大学物理学下册答案第11章
大学-物理学-第五版-马文蔚-答案上下册第十一章
第十一章光学
1、在双缝干涉实验中，两缝间距为mm 30.0，用单色光垂直照射双缝，在离缝m 20.1的屏上测得中央明纹一侧第
5条暗纹与另一侧第5条暗纹间的距离为mm 78.22，问所用光的波长为多少？
解：双缝干涉暗纹条件'(21)2
d x k d λ=±+ (0,1,2,)k =⋅⋅⋅
中央明纹一侧第
5条暗纹对应于4=k ，由于条纹对称，该暗纹到中央明纹中心的距离为
mm 39.112
78
.22==
x 那么由暗纹公式即可求得 33
7'2211.39100.3010 6.32810m 632.8nm (21) 1.20(241)
xd d k λ---⨯⨯⨯⨯===⨯=+⨯⨯+
2、用白光垂直入射到间距为mm 25.0=d
的双缝上，距离缝m 0.1处放置屏幕，求零级明纹同侧第二
级干涉条纹中紫光和红光中心的间距（白光的波长范围是nm 760~400）。
解：第k 级明纹位置应满足'
d x k d
λ= ),2,1,0(⋅⋅⋅±±=k 对紫光和红光分别取nm 4001
=λ，nm 7602=λ；则同侧第二级条纹的间距
'3
621 1.010()2(760400)10 2.88mm 0.25
d x k d λλ-⨯∆=-=⨯⨯-⨯=
3、用
58.1=n 的透明云母片覆盖杨氏双缝干涉装置的一条缝，若此时屏中心为第五级亮条纹中心，设
光源波长为μm 55.0，（1）求云母片厚度。（2）若双缝相距mm 60.0，屏与狭缝的距离为m 5.2，
求0级亮纹中心所在的位置。
解：（1）由于云母片覆盖一缝，使得屏中心处的光程差变为λ5=∆，一条光路中插入厚度为e 的透明介
大学物理习题答案第十一章
[习题解答]
11-7 在磁感应强度大小为B = 0.50 T 的匀强磁场中，有一长度为l = 1.5 m 的导体棒垂直于
磁场方向放置，如图11-11所示。如果让此导体棒以既垂直于自身的长度又垂直于磁场的速度v 向右运动，则在导体棒中将产生动生电动势。若棒的运动速率v = 4.0 m ⋅s -1 ，试求：
(1)导体棒内的非静电性电场K ；
(2)导体棒内的静电场E ；
(3)导体棒内的动生电动势ε的大小和方向；
(4)导体棒两端的电势差。
解
(1)根据动生电动势的表达式
,
由于()的方向沿棒向上，所以上式的积分可取沿棒向上的方向，也就是d l 的方向取沿棒向
上的方向。于是可得
.
另外，动生电动势可以用非静电性电场表示为
.
以上两式联立可解得导体棒内的非静电性电场，为
,
方向沿棒由下向上。
图11-11
(2)在不形成电流的情况下，导体棒内的静电场与非静电性电场相平衡，即
,
所以，E 的方向沿棒由上向下，大小为
.
