中国石油大学华东大学物理2-2第十六章课后习题答案
中国石油大学(华东)油层物理课后题问题详解
简要说明为什么油水过渡带比油气过渡带宽？为什么油越稠，油水过渡带越 宽？答：过渡带的高度取决于最细的毛细管中的油（或水）柱的上升高度。
由于油藏中的油气界面张力受温度、压力和油中溶解气的影响，油气界面张力很 小，故毛管力很小，油气过渡带高度就很小。
因为油水界面张力大于油气界 面张力，故油水过渡带的毛管力比油气过渡带的大，而且水油的密度差小于 油的密度，所以油水过渡带比油气过渡带宽，且油越稠，水油密度差越小， 油水过渡带越宽 四、简答题1、简要说明油水过渡带含水饱和度的变化规律，并说明为什么油越稠油水过渡带越宽？ 由于地层中孔隙毛管的直径大小是不一样的，因此油水界面不是平面，而是一个过渡带。
从地层底层到顶层，油水的分布一般为：纯水区——油水过渡区——纯油区。
由下而上，含水饱和度逐渐降低。
由式：，在PcR 一定时，油水的密度差越小，油水的过渡带将越宽。
油越稠，油水密度 差越小，所以油越稠，油水过渡带越宽。
来源于骄者拽鹏 习题11.将气体混合物的质量组成换算为物质的量的组成。
气体混合物的质量组成如下：%404-CH ,%1062-H C ，%1583-H C ，%25104-H C ，%10105-H C 。
解：按照理想气体计算：2.已知液体混合物的质量组成：%.55%,35%,1012510483---H C H C H C 将此液体混合物的质量组成换算为物质的量的组成。
解：3．已知地面条件下天然气各组分的体积组成：%23.964-CH ,%85.162-H C ，%83.083-H C ，%41.0104-H C ， %50.02-CO ，%18.02-S H 。
若地层压力为15MPa ，地层温度为50C O 。
求该天然气的以下参数：（1）视相对分子质量；（2）相对密度；（3）压缩因子；（4）地下密度；（5）体积系数；（6）等温压缩系数；（7）粘度；（8）若日产气为104m 3,求其地下体积。
解：（1）视相对分子质量836.16)(==∑i i g M y M（2）相对密度58055202983616..M M ag g ===γ （3）压缩因子244.3624.415===c r p p p 648.102.19627350=+==c r T T T3.2441.6480.84（4）地下密度）（＝）（3/95.11127350008314.084.0836.1615m kg ZRT pM V m g g +⨯⨯⨯===ρ （5）体积系数)/(10255.6202735027315101325.084.0333m m T T p p Z p nRT pZnRTV V B sc sc scsc gscgf g 标-⨯=++⨯⨯=⋅⋅===（6）等温压缩系数3.2441.6480.52[]）（＝＝1068.0648.1624.452.0-⨯⋅⋅=MPa T P T C C rc rgrg（7）粘度16.836500.01171.41.6483.244[])(01638.00117.04.1/11s mPa g g g g ⋅=⨯=⨯=μμμμ（8）若日产气为104m 3,求其地下体积。
智慧树答案物理化学(下)(中国石油大学(华东))知到课后答案章节测试2022年
第一章1.当一定的直流电通过一含有金属离子的电解质溶液时，在阴极上析出金属的量正比于答案:通过的电量2.下列哪个方法不能用来测量离子的迁移数答案:电导法3.对相同温度下无限稀释的硫酸、盐酸和硝酸中的氢离子而言,下列说法不正确的是答案:迁移数均相同4.在用对消法测量电池的电动势的实验中，必须用到答案:韦斯登电池5.因正、负离子迁移数不同引起的两溶液界面处的电势差称为答案:液接电势6.pH计是利用哪种电学性质测定水溶液中氢离子的活度?答案:电动势7.“若要比较各种电解质的导电能力的大小，用电解质的电导率值大小进行比较是合理的方法。
” 这种说法对吗？答案:错8.“在实验中测定溶液的电导实际上是测量溶液的电流强度。
”这种说法对吗？答案:错9.“在饱和 AgCl 溶液中加入 NaNO3，AgCl 的饱和浓度变大。
”这种说法对吗？答案:对10.“无限稀电解质溶液的摩尔电导率可以看成是正、负离子无限稀摩尔电导率之和，这一规律适用于强电解质，也用于弱电解质” ，这种说法对吗？答案:对第二章1.下列各系统中属于独立粒子系统的是答案:理想气体混合物2.系统的微观性质和宏观性质是通过_______联系起来的答案:统计力学3.对于一个粒子数N、体积V和内能U确定的系统，其微观状态数最大的那套分布就是最概然分布，得出这一结论的依据是________答案:等概率假定4.对三原子分子H2O(g)和CO2(g)，下面关于它们各种运动形式自由度的描述正确的是________答案:平动自由度相同，转动和振动自由度不同5.三个可别粒子分布于同一能级的两个不同量子态上时，下列说法中正确的是____答案:分布方式有4种6.对热力学性质(U、V、N)确定的系统，下面描述中不对的是__________答案:体系中粒子在各能级上的分布数一定7.下面的说法中，错误的是___________答案:最概然分布随系统中粒子数的增多而出现的几率增大8.某双原子分子AB取振动基态能量为零，在温度T时的振动配分函数为2.0，则粒子分布在基态上的分布分数N0/N应为_______答案:0.59.从统计热力学的观点看，对理想气体封闭系统在非体积功为零、体积不变的情况下吸热时体系中粒子________答案:能级不变，但各能级上的粒子分布数发生变化10.经典粒子的零点能规定不同时，必定影响________答案:配分函数第三章1.关于反应速率，表达不正确的是答案:可为正值也可为负值2.某反应进行时，反应物浓度与时间成线性关系，则此反应的半衰期与反应物初始浓度答案:成正比3.某反应的半衰期与其初始浓度成正比，则该反应是答案:零级反应4.化学反应速率系数的Arrhenius关系式能成立的范围是答案:某些反应在一定温度范围内5.下面不属于平行反应特点的是答案:各产物的百分数与时间有关6.稳态近似法常用于处理下列哪种动力学问题答案:连串反应7.反应级数可以是正整数、分数或负数。
中国石油大学(华东) 大学物理2-1 08-09期末试卷B
I I
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用导线围成的回路(两个以 O 点为心半径不同的同心 圆，在一处用导线沿半径方向相连)，放在轴线通过 O 点的 圆柱形均匀磁场中，回路平面垂直于柱轴，如图所示．如 磁场方向垂直图面向里，其大小随时间减小，则(A)→(D) 各图中哪个图上正确表示了感应电流的流向？ ［ 二、填空题（共 30 分） 11．（本题 3 分）（1071） ］
B
(B) R x (D) R x
圆筒 电流 O x
B
B
B
(E) R x
O
O
