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练习一
1、D , 2、C ,3、C,4、 D, 5、, (为y方向单位矢量), ,
6、,从O点指向缺口中心点.
练习二
1、A 2、A 3、 , ,4.
5、 解:设杆的左端为坐标原点O,x轴沿直杆方向.带电直杆的电荷线密度为l=q / L,在x处取一电荷元
P
L
d
dq
x
(L+d-x)
dE
x
O
dq = ldx = qdx / L, 它在P点的场强:
总场强为
方向沿x轴正向,即杆的延长线方向.
6 解: 如图在圆上取
,它在点产生场强大小为
方向沿半径向外
则
积分
∴ ,方向沿轴正向.
练习三
1、C 2、D 3、0, 4、-3s / (2e0) ,-s / (2e0), 3s / (2e0)
5、解: 由对称分析知,平板外两侧场强大小处处相等、方向垂直于平面且背离平面.设场强大小为E.
作一柱形高斯面垂直于平面.其底面大小为S,如图所示.
按高斯定理,即
得到 (板外两侧)
(2)过平板内一点作一正交柱形高斯面,底面为S.设该处场强为,如图所示.
按高斯定理有
得到 (-d/2≤x≤d/2)
6 解:(1) 球在点产生电场,
球在点产生电场
∴ 点电场;
(2) 在产生电场
球在产生电场
∴ 点电场
练习四
1、C 2、D 3、C, 4、-eq / (6pe0R)
5、解:
6、解:设x轴沿细线方向,原点在球心处,在x处取线元dx,其上电荷为,
该线元在带电球面的电场中所受电场力为: dF = qldx / (4pe0 x2)
整个细线所受电场力为: 方向沿x正方向.
电荷元在球面电荷电场中具有电势能: dW = (qldx) / (4pe0 x) 整个线电荷在电场中具有电势能:
练习五
1、D 2、A 3、C 4.
5 解:设极板上分别带电量+q和-q;金属片与A板距离为d1,与B板距离为d2;
金属片与A板间场强为
金属板与B板间场强为
金属片内部场强为
则两极板间的电势差为
由此得
因C值仅与d、t有关,与d1、d2无关,故金属片的安放位置对电容无影响. 6 解:(l)根据有介质时的高斯定理:
可得两圆柱间电位移的大小为
场强大小为
两圆柱间电势差 电容 .
(2)电场能量
练习六
1. , 平行z轴负向 2.pR2c 3. 4.
5..
6.,垂直纸面向外 , ,
7、解:因为金属片无限长,所以圆柱轴线上任一点的磁感应强度方向都在圆柱截面上,取坐标如图所示,取宽为的一无限长直电流,在轴上点产生与垂直,大小为
∴
练习七
1., 2. 3. 4. 0
5、解:(1) 对r~r+dr段,电荷 dq = l dr,旋转形成圆电流.则
它在O点的磁感强度
方向垂直纸面向内.
方向垂直纸面向内.
6、解:在圆柱体内部与导体中心轴线相距为r处的磁感强度的大小,
由安培环路定律可得:
因而,穿过导体内画斜线部分平面的磁通F1为
在圆形导体外,与导体中心轴线相距r处的磁感强度大小为
因而,穿过导体外画斜线部分平面的磁通F2为
穿过整个矩形平面的磁通量
练习八
1、A 2. , 3.
4. (1)
(2)
5. 解:在直线电流上任意取一个小电流元,此电流元到长直线
的距离为,无限长直线电流在小电流元处产生的磁感应强度
6. 解:(1)
沿方向,大小为
(2)磁力功
∵
∴
练习九
1、D, 2、C, 3、0.40 V、 0.5 m2/s, 4、5×10-4 Wb
5、解:在矩形回路中取一小面元ds,面元处:
一个矩形回路的磁通量为:
由法拉第电磁感应定律,N匝回路中的感应电动势为:
6、解:abcd回路中的磁通量
由法拉第电磁感应定律
其沿方向顺时针方向.