(3)上面已经得到
,
方向沿棒由下向上。
(4)上述导体棒就相当一个外电路不通的电源，所以导体棒两端的电势差就等于棒的动生电动势，即
,
棒的上端为正，下端为负。
11-8 如图11-12所表示，处于匀强磁场中的导体回路ABCD ，
其边AB 可以滑动。若磁感应强度的大小为B = 0.5 T ，电阻为R = 0.2 Ω，AB 边长为 l = 0.5 m ，AB 边向右平移的速率为v = 4 m ⋅s -1 ，求：
(1)作用于AB 边上的外力；
(2)外力所消耗的功率；
(3)感应电流消耗在电阻R 上的功率。
解
(1)当将AB 向右拉动时，AB 中会有电流通过，流向为从B 到A 。AB 中一旦出现电流，就将受到安培力F 的作用，安培力的方向为由右向左。所以，要使AB 向右移动，必须对AB
大学物理（下）十一章十二章作业与解答
⼤学物理（下）⼗⼀章⼗⼆章作业与解答
第⼗⼀章恒定磁场
⼀. 选择题
1．在⼀平⾯内，有两条垂直交叉但相互绝缘的导线，流经两条导线的电流⼤⼩相等，⽅向如图，在哪些区域中有可能存在磁感应强度为零的点？
(A) 在Ⅰ、Ⅲ象限
(B) 在Ⅰ、Ⅳ象限
(C) 在Ⅱ、Ⅲ象限
(D) 在Ⅱ、Ⅳ象限
[ ]
2. 载流导线在同⼀平⾯内，形状如图，在圆⼼O处产⽣的磁感应强度⼤⼩为
(A)
(B)
(C)
(D) [ ]
注意见第11章课件最后的总结的那个图，半圆载流回路在圆⼼处的磁感强度是多少？
3. ⼀圆形回路1及⼀正⽅形回路2，圆的直径与正⽅形边长相等，⼆者中通有⼤⼩相同电流，则它们在各⾃中⼼处产⽣的磁感应强度⼤⼩之⽐为
(A) 0.90
(B) 1.00
(C) 1.11
(D) 1.22 [ ]
注意教材page304,及课件最后总结的那个图
4. 在磁感应强度为的均匀磁场中做⼀半径为r的半球⾯S，S边线所在平⾯的法线⽅向单位⽮量与的夹⾓为θ，则通过半球⾯S 的磁通量（取半球⾯向外为正）为
(A)
(B)
(C)
(D)
[ ]
5. 如图，⽆限长载流直导线附近有⼀正⽅形闭合曲⾯S，当S向导线靠近时，穿过S的磁通量和S上各点的磁感应强度的⼤⼩B 将
(A) 增⼤，B增强
(B) 不变，B不变
(C) 增⼤，B不变
(D) 不变，B增强
[ ]
6. 取⼀闭合积分回路L，使若⼲根载流导线穿过它所围成的⾯，若改变这些导线之间的相互间隔，但不越出积分回路，则
(A) 回路L内的电流的代数和不变，L上各点的不变
(B) 回路L内的电流的代数和不变，L上各点的改变
(C) 回路L内的电流的代数和改变，L上各点的不变
大学物理第11章习题答案(供参考)
任意时刻穿过回路面积的磁通量为
故
表明电动势方向与所规定绕行正方向相反,即沿顺时针方向．
例3图
例4两根平行长直导线，横截面的半径都是 ，中心相距为 ，两导线属于同一回路．设两导线内部的磁通可忽略不计，证明：这样一对导线长度为 的一段自感为
６理解互感现象和互感系数的定义及物理意义，能计算简单导体回路间的互感系数。
７理解磁能（磁场能量）和磁能密度的概念，能计算一些简单情况下的磁场能量。
８了解位移电流的概念以及麦克斯韦方程组（积分形式）的物理意义。
11.２ 基本概念
１电动势ε：把单位正电荷从负极通过电源内部移到正极时，非静电力所作的功，即
11.3一矩形线框长为 宽为 ，置于均匀磁场中，线框绕 轴，以匀角速度 旋转(如图所示)．设 时，线框平面处于纸面内，则任一时刻感应电动势的大小为（）
（A）
（B）
（C）
（D）
解正确答案（D）
任意时刻穿过线圈平面的磁通量 ，有电磁感应定律得知
，故选择（D）
11.4在尺寸相同的铁环和铜环所包围的面积中穿过相同变化率的磁通量，则两环中（）
６自感电动势 ：当通过回路的电流发生变化时，在自身回路中所产生的感应电动势。
７互感系数 ：
８互感电动势 ：当线圈２的电流 发生变化时，在线圈１中所产生的感应电动势。
大学物理-上海交通大学[下册]-11章-课后习题答案解析
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习题11
11-1．直角三角形ABC的A点上，有电荷C
10
8.19
1
-
⨯
=
q，B点上有电荷C
10
8.49
2
-
⨯
-
=
q，试求C点的电场强度(设0.04m
BC=，0.03m
AC=)。
解：1
q在C点产生的场强：
1
12
4
AC
q
E i
r
πε
=
，
2
q在C点产生的场强：
2
22