如图所示，在磁感强度为 B 的均匀磁场中，有一圆形载流导线，a、 b、c 是其上三个长度相等的电流元，则它们所受安培力大小的关系为 (A) (C) Fa > Fb > Fc． Fb > Fc > Fa． (B) (D) Fa < Fb < Fc． Fa > Fc > Fb． ［ ］
0 I
3分 1分
1
4L / 5 1 4 16 (v B ) d l Bl d l B ( L) 2 BL2 2 5 50 0 0
中国石油大学(华东)__大学物理课后习题答案
ax
az 0
d2 x r 2 cost 2 dt
ay
d2 y r 2 s i n t 2 dt
7-2
所以
a ax i a y j az k r 2 costi r 2 sin tj
（3） 由式（1） 、 （2） 、 （3）得运动方程的矢量式 r xi yj zk r costi r sin tj ctk 1-8 质点沿 x 轴运动，已知 v 8 2t 2 ，当 t 8 s 时，质点在原点左边 52m 处（向右为 x 轴正向） ．试求： （1）质点的加速度和运动学方程； （2）初速度和初位置； （3）分析质点的 运动性质． [解] （1） 质点的加速度 a d v /d t 4t 又 v d x /d t 所以 d x vdt 对上式两边积分，并考虑到初始条件得
vx dx r sin t dt
dy r cost dt dz vz c dt vy
所以
v vx i v y j vz k r sin ti r costj ck
由式（1） 、 （2） 、 （3）两边对时间求二阶导数，可得质点的加速度
所以， t 时刻齿尖 P 的加速度为
2 a a t2 an b2
(v0 bt) 4 R2
1-17 火车在曲率半径 R＝400m 的圆弧轨道上行驶． 已知火车的切向加速度 a t 0.2 m s 2 ， 求火车的瞬时速率为 10 m s 时的法向加速度和加速度． [解] 火车的法向加速度 火车的总加速度
y x2
7-4
对时间 t 求导数
vy
dy dx 2x 2 xvx dt dt
（1）
中国石油大学大学物理实验课后习题答案及详解
第一章 误差估算与数据处理方法课后习题答案及详解1．指出下列各量有效数字的位数。
(1)kV 有效位数：4 (2)mm 有效位数：3 (3)kg 有效位数：5 (4)自然数 有效位数：无限位2．判断下列写法是否正确，并加以改正。
(1)A mA错，0.0350A 有效位数为3位，而35mA 有效位数为2位，二者物理意义不同，不可等同，应改为A mA 。
(2)kg错，测量结果(即最佳估计值)有效数字的最后一位应与不确定度的末位对齐。
测量结果有效数字取位时，应遵循“四舍六入五凑偶”的原则；而且，不确定度应记为“”的形式。
故应将上式改成kg 。
(3)km 错，当采用科学计数法表示测量结果时，最佳估计值与不确定度应同时用科学计数法表示，并且10的指数应取一致，还要保证最佳估计值的最后一位与不确定度的末位对齐。
因此，上式应改为。
(4)A 正确。
3．试按有效数字修约规则，将下列各数据保留三位有效数字。
3.8547，2.3429，1.5451，3.8750，5.4349，7.6850，3.6612，6.26383.85 2.34 1.54 3.88 5.43 7.68 3.66 6.26 4．按有效数字的确定规则，计算下列各式。
(1)000.1=U 000123.0=L 010.10=m 40350.0=I 35=0350.0=I 11050.3⨯=()3.0270.53+=m 270.53=m ±()3.03.53±=m ()2000103.274±⨯=h ()km h 4102.03.27⨯±=()004.0325.4±=x ?6386.08.7537.343=++解：原式 (2)解：原式 (3)解：原式(4)解：原式5．分别写出下列各式的不确定度传播公式。
(1)(K 为常数)解：(a )绝对不确定度：(b )相对不确定度：其中，、分别表示A 、B 量的合成不确定度。
大学物理答案
2-1 质量为 m 的子弹以速率 v 0 水平射入沙土中，设子弹所受阻力与速度反向，大小与 速度成正比，比例系数为 k ，忽略子弹的重力，求：(1)子弹射入沙土后，速度大小随时间 的变化关系； (2)子弹射入沙土的最大深度。
[解] 设任意时刻子弹的速度为 v ，子弹进入沙土的最大深度为 s ，由题意知，子弹所受 的阻力f= - kv(1) 由牛顿第二定律即 f = ma = m dvdtdv dt dvk= - dt 所以 vmv dvk t = - ⎰ dt 对等式两边积分 ⎰v 0vm 0- kv == m 得lnvk =- t v 0m因此v = v 0 k -te m(2) 由牛顿第二定律即所以 f = ma = m dv dxdvdv dxdv=m = mv dtdx dtdx- kv = mv - k dx = dv m0k s - ⎰ dx = ⎰ dv 对上式两边积分 v 0m 0 k- s = -v 0 得到 m mv s = 0即 k 2-2 质量为 m 的小球，在水中受到的浮力为 F ，当它从静止开始沉降时，受到水的粘滞阻力为 f ＝kv(k为常数)。
若从沉降开始计时，试证明小球在水中竖直沉降的速率 v 与时 间的关系为mg - F v = kkt⎛-⎫1 - e m ⎪ ⎪ ⎝⎭ fF[证明] 任意时刻 t 小球的受力如图所示，取向下为 y 轴的正方向，开始沉降处为坐标原点。
由牛顿第二定律得ymg即 dv mg - F - f = ma = m dt dv mg - F - kv = ma = m dt习题 2－2 图整理得dvdt= mg - F - kv m对上式两边积分⎰0v t dtdv=⎰mg - F - kv 0 m得ln mg - F - kvkt=-mg - Fmkt⎛-⎫1 - e m ⎪⎪⎝⎭即mg - F v=k2-3 跳伞运动员与装备的质量共为m，从伞塔上跳出后立即张伞，受空气的阻力与速率的平方成正比，即F = kv 2 。
中国石油大学(华东)油层物理课后题答案
来源于骄者拽鹏 习题11.将气体混合物的质量组成换算为物质的量的组成。
气体混合物的质量组成如下：%404-CH ,%1062-H C ，%1583-H C ，%25104-H C ，%10105-H C 。
解：按照理想气体计算：2.已知液体混合物的质量组成：%.55%,35%,1012510483---H C H C H C 将此液体混合物的质量组成换算为物质的量的组成。
解：3．已知地面条件下天然气各组分的体积组成：%23.964-CH ,%85.162-H C ，%83.083-H C ，%41.0104-H C ， %50.02-CO ，%18.02-S H 。
若地层压力为15MPa ，地层温度为50C O 。
求该天然气的以下参数：（1）视相对分子质量；（2）相对密度；（3）压缩因子；（4）地下密度；（5）体积系数；（6）等温压缩系数；（7）粘度；（8）若日产气为104m 3,求其地下体积。
