc=10cm，在b处相接而成30角。若使导线在匀强磁场中以速－2率v=1.5m/s运动，磁场方向垂直图面向内，B=2.5×10T，问ac间的电势差是多少？哪端电势高

4、？解：ab边不切割磁场线，不产生感应电动势，bc边产生感应电动势为0221E＝bcvBsin3010105.15.21023.18810V习题12－6图c点电势高312－10均匀磁场B(t)被限制在半径为R的圆柱形空间，磁场对时间的变化率为dB/dt，在与磁场垂直的平面内有一正三角形回路aob，位置如图所示，试求回路中的感应电动势的大小。12解：BSRB，回路中的感应电动势的大小为6d12dBEBSRdt6dt习题12－10图12－15两圆形线圈共轴地放置在一平面内，它们的半径分别为R1和R2，且R1>>R2，匝数分别为N1和N2

5、，试求它们的互感。（提示：可认为大线圈中有电流时，在小线圈处产生的磁场可看作是均匀的）解：大线圈圆电流在其圆心处产生的磁场为I0BN12R1因为R1>>R2，所以可认为其穿过小线圈的磁通量为20I2BNRNNR221222R1习题12－15图456第十四章波动14－4本题图表示一平面余弦波在t＝0时刻与t＝2s时刻的波形图，求：(1)坐标原点处介质质点的振动方程；(2)该波的波方程。解：由图可知：原点处质点的振动初相；0220波长160m，波速u10m/s；2y(m)uu因而圆频率2，At08A/2(1)原点处质点的振动方程O

6、80160x(m)ts2yAcos(t)20082习题14－4图x(2)波方程yAcos(t)8102214－6波源作简谐振动，周期为0.110s，以它经平衡位置向正方向运动时为时间起点，若此振动以u＝400m/s的速度沿直线传播。求：（1）距离波源8.0m处质点P的运动方程和初相；（2）距离波源9.0m和10.0m处两点的相位差。11解：在确知角频率2/T200s、波速u400ms和初相03(2/或2/）的条件下，波动方程11yAcos[(200s)(tx/400ms)3]2/位于xP=8.

7、0m处，质点P的运动方程为71yAcos[(200s)t5]2/P该质点振动的初相P052/。而距波源9.0m和10.0m两点的相位差为2(xx/)2(xx/)uT2/2121如果波源初相取2/，则波动方程为01yAcos[(200s)(t9]2/14－12如本题图所示，S和S为同位相的两相干波源，相距为L，P点距S为r；121波源S在P点引起的振动振幅为A，波源S在P点引起的振动振幅为A，两波波长都是1122，求P点的振幅。L解：两列波传到P点时的相位差rr2r1