0BC
q
E j
πε
=
，
∴C点的电场强度：44
12
2.710 1.810
E E E i j
=+=
⨯+⨯
；
C点的合场强：4
3.2410V
E m
==⨯
，
方向如图：
1.8
arctan33.73342'
2.7
α===
。
11-2．用细的塑料棒弯成半径为cm
50的圆环，两端间空隙为cm
2，电量为C
10
12
.39-
⨯的正电荷均匀分布在棒上，求圆心处电场强度的大小和方向。
解：∵棒长为
2 3.12
l r d m
π
=-=，
∴电荷线密度：
91
1.010
q C m
l
λ--
==⨯⋅
心处场强等于闭合线圈产生电场再减去m
d02
.0
=长的带电棒在该点产生的场强，即所求问题转化为求缺口处带负电荷的塑料棒在O点产生的场强。
解法1：利用微元积分：
2
1
cos
4
O x
Rd
dE
R
λθ
θ
πε
=⋅
，
∴
2
000
cos2sin2
444
O
d
E d
R R R
α
α
λλλ
θθαα
πεπεπε
-
==⋅≈⋅=
⎰1
0.72V m-
=⋅；
解法2：直接利用点电荷场强公式：
由于d r
<<，该小段可看成点电荷：11
2.010
q d C
λ-
'==⨯
，
则圆心处场强：
11
91
22
2.010
9.0100.72
4(0.5)
O
q
E V m
R
πε
-
-
'⨯
==⨯⨯=⋅
。
方向由圆心指向缝隙处。
11-3．将一“无限长”带电细线弯成图示形状，设电荷均匀分布，电荷线密度为λ，四分之一圆弧AB的半径为R，试求圆心O点的场强。
第11章思考题解
《大学物理学》（下册）思考题解
第11章
11-1 在真空中两个点电荷之间的相互作用力是否会因为其他一些电荷被移近而改变
答：不会。两个点电荷之间的相互作用只与它们自己的电荷呈正比与它们之间的距离平方成反比，与其它物质无关。
11-2 有四个点电荷，电量均为q +，分别放在正方形的四个顶点。问在正方形的中心应该放一个怎样的点电荷'q ，才能使每个电荷处于平衡
解：设边长为1，取一个顶点为坐标原点。
如果其他三个顶点的电荷在原点产生的电场，与'q 在原点产生的电场的矢量和为零，则由对称性
知，每个电荷都可处于平衡。如图。123q q q q ===，'q 待定。
10
()4q E i πε=
-， 20
()4q E i j πε=
--， 30
()4q E j πε=
-， 0'
11
'()422q E i j πε=
-- 平衡时要求 123'0E E E E +++=，其X 分量和Y 分量都要求1'02
q q q ---=，
于是得：'4q q =-。
11-3 关于电场强度，请回答下列问题： （1）电场中某一点电场强度的定义为0
F
E q =，若该点未放试验电荷0q ，则该点是否有场强，为什么
（2）电荷在电场中某点受到的电场力很大，该点的场强是否也一定很大 （3）有一带正电荷的金属球，其附近某点的场强为1E ，今在该点放一个
•
O
X
3
E 2
E 1
E 'E
带正电的点电荷1q ，测得1q 所受的力为1F ，若考虑到电量1q 不是足够小，则1
1
F q 是大于，等于还是小该点的场强1E
答：（1）电场中某一点的电场强度是电场的固有性质，与该点是否存在其它物质没有关系。试验电荷0q 仅仅是为了测试该点的电场而放置的，如果试验电荷0q 足够小，它不会影响该点的电场强度的大小和方向。
大学物理课答案11章
习题11
11-1．测量星体表面温度的方法之一是将其看作黑体，测量它的峰值波长m λ，利用维恩定律便可求出T 。已知太阳、北极星和天狼星的m λ分别为6
0.5010
m -⨯，60.4310m -⨯和
60.2910m -⨯，试计算它们的表面温度。
解：由维恩定律：m T b λ=，其中：3
10898.2-⨯=b ，那么：
太阳：3
6
2.8981057960.510
m b
T K λ--⨯===⨯； 北极星：3
6
2.8981067400.4310m b
T K λ--⨯===⨯；
天狼星：3
6
2.8981099930.2910m b
T K λ--⨯===⨯。
11-2．宇宙大爆炸遗留在宇宙空间的均匀背景辐射相当于温度为K 3的黑体辐射，试计算： （1）此辐射的单色辐出度的峰值波长； （2）地球表面接收到此辐射的功率。
解：（1）由m T b λ=，有3
42.898109.66103
m b m T λ--⨯==