解：（1）视相对分子质量836.16)(==∑i i g M y M（2）相对密度58055202983616..M M ag g ===γ （3）压缩因子 244.3624.415===c r p p p 648.102.19627350=+==c r T T T（4）地下密度）（＝）（3/95.11127350008314.084.0836.1615m kg ZRT pM V m g g +⨯⨯⨯===ρ（5）体积系数)/(10255.6202735027315101325.084.0333m m T T p p Z p nRT pZnRTV V B sc sc scsc gscgf g 标-⨯=++⨯⨯=⋅⋅===（6）等温压缩系数3.2441.6480.52[]）（＝＝1068.0648.1624.452.0-⨯⋅⋅=MPa T P T C C rc rgrg（7）粘度16.836500.01171.41.6483.244[])(01638.00117.04.1/11s mPa g g g g ⋅=⨯=⨯=μμμμ（8）若日产气为104m 3,求其地下体积。
大学物理下(2-2)中国石油大学(华东)第12章(1)
大学物理（2-2）贾翠萍2019.2.25插班： CL730学习要求听课作业出勤答疑预习石大云课堂微助教活页作业总成绩：平时成绩+考试成绩电磁学基本原理为核心第 4 篇 电磁学电磁西周青铜铭文就记载有“电”和“雷”字。
1660年，盖里克发明摩擦起电机。
1720年，格雷（研究了电的传导现象，静电感应现象。
1733年杜菲经过实验区分出正负两种电荷，同性相斥，异性相吸。
1745年，荷兰人马森布洛克发现了莱顿瓶。
公元前3世纪，古书《韩非子》就记载司南.《吕氏春秋》记有慈石召铁。
1600年,英国吉尔伯特发表了《论磁、磁体和地球作为一个巨大的磁体》1785年，库仑定律电流的磁效应1820年 奥斯特电磁感应现象1831年 法拉第研究内容电场磁场电磁感应现象及规律麦克斯韦电磁理论（电磁场的统一性）静电场的性质及规律稳恒磁场的性质及规律第12章真空中的静电场静电场 —静止电荷在空间所产生的电场本章着重研究真空中的静电场相关性质及规律。
本章内容：描述静电场的两个基本物理量：电场强度和电势。
两条基本实验定律：库仑定律和场叠加原理。
两条基本定理：高斯定理和环路定理。
一、电荷及其量子化摩檫起电感应起电 §12 .1 电荷 库仑定律电荷正负性量子性守恒性（孤立系统）运动不变性正电荷和负电荷；同性相斥，异性相吸neq =C1060217733.119-⨯=e1）当q＞＞ e 时， 电量可以认为是连续变化的。
2）夸克模型：“夸克”的电量为： 未从实验中直接发现单独存在的夸克或反夸克说明ee 3231±±或二、库仑定律1.点电荷（Point charge)带电体的几何线度比起它到其它带电体的距离小得多，这时带电体的形状和电荷在其中的分布已无关紧要，可以抽象成一个几何点，称为点电荷。
① 点电荷具有相对意义；DD②任何带电体都可看成点电荷的组合。
l理想模型2、库仑定律Fre 1q 2q rer q q kF221=在 SI 单位制中，k = 9×10 9 N · m 2 / C 222120m /N C 1085.841⋅⨯==-k πε称为真空电容率0ε041πε=k F '真空中两个静止点电荷之间的相互作用力大小，与两个点电荷的电量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比。
中国石油大学大物2-18章习题解答03--
中国石油大学大物2-18章习题解答03--习题 88-1．选择题1．一定量的理想气体，分别经历习题8-1(1)(a) 图所示的abc 过程(图中虚线ac 为等温线)和习题8-1(1)(b) 图所示的def 过程(图中虚线df 为绝热线)，试判断这两过程是吸热还是放热（）(A) abc 过程吸热，def 过程放热 (B) abc 过程放热，def 过程吸热 (C) abc 过程def 过程都吸热 (D) abc 过程def 过程都放热2．如习题8-1(2) 图所示，一定量的理想气体从体积V 1膨胀到体积V 2分别经历的过程是：A-B 等压过程；A-C 等温过程； A-D 绝热过程。
其中,吸热最多的过程（）(A) A-B (B) A-C(C) A-D(D) 既是A-B ，也是A-C ，两者一样多3．用公式E =νC V ，m T (式中C V ，m 为定容摩尔热容量，ν为气体的物质的量)计算理想气体内能增量时，此式( )(A) 只适用于准静态的等容过程 (B) 只适用于一切等容过程(C) 只适用于一切准静态过程 (D) 适用于一切始末态为平衡态的过程4．要使高温热源的温度T 1升高ΔT ，或使低温热源的温度T 2降低同样的ΔT 值，这两种方法分别可使卡诺循环的效率升高Δ1和Δ2。
两者相比有（）(A) Δ1>Δ2 (B) Δ1<Δ2(C) Δ1= Δ2 (D) 无法确定哪个大5. 理想气体卡诺循环过程的两条绝热线下的面积大小(如习题8-1(5)图中阴影所示)分别为S 1和S 2，则两者的大小关系是（）(A) S 1 > S 2 (B) S 1 = S 2 (C) S 1 < S 2 (D) 无法确定 6. 热力学第一定律表明（）(A) 系统对外做的功不可能大于系统从外界吸收的热量 (B) 系统内能的增量等于系统从外界吸收的热量(C) 不可能存在这样的循环过程，在此循环过程中，外界对系统做的功不等于系统传给外界的热量 (D) 热机的效率不可能等于1 7. 根据热力学第二定律可知（）(A) 功可以全部转换为热，但热不能全部转换为功(B) 热可以从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体 (C) 不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程 (D) 一切宏观的自发过程都是不可逆的 8.不可逆过程是（） (A) 不能反向进行的过程(B) 系统不能回复到初始状态的过程 (C) 有摩擦存在的过程或者非准静态过程 (D) 外界有变化的过程习题8-1(1)图习题8-1(2)图习题8-1(5)图9. 关于热功转换和热量传递过程，有下列叙述： (1) 功可以完全变为热量，热量不可以完全变为功(2) 一切热机的效率都只能小于1 (3) 热量不能从低温物体向高温物体传递(4) 热量从高温物体向低温物体的传递是不可逆的以上这些叙述中正确的是（） (A) 只有(2)，(4)正确 (B) 只有(2)，(3)，(4)正确 (C) 只有(1)，(3)，(4)正确 (D) 全部正确 8-2．填空题1．一定量的理想气体处于热动平衡状态时，此热力学系统的不随时间变化的三个宏观量是，而随时间变化的微观是。
数学物理方程智慧树知到课后章节答案2023年下中国石油大学(华东)
