大学物理题库参考答案电磁学部分.doc

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1、大学物理题库参考答案电磁学部分102、解：⑴⑵⑶∴103、解：104、解：（方向沿两电荷联线向外）（同上）方向沿两电荷联线相互排斥105、解：（1）∵∴（2）如图示：∵∴106、解：（1）取细棒的一线元，则中的电荷为。可视为点电荷∴方向沿轴线方向故：∴（2）所以：积分得：总场强：107、解：如图：圆环上一线元上产生的电场强度为：与其对称的一线元产生的电场强度为：，两个电场强度的合成为：积分得故：108、解：由上题知，圆环上电场强度∴109、解：由题107知：圆环的电场强度为：110、解:如图示.（1）取高斯面

2、()(半球为)由高斯定理:所以故（2）取高斯面为()由高斯定理:所以的方向沿半径向外.(垂直于球面)111、解:据题意.电场分布具有轴对称,以对称轴为x轴(如图示)⑴取高斯面半径为r.轴为x轴的柱面(柱长为)()则，由高斯定理:所以方向垂直于x轴沿径向向外.⑵当r>R时.取高斯面为(如图)则，由高斯面定理:所以方向垂直x轴沿径向向外.112、解:（1）如图示:据题意,因d比平板的线度小得多.所以电场强度的方向垂直于平行平板,取如图示的柱面为高斯面(半径为r)则，由高斯定理:所以方向如图示,由上指向下.同理方向

3、由上指向下则方向由上指向下在平板以外,取高斯面包括两个平板(仍为柱面).则，由高斯定理：得：（2）电子在电场中受电场力作用加速：113、解：方向沿往向向外当r>R时：；当r

4、）因所以（2）所以118、解：高电荷线密度为，圆弧半径为。在弧上取一长度元所含电荷为，对应产生的电场根据库仑定律有：由于对称性，所以点P处的，因此，计算E只需求出。积分得119、解：设向上为正方向，已知，，在竖直方向上，根据求出击中板所需的时间在水平方向上根据，求得电子击中极板时的水平距离120、解：（1）从得（2）因移去电池后电荷保持不变，所以，对于平行板之间的电场强度保持不变121、解：（1）对于平行板电容器（2）电容嚣上储存的电荷贮存的能量电场强度（3）极板间充满电介质后，电容器的电容电容器上储存的电荷

5、量所以流到电容器上的电量122、解：（1）电流密度（2）杆内的电场强度（3）因所以杆材料的电导率123、解：把粒子的速度分成平行于磁场和垂直于磁场两部分，由于受到的磁场力为零，而产生的磁场力在方向上无分量，所以粒子在方向作匀速运动，横向作圆周运动。圆周运动的向心力圆周运动的半径质子沿轴做螺旋线运动，其半径为，周期螺距124、解：若电子束经过正交的电磁场而不改变运动状态，所以撤去电场，电子在磁场中作圆周运动，125、解：力矩126、解：线圈中心处的磁场127、解：大线圈中心处的磁场小线圈中心处的磁场（1）因为，

6、，方向与的方向相同。（2）因为，，方向与的方向相反。（1）因为，所以，方向与的方向相反。128、解：对长螺线管来说，129、解：由叠加原理知这一磁场为各个电流所产生的磁场之和，由于电流的方向平行或者是反平行，所以在处磁场的方向也是平行或反平行，所以130、解：（1）根据静电感应和静电平衡，均匀分布在球A表面；球壳B内表面带，即外表面带电荷为，即（2）131、解：选如图所示坐标，并任取一小段dq如图，其中因所以有：,代入上式，得：，与x轴成角。132、解：因电流在导线横截面上均匀分布，所以电流密度大小，且电流颁

7、布具有轴对称。如图所示为导线的截面图，与方向相同，由环路定理有：故导线外磁感强度，即同理导线内部距中心轴线r处的的大小相等，方向仍指向切线方向。由环路定理有故导线内部磁感强度，即（2）当时133、解：在环内取半径为的同心圆形环路。如图所示。（1）根据安培环路定理有方向如图中箭头所示。（1）在磁介质中对于各向同性的磁介质有方向如图中箭头所示。（2）磁介质的相对磁导率134、解：电介质球体均匀带电，电荷体密度为（1）由高斯定理：当时,即球内：方向沿半径向外，即：当时，即球外：方向沿半径向外，即：（2）当时，即球内

8、：当时，即球外：（3）当时：当时：（1）球体内部极化电荷的电量为：球体表面极化电荷的电量为：135、解：（1）通过两导体的电流相同.（2）两导体内的电流密度不相同.（3）（4）则：;则136、解：取环路的平面与电流相垂直，根据安培环路定理在管外空间：取环路１，得在管内空间：取环路２，得的方向用右手定则确定，用箭头表示在图中。在导体内部，取环路３,ab边处于导体内部，并与轴线相距ｒ，得的方向平行于轴线