=⨯； （2）由4M T σ=，有：42
4P T R σπ=⨯地，那么：
328494(637010) 5.67103 2.3410P W π-=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯。
11-3．在加热黑体过程中，其单色辐出度对应的峰值波长由0.69μm 变化到0.50μm ，求总辐出度改变为原来的多少倍？
解：由 b T m =λ 和 4
T M σ=可得，
63.3)5
.069.0()()(4
40400====m m T T M M λλ
11-4．已知000K 2时钨的辐出度与黑体的辐出度之比为259.0。设灯泡的钨丝面积为
大学物理第十一章波动光学习题答案
第十一章 波动光学习题
11-1 在杨氏双缝实验中，双缝间距d ＝0.20 mm ，缝屏间距D ＝1.0 m ，若第2级明条纹离屏中心的距离为6.0 mm ，试求：（1）入射光的波长；（2）相邻两明条纹间的距离。
解：（1）由λk d D x =明知， λ22
.01010.63
⨯⨯= 30.610m m 600n m λ-=⨯= （2）3106.02
.010133
=⨯⨯⨯==∆-λd D x mm 11-2 在双缝装置中，用一很薄的云母片（n ＝1.58）覆盖其中的一条缝，结果使屏幕上的第7级明条纹恰好移到屏幕中央原零级明纹的位置。若入射光的波长为550 nm ，求此云母片的厚度。
解：设云母片厚度为e ，则由云母片引起的光程差为e n e ne )1(-=-=δ 按题意 λδ7= ∴610106.61
58.1105500717--⨯=-⨯⨯=-=n e λm 6.6=m μ 11-3 在折射率n 1＝1.52的镜头表面涂有一层折射率n 2＝1.38的MgF 2增透膜，如果此膜适用于波长λ＝550 nm 的光，问膜的最小厚度应取何值？
解：设光垂直入射增透膜，欲透射增强，则膜上、下两表面反射光应满足干涉相消条件，即
λ)2
1(22+=k e n ),2,1,0(⋅⋅⋅=k 222422)21(n n k n k e λλλ+=+=)9961993(38.14550038.125500+=⨯+⨯=k k o A
令0=k ，得膜的最薄厚度为996o A 。
11-4 白光垂直照射在空气中厚度为0.4μm 的玻璃片上，玻璃的折射率为1.50。试问在可见光范围内（λ= 400~700nm ），哪些波长的光在反射中增强？哪些波长的光在透射中增强？
大学物理学第三版修订版下册第11章答案
习题11
11.1选择题
(1）一圆形线圈在磁场中作下列运动时，那些情况会产生感应电流（） （A ）沿垂直磁场方向平移；（B ）以直径为轴转动，轴跟磁场垂直； （C ）沿平行磁场方向平移；（D ）以直径为轴转动，轴跟磁场平行。
[答案：B]
(2)下列哪些矢量场为保守力场（） （A ） 静电场；（B ）稳恒磁场；（C ）感生电场；（D ）变化的磁场。
[答案：A]
(3) 用线圈的自感系数 L 来表示载流线圈磁场能量的公式22
1LI W m
=（）
( A )只适用于无限长密绕线管； ( B ) 只适用于一个匝数很多，且密绕的螺线环； ( C ) 只适用于单匝圆线圈； ( D )适用于自感系数L 一定的任意线圈。
[答案：D]
(4)对于涡旋电场，下列说法不正确的是（）：
（A ）涡旋电场对电荷有作用力； （B ）涡旋电场由变化的磁场产生； （C ）涡旋场由电荷激发； （D ）涡旋电场的电力线闭合的。
[答案：C]
11.2 填空题
(1)将金属圆环从磁极间沿与磁感应强度垂直的方向抽出时，圆环将受到 。
[答案：磁力]
(2)产生动生电动势的非静电场力是 ，产生感生电动势的非静电场力是 ，激发感生电场的场源是 。
[答案：洛伦兹力，涡旋电场力，变化的磁场]
(3)长为l 的金属直导线在垂直于均匀的平面内以角速度ω转动，如果转轴的位置在 ，这个导线上的电动势最大，数值为 ；如果转轴的位置在 ，整个导线上的电动势最小，数值为 。
[答案：端点，2
2
1l B ω；中点，0]
11.3一半径r =10cm 的圆形回路放在B =0.8T 的均匀磁场中．回路平面与B ϖ
大学物理下册第十一章 热力学基础
对外作功
p(V2V1)M mR(T2T1)
QpEWpM m2i R(T2T1)p(V2V1)
M mi22R(T2T1)
可见吸收的热量 一部 分用来增加内能,一部 分对外作功.