数学物理方程智慧树知到课后章节答案2023年下中国石油大学（华东）中国石油大学（华东）绪论单元测试1.法国数学家、物理学家达朗贝尔首先将将弦振动问题归结为波动方程。
A:对 B:错答案:对2.欧拉首先提出位势方程，后来因为拉普拉斯(Laplace)的出色工作，称为Laplace方程。
这类方程描述的是一种稳恒状态方程。
A:对 B:错答案:对3.数学物理方程是纯粹数学的许多分支和自然科学各部门之间的一个桥梁。
A:对 B:错答案:对4.Fourier对介质热流动问题颇感兴趣，建立了热传导方程，并首次提出了分离变量法。
A:错 B:对答案:对5.本课程主要内容包括三大经典方程：波动方程、热传导方程、位势方程。
四种求解方法：分离变量法、行波法、积分变换法、格林函数法。
两类特殊函数：贝赛尔函数、勒让德函数。
同时要特别注重方法中蕴含的数学思想。
A:对 B:错答案:对第一章测试1.偏微分方程与（）结合在一起，称为初值问题。
A:初始条件 B:初始条件与边界条件 C:边界条件 D:定解条件答案:初始条件2.下面各边界条件中，属于第二类边界条件的是A:B:C:D:答案:3.柯西问题指的是（）A:其余选项都不正确 B:微分方程和初始边界条件 C:微分方程和边界条件 D:微分方程和初始条件答案:微分方程和初始条件4.边值问题指的是（）A:其余选项都不正确 B:微分方程和初始边界条件 C:微分方程和初始条件 D:微分方程和边界条件答案:微分方程和边界条件5.定解问题的适定性指定解问题的解具有（）A:唯一性和稳定性 B:存在性和唯一性 C:存在性和稳定性 D:存在性、唯一性和稳定性答案:存在性、唯一性和稳定性6.下列偏微分方程中，属于二阶、线性、非齐次的有（）A:B:C:D:答案:7.下列偏微分方程中，属于二阶、线性、齐次的是（）A:B:C:D:答案:8.下列偏微分方程哪个是双曲型的（）A:B:C:D:答案:9.A:双曲型 B:抛物型 C:混合型 D:椭圆型答案:双曲型10.A:抛物型 B:椭圆型 C:双曲型 D:混合型答案:椭圆型第二章测试1.A:B:C:D:答案:2.A:B:C:D:答案:3.A:B:C:D:答案:4.A:B:C:D:答案:5.A:B:C:D:答案:6.A:B:C:D:答案:;7.A:B:C:D:答案:8.A:对 B:错答案:对9.A:B:C:D:答案:10.A:B:C:D:答案:;第三章测试1.A:B:C:D:答案:2.A:B:C:D:答案:3.A:B:C:D:答案:4.A:C:D:答案:5.A:B:C:D:答案:6.A:关于变量y的Laplace变换 B:关于变量y的Fourier变换 C:关于变量x的Laplace变换 D:关于变量x的Fourier变换答案:关于变量x的Fourier变换7.A:B:C:D:答案:8.A:B:C:D:答案:9.A:B:C:D:答案:10.A:错 B:对答案:错第四章测试1.A: B: C: D:答案:2.A:B:C:D:答案:3.A:错 B:对答案:错4.A:0 B:C:1 D:答案:5.A:1 B:-1 C:D:答案:-16.A:错 B:对答案:对7.A:错 B:对答案:错8.A:Neumann 边值问题 B:第一边值问题 C:Dirichlet 边值问题 D:第二边值问题答案:Neumann 边值问题;第二边值问题9.A:B:处处可导 C:D:处处满足拉普拉斯方程答案:;10.A:错 B:对答案:对第五章测试1.A:零阶贝塞尔方程 B:一阶贝塞尔方程 C:欧拉方程 D:二阶贝塞尔方程答案:零阶贝塞尔方程2.A:该方程为亥姆霍兹方程 B:该方程为贝塞尔方程 C:该方程为齐次方程 D:方程为欧拉方程答案:该方程为亥姆霍兹方程;该方程为齐次方程3.A:错 B:对答案:错4.A:错 B:对答案:错5.A:对 B:错答案:对6.A:错 B:对答案:错7.A:B:C:D:答案:8.A:错 B:对答案:对9.关于第一类贝塞尔函数的说法正确的是（）A:B:C:D:答案:10.A:B:C:D:答案:第六章测试1.A:错 B:对答案:对2.A:B:C:D:答案:;;;3.A:对 B:错答案:错4.A:B:C:D:答案:;;5.A:B:C:D:答案:6.A:对 B:错答案:对7.A:B:C:D:答案:8.在球坐标系中三维的拉普拉斯方程为（）A:B:C:D:答案:9.A:B:C:D:答案:10.A:B:C:D:答案:。
大学物理(2-2)智慧树知到答案章节测试2023年中国石油大学(华东)
绪论单元测试1.大学物理是面向理工科大学生的一门重要的必修基础课，该课程讲授的物理学知识、思想和方法是构成学生科学素养的重要组成部分.A:错B:对答案:B第一章测试1.关于试验电荷以下说法正确的是A:试验电荷是体积极小的正电荷B:试验电荷是体积和电量都极小的正电荷C:试验电荷是电量足够小，以至于它不影响产生原电场的电荷分布，从而不影响原电场。
同时是体积足够小，以至于它所在的位置真正代表一点的正电荷D:试验电荷是电量极小的正电荷答案:C2.试验电荷q在电场中受力大小为f ，其电场强度的大小为f/q，以下说法正确的是A:E正比于f 且反比于qB:E正比于fC: 电场强度E是由产生电场的电荷所决定的，不以试验电荷q及其受力的大小决定D:E反比于q答案:C3.下列说法正确的是A:若通过高斯面的电通量为零，则高斯面内的净电荷一定为零B:若高斯面上E处处不为零，则该面内必有净电荷C:若高斯面内无净电荷，则高斯面上E处处为零D:若高斯面内有净电荷，则高斯面上E处处不为零答案:A4.以下各种说法正确的是A:场强相等的地方，电势相同。
电势相等的地方，场强也都相等B:场强为零的地方，电势也一定为零。
电势为零的地方，场强也一定为零C:电势不变的空间内，场强一定为零D:电势较高的地方，场强一定较大。
场强较小的地方，电势也一定较低答案:C5.关于静电场中某点电势值的正负，下列说法中正确的是A: 电势值的正负取决于电势零点的选取B:电势值的正负取决于置于该点的试验电荷的正负C:电势值的正负取决于电场力对试验电荷做功的正负D:电势值的正负取决于产生电场的电荷的正负答案:A6.库仑定律反映的是静止带电体之间的相互作用力.A:对B:错答案:B7.有两个带电量不相等的点电荷，它们相互作用时，电量大的电荷受力大，电量小的电荷受力小.A:错B:对答案:A8.在任意电场中，沿电场线方向，场强一定越来越小.A:对B:错答案:B9.一点电荷q 处在球形高斯面的中心，当将另一个点电荷置于高斯球面外附近，此高斯面上任意点的电场强度是发生变化，但通过此高斯面的电通量不变化A:错B:对答案:B10.电势为零处，电场强度一定为零.A:错B:对答案:A第二章测试1.习惯上把从负极经电源内部指向正极的方向规定为电动势的方向.A:错B:对答案:B2.电流表明在导体截面上的某处通过了多少电荷量，能够反映电流在导体中的具体分布情况.A:错B:对答案:A3.位移电流由变化电场形成，它能产生普通电流相同的磁效应.A:对B:错答案:A4.