大学物理复习题修改.doc

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1、大学物理复习题一、电磁学部分1、如图所示，真空中一长为L的均匀带电细直杆，总电荷为q，试求在直杆延长线上距杆的一端距离为d的P点的电场强度和电势．2、一半径为R的均匀带电半圆环，电荷线密度为，求圆心处O点的电场强度和电势。根据高斯定理，取包括该点的、侧棱与直线平行的直圆柱为高斯面，由于对称性，可得上下底面没有通量。则，E·2πRh=h/ε。即E=/2πRε。点电荷的电势dU=dq/(4πεr)，由于半环上的点到圆心的距离相等，所以U=∫(o,πr)dq/(4πεr),得U=/(4ε)3、实验证明，地球表面上方电场不为0，晴

2、天大气电场的平均场强约为120V/m，方向向下，这意味着地球表面上有多少过剩电荷？试以每平方厘米的额外电子数表示。（）解设想地球表面为一均匀带电球面，总面积为，则它所总电量为单位面积带电量为单位面积上的额外电子数为4、地球表面上方电场方向向下，大小可能随高度变化，设在地面上方100m高处场强为150N/C，300m高处场强为100N/C，试由高斯定理求在这两个高度之间的平均体电荷密度，以多余的或缺少的电子数密度表示。（缺少，）取一立方体空间，高度由100米到300米，设底面积为S，平均体电荷密度为ρ。已知：E1=150N/

3、CE2=100N/Ch=300m-100m=200m由高斯定理得：SE1-SE2=Q/ε其中:Q=ρ*Sh得:ρ=ε(E1-E2)/h=2.21*10^-12缺少的电子数密度为:n=ρ/e=1.38*10^75、如图所示，电量均匀分布在半径为的球面上，电量均匀分布在同心的半径为的球面上，＞。（1）利用高斯定理求出＜，＜＜，＞区域的电场强度（2）若＞区域的电场强度为零，则，与同号还是异号？6、二个无限长同轴圆筒半径分别为和，单位长度带电量分别为和。求内筒的内部、两筒间及外筒外部的电场分布。习题6-9解用图解由对称性分析可知，

4、分布具有轴对称性，即与圆柱轴线距离相等的同轴圆柱面上各点场强大小相等，方向均沿径向。如解用图，作半径为，高度为、与两圆柱面同轴的圆柱形高斯面，则穿过圆柱面上下底的电通量为零，穿过整个高斯面的电通量等于穿过圆柱形侧面的电通量。若，，得若，得若，得(垂直中心轴线向外)7、一厚度为d的无限大平板，平板体积内均匀带电，体电荷密度.设板内、外的介电常数均为.求平板内、外电场分布.8、两半径分别为R1和R2(R2＞R1)带等值异号电荷的无限长同轴圆柱面，线电荷密度为λ和-λ，求：两圆柱面间的电势差V.9、（27页例9.14）如图所示，

5、在一个接地的导体球附近有一电量为q的点电荷，已知球的半径为R，点电荷到球心的距离为,求导体球表面感应电荷的总电量.10、一根很长的圆柱形铜导线，半径为R，载有电流I，设电流均匀分布于横截面。在导线内部作一平面S，如图所示。试计算(1)、导线内任一点的磁感应强度；(2)、通过S平面的磁通量。（设铜的磁导率，并沿导线长度方向取长为1m的一段作计算）11、（第91页10.17题）10.17题10.17图中所示是一根很长的长直圆管形导体的横截面，内、外半径分别为,，导体内载有沿轴线方向的电流，且均匀地分布在管的横截面上．设导体的磁

6、导率，试证明导体内部各点的磁感应强度的大小由下式给出：解：取闭合回路则∴12、（第92页10.19题）10.19在半径为的长直圆柱形导体内部，与轴线平行地挖成一半径为的长直圆柱形空腔，两轴间距离为,且＞，横截面如题9-17图所示．现在电流I沿导体管流动，电流均匀分布在管的横截面上，而电流方向与管的轴线平行．求：(1)圆柱轴线上的磁感应强度的大小；(2)空心部分轴线上的磁感应强度的大小．解：空间各点磁场可看作半径为，电流均匀分布在横截面上的圆柱导体和半径为电流均匀分布在横截面上的圆柱导体磁场之和．(1)圆柱轴线上的点的

7、大小：电流产生的，电流产生的磁场∴(2)空心部分轴线上点的大小：电流产生的，电流产生的∴CDI1A13、（第90页10.11题）10.11如题10.11图所示，两根导线沿半径方向引向铁环上的，两点，并在很远处与电源相连．已知圆环的粗细均匀，求环中心的磁感应强度．解：如题9-9图所示，圆心点磁场由直电流和及两段圆弧上电流与所产生，但和在点产生的磁场为零。且.产生方向纸面向外， 产生方向纸面向里∴有14、如图所示，半径为R的半圆线圈ACD通有电流,置于电流为的无限长直线电流的磁场中,直线电流恰过半圆的直径,两导线相互绝缘.求半

8、圆线圈受到长直线电流的磁力.15、（第64页例10.3）16、在通有电流I=5A的长直导线近旁有一导线段ab，长，离长直导线距离.当它沿平行于长直导线的方向以速度平移时，导线中的感应电动势多大？a、b哪端的电势高？16题图17、直径为D的半圆形导线置于与它所在平面垂直的均匀磁场中，当导线绕着过P点并与平