4.等压摩尔热容：
Cp (ddQT )dp0
热一的元过程 dQ (CVR)dT
CPCVR CP CV
等压下，除吸放热外，还要作功.
W23 p dV 0
W31
RT1
ln
V1 V2
27.7atm
L -2806J
E 1 2 M m 2 iR ( T 2 T 1 ) 5 2 0 .0 8 ( 9.6 2 7 45 .8 8 ) 1 7 a 0 t L 0 m
Q 1 2 W 1 2 E 1 2 4 1 0 0 1a 0 4 L t0 m
PdVP1V1P2V2
1
系统要对外做功，必须以牺牲自身的内 能为代价．
p
4．P-V 图: 一条曲线.
绝热线比等温线陡.
绝热线 A
等温线
O
V
三、绝热线和等温线的比较
由 pV = C 和 pV = C' 得
绝热曲线的斜率
dp (dV)Q
p V
等温曲线的斜率
dp
p
(dV )T
V
p
I
p 等温线
绝热线 II
大学物理下册-毛峰版的习题答案
大学物理下册-毛峰版的习题答案
第11章热力学基础习题及答案
1、内能和热量的概念有何不同？下面两种说法是否正确？
（1）物体的温度越高，则热量越多；（2）物体的温度越高，则内能
越大。
答：内能是组成物体的所有分子的动能与势能的总和。热量是热传递
过程中所传递的能量的量度。内能是状态量，只与状态有关而与过程无关，热量是过程量，与一定过程相对应。
（1）错。热量是过程量，单一状态的热量无意义。（2）对。物体的
内能与温度有关。
2、pV图上封闭曲线所包围的面积表示什么如果该面积越大，是否效
率越高答：封闭曲线所包围的面积表示循环过程中所做的净功．由于定高，因为还与吸热Q1有关．3、评论下述说法正确与否
(1)功可以完全变成热，但热不能完全变成功；
(2)热量只能从高温物体传到低温物体，不能从低温物体传到高温物体．
(3)可逆过程就是能沿反方向进行的过程，不可逆过程就是不能沿反
方向进行的过程．
答：(1)不正确．有外界的帮助热能够完全变成功；功可以完全变成热，但热不能自动地完全变成功；(2)不正确．热量能自动从高温物体传
到低温物体，不能自动地由低温物体传到高温物体．但在外界的帮助下，
热量能从低温物体传到高温物体．
(3)不正确．一个系统由某一状态出发，经历某一过程达另一状态，
如果存在另一过程，它能消除原过程对外界的一切影响而使系统和外界同
时都能回到原来的状态，这样的过程就是可逆过程．用任何方法都不能使
系统和外界同时恢复原状态的过程是不可逆过程．有些过程
虽能沿反方向进行，系统能回到原来的状态，但外界没有同时恢复原
状态，还是不可逆过程．4、用热力学第一定律和第二定律分别证明，在
大学物理下(毛峰版)课后习题答案ch11+热力学基础+习题及答案
第11章 热力学基础 习题及答案
1、 内能和热量的概念有何不同？下面两种说法是否正确？
（1） 物体的温度越高，则热量越多； （2） 物体的温度越高，则内能越大。
答：内能是组成物体的所有分子的动能与势能的总和。热量是热传递过程中所传递的能量的量度。内能是状态量，只与状态有关而与过程无关，热量是过程量，与一定过程相对应。
（1） 错。热量是过程量，单一状态的热量无意义。 （2） 对。物体的内能与温度有关。
2、V p -图上封闭曲线所包围的面积表示什么?如果该面积越大，是否效率越高? 答：封闭曲线所包围的面积表示循环过程中所做的净功．由于1
Q A 净=η，净A 面积越大，效率不一定
高，因为η还与吸热1Q 有关． 3、评论下述说法正确与否?