导体中某点的电流密度矢量，其方向沿该点电场强度的方向，即沿该点电流的方向.A:错B:对答案:B5.导体中任意一点的电流方向为沿该点的电场强度的方向，均从高电势处指向低电势处.A:对B:错答案:A第三章测试1.如图所示，电流从a点分两路通过对称的圆环形分路，汇合于b点.若ca、bd都沿环的径向，则在环形分路的环心处的磁感强度A:为零B:方向在环形分路所在平面内，且指向aC:方向垂直环形分路所在平面且指向纸内D:方向垂直环形分路所在平面且指向纸外E:方向在环形分路所在平面，且指向b答案:A2.下列说法正确的是A:磁感应强度沿闭合回路积分不为零时，回路上任意一点的磁感应强度都不可能为零B:闭合回路上各点的磁感应强度都为零时，回路内一定没有电流穿过C:闭合回路上各点的磁感应强度都为零时，回路内穿过的电流的代数和必定为零D:磁感应强度沿闭合回路积分为零时，回路上各点的磁感应强度必定为零答案:C3.一电荷为q的粒子在均匀磁场中运动，下列说法正确的是A:在速度不变的前提下，若电荷q变为-q，则粒子受力反向，数值不变B: 粒子进入磁场后，其动能和动量都不变C:只要速度大小相同，粒子所受的洛伦兹力就相同D:洛伦兹力与速度方向垂直，所以带电粒子运动的轨迹必定是圆答案:A4.一运动电荷q，质量为m，进入均匀磁场中A:其动能不变，动量改变B:其动能改变，动量不变C:其动能、动量都不变D:其动能和动量都改变答案:A5.顺磁物质的磁导率A:远大于真空的磁导率B:比真空的磁导率略大C:比真空的磁导率略小D:远小于真空的磁导率答案:B6.闭合曲线当中没有包含电流，说明闭合曲线中的磁感应强度处处为零A:错B:对答案:A7.洛仑兹力和安培力分别是运动电荷和载流导线在磁场中受力的规律，尽管它们都是磁力，但本质是不同的A:错B:对答案:A8.一个带电粒子在电磁场中不可能作匀速直线运动，而只能是直线加速运动或曲线运动A:对B:错答案:B9.闭合回路上各点磁感应强度都为零，回路内一定没有电流.A:错B:对答案:A10.电介质的相对相对电容率总是大于1，磁介质的磁导率也总是大于1.A:错B:对答案:A第四章测试1.两个彼此无关的闭合回路，其中之一的磁通量发生了7.5Wb的改变，另一发生了7.2Wb的改变，前者的感应电动势一定大于后者.A:对B:错答案:B2.在国际单位制中，磁通量单位用高斯.A:错B:对答案:A3.产生动生电动势的非静电场力是洛伦兹力，所以洛伦兹力对运动电荷不做功的说法是错误的．A:错B:对答案:A4.尺寸相同的铁环与铜环所包围的面积中，通以相同变化率的磁通量，当不计环的自感时，环中A:感应电动势相同，感应电流不同B:感应电动势不同C:感应电动势相同，感应电流相同D:感应电动势不同，感应电流相同答案:A5.将形状完全相同的铜环和木环静止放置，并使通过两环面的磁通量随时间的变化率相等，则不计自感时A:铜环中有感应电动势，木环中无感应电动势B:两环中感应电动势相等C:铜环中感应电动势大，木环中感应电动势小D:铜环中感应电动势小，木环中感应电动势大答案:B6.对于位移电流，有下述四种说法，正确的是A:位移电流产生的磁场是有源无旋场B:位移电流产生的磁场不服从安培环路定理C:位移电流是由线性变化的磁场产生的D:位移电流就是变化的电场答案:D第五章测试1.若入射光的频率均大于一给定金属的红限，则该金属分别受到不同频率的光照射时，释出的光电子的最大初动能也不同．A:对B:错答案:A2.康普顿效应结果表明，经典力学的动量守恒定律需要修正．A:对B:错答案:B3.光子具有波粒二象性，电子只具有粒子性．A:对B:错答案:B4.微观粒子满足不确定关系是由于粒子具有波粒二象性．A:错B:对答案:B5.在量子力学中，电子的运动没有轨道的概念，取而代之的是空间概率分布的概念．A:对B:错答案:A6.钾金属表面被蓝光照射时有光子逸出，若增大蓝光光强，则A:逸出的光电子动能增大B:发射光电子所需的时间减少C:单位时间内逸出的光电子数增加D:光电效应的红限频率增高答案:C7.由氢原子理论知，当大量氢原子处于n = 3的激发态时，原子跃迁将发出A:一种波长的光B:连续光谱C:三种波长的光D:两种波长的光答案:C8.如果两种不同质量的粒子，其德布罗意波长相同，则这两种粒子的A:动能相同B:速度相同C:动量相同D:能量相同答案:C9.下列各组量子数中，哪一组可以描述原子中电子的状态？A:（3，1，-1，1/2）B:（1，2，1，1/2）C:（1，0，1，-1/2）D:（2，2，0，1/2）答案:A第六章测试1.本征半导体是电子与空穴两种载流子同时参与导电，而杂质半导体(n型或p型)只有一种载流子(电子或空穴)参与导电，所以本征半导体导电性能比杂质半导体好．A:错B:对答案:A2. p型半导体的导电机构完全决定于半导体中空穴载流子的运动.A:错B:对答案:A3.世界上第一台激光器是红宝石激光器.A:对B:错答案:A4.n型半导体中杂质原子所形成的局部能级靠近空带(导带)的底部，使局部能级中多余的电子容易被激发跃迁到空带中去，大大提高了半导体导电性能．A:错B:对答案:B5.激光是基于受激辐射的基本原理而发光的.A:对B:错答案:A6.如果(1)锗用锑(五价元素)掺杂，(2)硅用铝(三价元素)掺杂，则分别获得的半导体属于下述类型A:(1)为n型半导体，(2)为p型半导体B:(1)，(2)均为n型半导体C: (1)为p型半导体，(2)为n型半导体D:(1)，(2)均为p型半导体答案:A7.激光全息照相技术主要是利用激光的哪一种优良特性A:抗电磁干扰能力强B:亮度高C:方向性好D:相干性好答案:D8.按照原子的量子理论，原子可以通过自发辐射和受激辐射的方式发光，它们所产生的光的特点是A:两个原子自发辐射的同频率的光是不相干的，原子受激辐射的光与入射光是相干的B:两个原子自发辐射的同频率的光是相干的，原子受激辐射的光与入射光是相干的C:两个原子自发辐射的同频率的光是不相干的，原子受激辐射的光与入射光是不相干的D:两个原子自发辐射的同频率的光是相干的，原子受激辐射的光与入射光是不相干的答案:A9.在激光器中利用光学谐振腔A:既不能提高激光束的方向性也不能提高其单色性B:可提高激光束的单色性，而不能提高激光束的方向性C:可同时提高激光束的方向性和单色性D:可提高激光束的方向性，而不能提高激光束的单色性答案:C。
【含答案】大学物理学习指导第16章
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第!(章!热力学第一定律
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一重点难点
本章重点是热力学第一定律以及它对理想气体系统的应用! 本章难点在于应用热力学第一定律时%有关的三个物理量"功!热量和内能增量#的计算及 正负号的约定%循环以及卡诺循环效率的计算!应用热力学第一定律时%注意热量符号约定%系 统吸热为正%放热为负!在循环效率计算中%式中热量均为绝对值%这一点在计算过程中容易混 淆%一定要注意区分!