练习十
1、A 2、pBnR2 、0, 3、 ,
4、 顺时针
5、解: 在长直导线中取一小线元,小线元中的感应电动势为:
整个直导线中 杆的右端电势低
6、解: ∵
∴
∵
∴ 即从
的方向也可由楞次定律判定。
练习十一
1、C, 2、, 3、(4)、(2)、(1)
4、 位移电流,涡旋电场
5、解:设直导线中通有自下而上的电流I,它通过矩形线圈的磁通链数为:
互感为:
6、解: 在时,无限长圆柱体内部的
∴ 磁场能量密度
取一小体积元 (∵体元长度)
则导线单位长度上储能
练习十二
1~3. ABD;4. ,4×103 nm;
5. 解:1)由 得
则
2)
6. 解:1)由 得
2)设零级明纹将移到原来的第k级明纹处,则有
练习十三
1~3 ACC;4、0.64 mm;
5. 解:由反射加强的条件可知:
则 ,计算可得:
k=1时,λ1=3000 nm,k=2时,λ2=1000 nm,
k=3时,λ3=600 nm,k=4时,λ4=428.6 nm,
k=5时,λ5=333.3 nm,
即在可见光范围内波长为600 nm和428.6 nm的反射光有最大限度的增强。
6. 解:1)由明环公式可得:
,
2)由明环公式可得:
,
即在OA范围内可观察到50个明环。
练习十四
1~2 CB;3. 3.0 mm;4. 4,1级,暗纹;
5. 解:1)
2)由单缝衍射明纹公式,及可得:
6. 解:由单缝衍射暗纹公式,及可得:
,则两侧第三级暗纹之间的距离为
故
练习十五
1~3 DBA;4. 1级;
5. 解:1)单缝衍射和得:,
代入数据得:;
2)由光栅衍射主极大方程得,
又,,
则,
k只能取2,故在单缝衍射中央明纹宽度内有0、±1、±2共5条主极大谱线。
6. 解:1)由光栅衍射主极大方程得:
;
2)由缺级条件得:,
当时,得透光缝的最小宽度为;
3)由,知kmax只能取3,
因第3级缺级,故在给定范围内可能观察到的全部主极大级次为0、±1、±2。
练习十六
1、D 2、B 3、完全偏振光,与入射面垂直,部分偏振光 4、波动,横波
5、解:由布儒斯特定律
则太阳在地平线的仰角为
在反射光中振动方向为与入射面垂直。
6、解:设夹角为α,则透射光强
通过第一块偏振片之后,光强为:1/2I0,
通过第二块偏振片之后:
(1)透射光强为入射光强的得
I=I 0/3则
α=arccos(),α=35.26°
(2)当透射光强为最大透射光强的时,也就是透射光强为入射光强的1/6,
可得: α=54.74°
练习十七
1-2、A,D, 3、 4、
5、解:由洛伦兹变换得:
;
得:
6、解: A飞船的原长为:
B飞船上观测到A飞船的长度为:
A飞船的船头、船尾经过B飞船船头的时间为:
则有:
练习十八
1-2、C,C, 3、,4、,5、
6、解:
7、解:(1)
(2)
练习十九
1—3 DDC 4、5×1014,2
5、(1)已知电子的逸出功A=4·2eV,
由爱因斯坦光电效应方程;
得光电子的初动能
(2)因为:,所以
(3)逸出功 所以
6、由维恩位移定律:
其中维恩常量
所以太阳的表面温度为
天狼星的表面温度为
练习二十
1—3 ACD 4、10, 3
5、(1)有题意
求得
(2)受激发的氢原子向低能级跃迁时,可发出4—3、4—2、4—1、3—2、3—1、2—1共6条谱线。
6、(1)由康普顿公式
而
所以
(2)反冲电子的动能为
吴百诗<大学物理>第三版下册的第十至十三章选择题答案
第十章
1 D 2 B 3 B 4 B 5 A 6 B
第十一章
1 B 2D 3 B 4B 5B 6A
第十二章 1B A C 2C 3A 4a图A b图C c图A d图A 5 (a)C
(b)B
第十三章 1B 2A 3D 4B 5A
只供学习与交流
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