(1)功可以完全变成热，但热不能完全变成功；
(2)热量只能从高温物体传到低温物体，不能从低温物体传到高温物体．
(3)可逆过程就是能沿反方向进行的过程，不可逆过程就是不能沿反方向进行的过程．
答：(1)不正确．有外界的帮助热能够完全变成功；功可以完全变成热，但热不能自动地完全变成功； (2)不正确．热量能自动从高温物体传到低温物体，不能自动地由低温物体传到高温物体．但在外界的帮助下，热量能从低温物体传到高温物体．
(3)不正确．一个系统由某一状态出发，经历某一过程达另一状态，如果存在另一过程，它能消除原过程对外界的一切影响而使系统和外界同时都能回到原来的状态，这样的过程就是可逆过程．用任何方法都不能使系统和外界同时恢复原状态的过程是不可逆过程．有些过程
虽能沿反方向进行，系统能回到原来的状态，但外界没有同时恢复原状态，还是不可逆过程． 4、用热力学第一定律和第二定律分别证明，在V p -图上一绝热线与一等温线不能有两个交点．
大学物理课后答案第十一章
第十一章 机械振动
一、基本要求
1．掌握简谐振动的基本特征，学会由牛顿定律建立一维简谐振动的微分方程，并判断其是否谐振动。
2. 掌握描述简谐运动的运动方程)cos(0ϕω+=t A x ，理解振动位移，振幅，初位相，位相，圆频率，频率，周期的物理意义。能根据给出的初始条件求振幅和初位相。
3. 掌握旋转矢量法。
4. 理解同方向、同频率两个简谐振动的合成规律，以及合振动振幅极大和极小的条件。
二、基本内容
1. 振动 物体在某一平衡位置附近的往复运动叫做机械振动。如果物体振动的位置满足)()(T t x t x +=，则该物体的运动称为周期性运动。否则称为非周期运动。但是一切复杂的非周期性的运动，都可以分解成许多不同频率的简谐振动（周期性运动）的叠加。振动不仅限于机械运动中的振动过程，分子热运动，电磁运动，晶体中原子的运动等虽属不同运动形式，各自遵循不同的运动规律，但是就其中的振动过程讲，都具有共同的物理特征。
一个物理量，例如电量、电流、电压等围绕平衡值随时间作周期性（或准周期性）的变化，也是一种振动。
2. 简谐振动 简谐振动是一种周期性的振动过程。它可以是机械振动中的位移、速度、加速度，也可以是电流、电量、电压等其它物理量。简谐振动是最简单，最基本的周期性运动，它是组成复杂运动的基本要素，所以简谐运动的研究是本章一个重点。
（1）简谐振动表达式)cos(0ϕω+=t A x 反映了作简谐振动的物体位移随时间
的变化遵循余弦规律，这也是简谐振动的定义，即判断一个物体是否作简谐振动的运动学根据。但是简谐振动表达式更多地用来揭示描述一个简谐运动必须涉及到的物理量A 、ω、0ϕ（或称描述简谐运动的三个参量），显然三个参量确定后，任一时刻作简谐振动的物体的位移、速度、加速度都可以由t 对应地得到。
大学物理下(毛峰版)课后习题答案ch11 热力学基础 习题及答案
第11章 热力学基础 习题及答案
1、 内能和热量的概念有何不同？下面两种说法是否正确？
（1） 物体的温度越高，则热量越多； （2） 物体的温度越高，则内能越大。
答：内能是组成物体的所有分子的动能与势能的总和。热量是热传递过程中所传递的能量的量度。内能是状态量，只与状态有关而与过程无关，热量是过程量，与一定过程相对应。
（1） 错。热量是过程量，单一状态的热量无意义。 （2） 对。物体的内能与温度有关。
2、V p -图上封闭曲线所包围的面积表示什么?如果该面积越大，是否效率越高? 答：封闭曲线所包围的面积表示循环过程中所做的净功．由于1
Q A 净=η，净A 面积越大，效率不一定
高，因为η还与吸热1Q 有关． 3、评论下述说法正确与否?