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第"7章!热力学第一定律
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四习题选解
一思考题
!()!!理想气体的绝热过程既遵守过程方程U?2)4又遵守理想气体状态方程U?)J@ 9A这是否矛盾 为什么
大学物理2习题参考答案
题1-3图第一章 流体力学1.概念（3）理想流体：完全不可压缩又无黏性的流体。
（4）连续性原理：理想流体在管道中定常流动时，根据质量守恒定律，流体在管道内既不能增 多，也不能减少，因此单位时间内流入管道的质量应恒等于流出管道的质量。
（6）伯努利方程：C gh v P =++ρρ221（7）泊肃叶公式：LPR Q ηπ84∆=2、从水龙头徐徐流出的水流，下落时逐渐变细，其原因是（ A ）。
A. 压强不变，速度变大； B. 压强不变，速度变小；C. 压强变小，流速变大；D. 压强变大，速度变大。
3、 如图所示，土壤中的悬着水，其上下两个液面都与大气相同，如果两个页面的曲率半径分别为R A 和R B (R A <R B )，水的表面张力系数为α，密度为ρ，则悬着水的高度h 为___)11(2BA R R g -ρα__。
(解题：BB A A A B R P P R P P gh P P ααρ2,2,00-=-==-) 4、已知动物的某根动脉的半径为R, 血管中通过的血液流量为Q ， 单位长度血管两端的压强差为ΔP ，则在单位长度的血管中维持上述流量需要的功率为____ΔPQ ___。
5、城市自来水管网的供水方式为：自来水从主管道到片区支管道再到居民家的进户管道。
一般说来，进户管道的总横截面积大于片区支管的总横截面积，主水管道的横截面积最小。
不考虑各类管道的海拔高差（即假设所有管道处于同水平面），假设所有管道均有水流，则主水管道中的水流速度 大 ，进户管道中的水流速度 小 。
10、如图所示，虹吸管的粗细均匀，略去水的粘滞性，求水流速度及A 、B 、C 三处的压强。
221.2 理想流体的定常流动'2gh v C =∴222121'CC D D v P v gh P ρρρ+=++0,0≈==D C D v P P P 练习5：如图，虹吸管粗细均匀，略去水的粘滞性，求管中水流流速及A 、B 、C 三处的压强。
中国石油大学(华东)大学物理2-2期末模拟试题(C卷)
本小题满分 10 分 本 小 题 得 分
S
S
S
t d
2、 （本题 10 分） 一根同轴线由半径为 R1 的长导线和套在它外面的内半径为 R2、 外半径为 R3 的同轴导体圆筒组成．中间充满磁导率为 m 的各向同性均匀非铁磁绝缘材 料，如图．传导电流 I 沿导线向上流去，由圆筒向下流回，在它们的截面上 电流都是均匀分布的．求同轴线内外的磁感强度大小 B 的分布．
一、选择题（共 10 小题，每小题 3 分） 1、 （本题 3 分） 半径为 R 的“无限长”均匀带电圆柱的静电场中各点的电场强度的大小 E 与轴线的距离 r 的关系曲线为：
本大题满分 30 分 本 大 题 得 分
［ 2、(本题 3 分）
］
C1 和 C2 两空气电容器串联以后接电源充电． 在电源保持联接的情况下， 在 C2 中插入一 电介质板，则 (A) C1 极板上电荷增加，C2 极板上电荷增加 (B) C1 极板上电荷减少，C2 极板上电荷增加 (C) C1 极板上电荷增加，C2 极板上电荷减少 (D) C1 极板上电荷减少，C2 极板上电荷减少 ［ 3、 （本题 3 分） 关于稳恒电流磁场的磁场强度H ，下列几种说法中哪个是正确的？ (A) H 仅与传导电流有关． (B) 若闭合曲线内没有包围传导电流，则曲线上各点的 H 必为零． (C) 若闭合曲线上各点 H均为零，则该曲线所包围传导电流的代数和为零． (D) 以闭合曲线Ｌ为边缘的任意曲面的H 通量均相等． ［ 4、 （本题 3 分） ］ ］
本小题满分 5 分 本 小 题 得 分
本小题满分 10 分 本 小 题 得 分
3、 （本题 10 分） 载有电流 I 的长直导线附近，放一导体半圆环 M e N 与长直导线共面，且 端点 MN 的连线与长直导线垂直。 半圆环的半径为 b， 环心 O 与导线相距为 a。 设半圆环以速度 v 平行导线平移，求半圆环内感应电动势的大小和方向以及 MN 两端的电压 UM－UN。
2014年中国石油大学大学物理-课后习题解答汇总
解：对地： 对带：
考虑一对功对地： ，物体对传送带做功：
总功 。对带 也成立，不受参考系不同选择的影响。
5、如图4.2所示，M沿光滑斜面下滑，滑轮的质量不计，摩擦力可忽略。试判断：
（1）取M和地球为系统，机械能守恒吗？
图4.2
（2）取M、m和地球为系统，机械能守恒吗？
（3）取M、m绳和地球为一系统，机械能守恒吗？
注意：斜劈在碰撞瞬间受到桌面的冲力。
（2）令斜劈左右位置互换，如右图
A、m的物体放在水平传送带上，与传送带一起以恒定的加速度 前进，当物体被传送一段距离 时，传送带对物体作功是多少？物体对传送带作功多少？请分别以地面和皮带为参照系考虑问题。在两个参照系中它们互相所做的功的总和是否改变？
（2）如图4.4所示，细线一端固定在竖直圆柱上端，给另一端连接的
小球一个初速，使细线逐渐缠绕于柱上；
（3）如图4.5所示，桌面光滑，物体A、B一起运动至使绳子绷紧，从而带动物体C运动的前后过程。
图4.3
图4.4
图4.5
答：（1）系统的动量不守恒，角动量的竖直分量守恒，动能和机械能守恒。
（2）动量不守恒，角动量不守恒，动能不守恒，机械能守恒。
1）、A、B为均质球体，如图2.1静止放置。
图2.1
2）、A、B被水平方向的力 压在竖直的粗糙平面上保持静止（如图2.2）；如F增为原来2倍，受力如何变化？
图2.2
解：如下图所示。
力 增大后，水平方向的力同比例增大，竖直方向不变。
图2.3
3）、A与B叠放在一起（如图2.3），分以下几种情况讨论：a、A、B静止；b、A、B一起自由下落；c、一起匀速上升。
解：子弹以初速 射入小木块过程中，两者得
中国石油大学(华东)2012-2013学年第一学期大物期末试卷
一、选择题（10小题，共30分）
1. 根据高斯定理的数学表达式
S
E dS q / 0
可知下述各种说法中，正确的是：
C
√
(A) 闭合面内的电荷代数和为零时，闭合面上各点场 强一定为零． (B) 闭合面内的电荷代数和不为零时，闭合面上各点 场强一定处处不为零． (C) 闭合面内的电荷代数和为零时，闭合面上各点场 强不一定处处为零． (D) 闭合面上各点场强均为零时，闭合面内一定处处 无电荷．
√