(1)功可以完全变成热，但热不能完全变成功；
(2)热量只能从高温物体传到低温物体，不能从低温物体传到高温物体．
(3)可逆过程就是能沿反方向进行的过程，不可逆过程就是不能沿反方向进行的过程．
答：(1)不正确．有外界的帮助热能够完全变成功；功可以完全变成热，但热不能自动地完全变成功； (2)不正确．热量能自动从高温物体传到低温物体，不能自动地由低温物体传到高温物体．但在外界的帮助下，热量能从低温物体传到高温物体．
(3)不正确．一个系统由某一状态出发，经历某一过程达另一状态，如果存在另一过程，它能消除原过程对外界的一切影响而使系统和外界同时都能回到原来的状态，这样的过程就是可逆过程．用任何方法都不能使系统和外界同时恢复原状态的过程是不可逆过程．有些过程
虽能沿反方向进行，系统能回到原来的状态，但外界没有同时恢复原状态，还是不可逆过程． 4、用热力学第一定律和第二定律分别证明，在V p -图上一绝热线与一等温线不能有两个交点．
大学物理课后习题11第十一章答案
解: (1)如图 a ，取地球为 S 系，B 为 S 系，则 S 相对 S 的速度 u 0.6 c ，
火箭 A 相对 S 的速度 vx 0.8 c ，则 A 相对 S ( B )的速度为：
vx
vx u
1
u c2
vx
1
0.8c (0.6c) (0.6c)(0.8c)
向运动，速度 u 0.6 c ，A 对 S 系的速度为, vx 0 , vy 0.8 c ,由洛仑兹
变换式 A 相对 B 的速度为：
vx
vx u
1
u c2
vx
0 (0.6c) 1 0
0.6 c
vy
1
u2 c2
vy
1
u c2
vx
1 0.62 (0.8c) 0.64 c
c2
0.946 c
或者取 A 为 S 系，则 u 0.8 c ， B 相对 S 系的速度 vx 0.6 c ，于是 B 相
对 A 的速度为：
vx
vx u
1
u c2
vx
0.6c 0.8c
1
(0.8c)(0.6c) c2
0.946 c
(2)如图 b ，取地球为 S 系，火箭 B 为 S 系，S 系相对 S 系沿 x 方
大学物理(肖剑荣主编)-习题答案-第11章
= 10
因为 ±4,±8 缺级，所以在 90° > ϕ > −90° 范围内实际呈现的全部级数
k = 0,±1,±2,±3,±5,±6,±7,±9 共 15 条明条纹。
11-15 使自然光通过两个偏振化方向夹角为 60°的偏振片时，透射光强为 I1， 今在这两个偏振片之间再插入一偏振片，它的偏振化方向与前两个偏振片均成
解 光程差： δ = (S1P − l + nl) − S2P = (n − 1)l
相位差：
Δϕ
=
2πδ λ
=
2π (n − 1)l λ
11-6 一双缝装置的一个缝被折射率为 1.40 的薄玻璃片所掩盖，另一个缝被折射 率为 1.70 的薄玻璃片所遮盖。在玻璃片插入以后，屏上原来中央极大的所在点， 现变为第五级明纹。假定 λ = 480nm ，且两玻璃片厚度均为 d ，求 d 的值。 解：插入介质前的光程差为 δ1 = r2 − r1 = k1λ 插入介质后的光程差为
30°，问此时透射光 I 与 I1之比为多少? 解：由马吕斯定律
插入另一偏振片前透射光强 I1
=
I0 2
cos2 60ο
=
I0 8
插入另一偏振片后，从中间偏振片出射光强为： I0'
=
I 0
2
cos2 30°
透射光强
I
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大学物理学下册答案第
11章
-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
第11章 稳恒磁场
习 题
一 选择题
11-1 边长为l 的正方形线圈，分别用图11-1中所示的两种方式通以电流I （其中ab 、cd 与正方形共面），在这两种情况下，线圈在其中心产生的磁感应强度的大小分别为：[ ]
（A ）10B =，20B = （B ）10B =
，02I
B l
π= （C
）01I
B l
π=
，20B = （D
）1B =
，2B =答案：C
解析：有限长直导线在空间激发的磁感应强度大小为012(cos cos )4I
B d
μθθπ=
-，
并结合右手螺旋定则判断磁感应强度方向，按照磁场的叠加原理，可计算
01I
B l
π=
，20B =。故正确答案为（C ）。 11-2 两个载有相等电流I 的半径为R 的圆线圈一个处于水平位置，一个处于竖直位置，两个线圈的圆心重合，如图11-2所示，则在圆心O 处的磁感应强度大小为多少 [ ]
（A ）0 （B ）R I 2/0μ （C ）R I 2/20μ （D ）R I /0μ 答案：C
习题11-1图
习题11-2图
解析：圆线圈在圆心处的磁感应强度大小为120/2B B I R μ==，按照右手螺旋定则判断知1B 和2B 的方向相互垂直，依照磁场的矢量叠加原理，计算可得圆心O
处的磁感应强度大小为0/2B I R =。
11-3 如图11-3所示，在均匀磁场B 中，有一个半径为R 的半球面S ，S 边线所在平面的单位法线矢量n 与磁感应强度B 的夹角为α，则通过该半球面的磁通量的大小为[ ]
（A ）B R 2π （B ）B R 22π （C ）2cos R B πα （D ）2sin R B πα 答案：C
解析：通过半球面的磁感应线线必通过底面，因此2cos m B S R B παΦ=⋅=。故正确答案为（C ）。
11-4 如图11-4所示，在无限长载流直导线附近作一球形闭合曲面S ，当曲面S 向长直导线靠近时，穿过曲面S 的磁通量Φ
B 将如何变化？[ ]
（A
）Φ增大，B 也增大 （B ）Φ不变，B 也不变 （C
）Φ增大，B 不变 （D ）Φ不变，B 增大 答案：D
解析：根据磁场的高斯定理0S
BdS Φ=
=⎰
，通过闭合曲面S 的磁感应强度始终
为0，保持不变。无限长载流直导线在空间中激发的磁感应强度大小为
02I
B d
μπ=
，曲面S 靠近长直导线时，距离d 减小，从而B 增大。故正确答案为（D ）。
11-5下列说法正确的是[ ]
(A) 闭合回路上各点磁感应强度都为零时，回路内一定没有电流穿过 (B) 闭合回路上各点磁感应强度都为零时，回路内穿过电流的代数和必定为零
I
习题11-4图
习题11-3图
(C) 磁感应强度沿闭合回路的积分为零时，回路上各点的磁感应强度必定为零
(D) 磁感应强度沿闭合回路的积分不为零时，回路上任意一点的磁感应强度都不可能为零 答案：B
解析：根据安培环路定理
0d i l
i
B l
I μ=∑⎰，闭合回路上各点磁感应强度都为零表
示回路内电流的代数和为零。回路上各点的磁感应强度由所有电流有关，并非由磁感应强度沿闭合回路的积分所决定。故正确答案为（B ）。
11-6 如图11-6所示，I 1和I 2为真空中的稳恒电流，L
⎰
⋅L
B d l 的值为[ ]
（A ）012()
I I μ+
（B ）012()I I μ-+
（C ）012()I I μ--
（D ）012()I I μ-
答案：C
解析：根据安培环路定理
0d i l
i
B l
I μ=∑⎰，并按照右手
螺旋定则可判断I 1取负值，I 2为正，因此
012d ()L
B l I I μ⋅=--⎰
。
11-7 如图11-7所示，一根很长的电缆线由两个同轴的圆柱面导体组成，若这两个圆柱面的半径分别为R 1和R 2（R 1 （A ） （B ） （C ） （D ） 习题11-6图 12 R 1 1 2 R 1 2 R 习题11-7图 答案：C 解析：根据安培环路定理 0d i l i B l I μ=∑⎰，可得同轴的圆柱面导体的磁感应强度 分布为1012220, 0, , 0r R B I R r R B r r R B μπ<<=⎧⎪⎪ <<=⎨⎪ >=⎪⎩，作B-r 图可得答案（C ）。 11-8一运动电荷q ，质量为m ，垂直于磁场方向进入均匀磁场中，则[ ] （A ）其动能改变，动量不变 （B ）其动能不变，动量可以改变 （C ）其动能和动量都改变 （D ）其动能和动量都不变 答案：B 解析：垂直于磁场方向进入均匀磁场的电荷受到洛伦兹力的作用，仅提供向心力，改变电荷速度的方向，而不改变速度的大小，从而其动能不变，而动量改变。故正确答案为（B ）。 11-9 如图11-9所示，一根载流导线被弯成半径为R 的1/4圆弧，放在磁感应强度为B 的均匀磁场中，则载流导线所受的安培力为[ ] （A ）2BIR ，竖直向下 （B ）BIR ，竖直向上 （C ）2BIR ，竖直向上 （D ）BIR ，竖直向下 答案：C 解析：连接ab 形成一闭合回路，由于此回路所在平面垂直于磁感应强度方向，因此，回路受力为零，则弧线受力与直线ab 受力大小相等，方向相反。直导线ab 受力为2ab F BIl BIR ==，方向竖直向下，因此载流弧线所受的安培力 2BIR ，方向为竖直向上。 11-10 用细导线均匀密绕成长为l 、半径为a （l >>a ）、总匝数为N 的螺线管，通以稳恒电流I ，当管内充满相对磁导率为r μ的均匀介质后，管中任意一点磁感应强度大小为[ ] 习题11-9图