9. 如果(1)锗用锑(五价元素)掺杂，(2)硅用铝(三价元素)掺杂， 则分别获得的半导体属于下述类型 B
(A) (1)，(2)均为n型半导体．
√ (C) (1)为p型半导体，(2)为n型半导体．
(B) (1)为n型半导体，(2)为p型半导体．
(D) (1)，(2)均为p型半导体．
10. 在激光器中利用光学谐振腔
√
√
5. 如右图，无限长载流直导线与正三角 形载流线圈在同一平面内，若长直导线 固定不动，则载流三角形线圈将 A (A) 向着长直导线平移． (B) 离开长直导线平移． (C) 转动． (D) 不动．
√
6. 自感为0.25 H的线圈中，当电流在(1/16) s内由2 A均匀减小到 零时，线圈中自感电动势的大小为 C (A) 7.8 ×10-3 V． (B) 3.1 ×10-2 V． (C) 8.0 V． (D) 12.0 V．
解：(1) 在球内作一半径为r的高斯球面，按高斯定理有
S
D dS q0
4 r 2 D1 q0 0
E 1 0
(r≤R)
D1 0
中国石油大学大物2-2专题总结
知识回顾: 均匀带电圆盘的在中轴线上的电势和场强 P
dq = σ ⋅ 2πydy
在P处的 电势为:
dU =
1 4πε0
dq x +y yd y
2 2
dy
y
x
2
+ y2
P
x2 + y2 R R σ σ σ 2 2 x +y = = ( x 2 + R 2 − | x |) U =∫ 0 2 0 2ε 0 ε0 x2 + y2 2ε 0 ∂U σ x 1− E = Ex = − = 2 2 ∂x 2ε0 x +R
d1
d2
1 1 1 = + ' C ε 0s ε 0s d1 d2
电容器储能:
ε 0s ∴C = d1 + d 2
'
显然电容是变大的
W=
1 CU 2 ↑ 2
所带电荷:Q=CU变多
情况2: 充电之后和电源保持断开
充电之后和电源断开,则电荷Q不变,插入金属板之后相当于图示 d1和d2两个电容器串联,则:
σ = 2ε 0 yd y
O
x
x
R
σ
将挖去的圆盘补上同样电荷面密度的正电和 负电的圆面: P
v v v E P = E 带正电的无限大带电平面 + E 带负电的圆盘 σ σ x 1 − = − 2 2 2ε 0 2ε 0 R +x σ x = 2ε 0 R 2 + x 2
v Q E小球 = 0
由高斯定理：
v v v E0′ = E大球 + E小球 v v ∴ E0′ = E大球
q内
S1
大学物理16章物理答案3
16.20 两个共轴的螺线管A 和B 完全耦合，A 管的自感系数L 1 = 4.0×10-3H ，通有电流I 1 = 2A ，B 管的自感L 2 = 9×10-3H ，通有电流I 2 = 4A ．求两线圈内储存的总磁能．[解答]A 管储存的自能为211112m W L I = 32314102810(J)2--=⨯⨯⨯=⨯，B 管储存的自能为222212m W L I = 323191047210(J)2--=⨯⨯⨯=⨯；由于两线圈完全耦合，互感系数为M =3610(H)-==⨯，A 管和B 管储存的相互作用能为W m 12 = MI 1I 2 = 6×10-3×2×4 = 48×10-3(J)，两线圈储存的总能量为W m = W m 1 + W m 2 + W m 12 = 0.128(J)．16.21 一螺绕环中心轴线的周长L = 500mm ，横截面为正方形，其边长为 b = 15mm ，由N = 2500匝的绝缘导线均匀密绕面成，铁芯的相对磁导率μr = 1000，当导线中通有电流I = 2.0A 时，求：图16.21（1）环内中心轴线上处的磁能密度；（2）螺绕环的总磁能．[解答]（1）设螺绕环单位长度上的线圈匝数为 n = N/L ， 中心的磁感应强度为B = μnI ，其中μ = μr μ0．磁场强度为H = B/μ = nI ，因此中心轴线上能量密度为2111()222w BH nI μ=⋅==B H72125001000410(2)20.5π-=⨯⨯⨯⨯ = 2π×104(J·m -3)．（2）螺绕环的总体积约为V = b 2L ，将磁场当作匀强磁场，总磁能为W = wV= 2π×104×(0.015)2×0.5=2.25π = 7.07(J)．16.22试证：平行板电容器中的位移电流可写成d d d UI C t =的形式，式中C 是电容器的电容，U 是两板间的电势差．对于其他的电容器上式可以应用吗？[证明]根据麦克斯韦理论：通过电场任意截面的位移电流强度等于通过该截面电位移通量的时间变化率，即I d = d ΦD /d t ．在平行板电容器中，由于ΦD= DS，而电位移D等于电容器的面电荷密度，即D = σ．因为电容器带电量为q = σS = DS = ΦD，所以I d= d q/d t，即：位移电流等于极板上电量的时间变化率．根据电容的定义 C = q/U，可得I d= C d U/d t．其他电容器可以看作由很多平等板电容器并联而成，总电容等于各电容之和，所以此式对于其他电容器也可以应用．16.23 如果要在一个1.0PF的电容器中产生1.0A的位移电流，加上电容器上的电压变化率为多少？[解答]因为I d= C d U/d t，所以电压变化率为d U/d t = I d/C = 1/10-12 = 1012(V·s-1)．16.24在圆形极板的平行板电容器上，加上频率为50Hz，峰值为2×105V的交变电压，电容器电容C = 2PF，求极板间位移电流的最大值为多少？[解答]交变电压为U = U m cos2πνt，位移电流为I d= C d U/d t = -CU m2πνsin2πνt，电流最大值为I m = CU m 2πν= 2×10-12×2×105×2π×50 = 4π×10-5(A)．16.25一平行板电容器的两极板面积为S 的圆形金属板，接在交流电源上，板上电荷随时间变化，q = q m sin ωt ．求：（1）电容器中的位移电流密度；（2）两极板间磁感应强度的分布．[解答](1)平行板电容器的面电荷密度为σ = q/S ，位移电流密度为 d d cos d d m d q q t t S t S ωσδω===．（2）在安培-麦克斯韦环路定律中dL I I +=⋅⎰l H d ，两极板间没有传导电流，即I = 0．由于轴对称，在两板之间以轴为圆心作一个半径为r 的圆，其周长为 C = 2πr ，使磁场的方向与环路的方向相同，左边为rHl H L π2d d L =⋅=⋅⎰⎰l H ．环路所包围的面积为S` = πr 2，右边的位移电流为2`(cos )m d d q I S t r S ωδωπ==．因此，两极板间磁场强度的分布为cos 2m q r H t S ωω=，磁感应强度的分布为00cos 2m q rB H t S μωμω==．16.26 如图所示，电荷+q 以速度v 向O 点运动（电荷到O 点的距离以x 表示）．以O 点O 圆心作一半径为a 的圆，圆面与v 垂直．试计算通过此圆面的位移电流． [解答]在圆面上取一半径为R 的环，其面积为d S = 2πR d R ， 环上任一面元的法线方向与场强方向之间的夹角为φ，场强大小为 E = q /4πε0r 2，其中r = (x 2 + R 2)1/2，通过环的电通量为d Φe = E ·d S = E d S cos φ，其中cos φ = x/r ，所以得3223/200d d d 22()e qxR R qx R R r x R Φεε==+，积分得电通量为22223/200d()22()a e qx x R x R Φε+=+⎰0(12q ε=．由于电位移强度D 和电场强度E 的关系为 D = ε0E ，图16.26a所以电位移通量和电通量之间的关系为Φd = ε0Φe ，因此点电荷在圆面上通过的电位移通量为(12d q Φ=．当电荷q 以速度v 向O 运动时，可认为圆面以d x /d t = -v 向电荷运动，因此，通过此圆面的位移电流为d d dd I t Φ=2q -=2223/22()q a v x a =+．16.27在真空中，一平面电磁波的电场为70.3cos[210()]y x E t c π=⨯-(V·m -1)．求：（1）电磁波的波长和频率；（2）传播方向；（3）磁场的大小和方向． [解答]（1）电磁波的角频率为ω = 2π×107(rad·s -1)，频率为 ν = ω/2π = 107(Hz)．波长为 λ = cT = c/ν = 3×108/107 = 30(m)．（2）电磁波的传播方向为x 方向．（3）磁场的方向在z 方向，由于y z =，所以磁场强度为001z y y yH E E c μ===871310410y E π-=⨯⨯⨯71cos[210()]400xt c ππ=⨯-．磁感应强度为01z z y B H E c μ==9710cos[210()]xt c π-=⨯-．71cos[210()]400xt c ππ=⨯-．磁感应强度为01z z y B H E c μ==9710cos[210()]xt c π-=⨯-．16.28 一个长直螺线管，每单位长度有n 匝线圈，载有电流i ，设i随时间增加，d i /d t >0，设螺线管横截面为圆形，求：（1）在螺线管内距轴线为r 处某点的涡旋电场；（2）在该点处坡印廷矢量的大小和方向．[解答]（1）长直螺线管通有电流i 时，在轴线上产生的磁感应强度为μ0ni ， B = 磁场是均匀的，也是轴对称的．以轴线上某点为圆心，以r 为半径作一环路，环路的周长为 C = 2πr ，面积为 S=πr 2，根据电场的环路定理S B l Εd d d d ⋅-=⋅⎰⎰S L k t ，可得 2πrE = -πr 2d B /d t ，因此涡旋电场为0d 2d nr iE t μ=-，负号表示涡旋电场的方向与环路的环绕方向相反．（2）管中磁场强度为H = B/μ0 = ni ．坡印廷矢量为S = E ×H ，其大小为20d 2d n r iS EH i t μ==．当d i /d t > 0时，S 的方向沿径向指向轴线；当d i /d t < 0时，S 的方向沿径向向外．。
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习题16
16-6在均匀密绕的螺绕环导线内通有电流20A ，环上线圈 400匝，细环的平均周长是40cm ，测得环内磁感应强度是1.0T 。
求： (1)磁场强度； (2)磁化强度； (3)磁化率；
(4)磁化面电流的大小和相对磁导率。
[解] (1) 螺绕环内磁场强度
由nI d L
=⋅⎰l H 得
1
-42
m 100.2104020400⋅⨯=⨯⨯==
-A L nI H (2) 螺绕环内介质的磁化强度 由M B
H -=
μ得
1-547
m 1076.710210
40
.1⋅⨯=⨯-⨯=
-=
--A H B
M πμ (3) 磁介质的磁化率 由H M m χ=得
8.381021076.74
5
m =⨯⨯==H M χ
(4)环状磁介质表面磁化面电流密度
-15m 1076.7⋅⨯==A M j
总磁化面电流
A L j dL M I L
55101.34.01076.7⨯=⨯⨯=⋅=⋅='⎰
相对磁导率
8.398.3811m 0r =+=+==
χμμH B
16-7．一绝对磁导率为μ1的无限长圆柱形直导线，半径为R 1，其中均匀地通有电流I 。
导线外包一层绝对磁导率为μ2的圆筒形不导电磁介质，外半径为R 2，如习题16-7图所示。
试求磁场强度和磁感应强度的分布，并画出H -r ，B-r 曲线。
[解] 将安培环路定理∑⎰=⋅I d L
l H 应用于半径为r 的同心圆周
当0≤r ≤1R 时，有
2
2
1
12r R I r H πππ⋅=
⋅ 所以 2
112R Ir
H π=
2111
112R Ir H B πμμ== 当r ≥1R 时，有I r H =⋅π22 所以r I
H π22=
在磁介质内部1R ≤r ≤2R 时，r I
H B πμμ22222==
在磁介质外部r ≥2R 时，r I
H B πμμ20202
=='
各区域中磁场强度与磁感应强度的方向均与导体圆柱中电流的方向成右手螺旋关系。
H -r 曲线 B-r 曲线
习题16-7图
R 1
R 2 本图中假设 B 2
12
1μμ>r
r 1
16-8．同轴电缆由两同心导体组成，内层是半径为R 1的导体圆柱，外层是半径分别为R 2和R 3的导体圆筒(如习题16-8图所示)。
两导体内电流都是I 而方向相反，电流均匀分布在横截面上。
导体相对磁导率1
r μ，两导体间充满相对磁导率
为2r μ的不导电磁介质，求B 在各区域分布。
[解] 由于电流和磁介质分布的对称性，在电缆的垂直截面上，取半径为r ，中心在轴线上的圆周为安培回路。
将安培环路定理∑⎰=⋅I d L
l H 应用于介质中，有
r <1R 时，2
2
1r R I d L ππ⋅=⋅⎰l H 2122R Ir r H =⋅π
所以 2
12R Ir
H π=
I R r
H B 2
1r 0r 0211πμμμμ=
=
1R <r <2R 时，I d L
=⋅⎰l H r
I H π2=
I r
H B πμμμμ22
2r 0r 0=
=
2R <r <3R 时，()()
I R R R r I d L 22232
2
2---=⋅⎰ππl H (
)
(
)
22
232232R R r r R I H --=π (
)(
)
22
2322
3r 0r 0211R R r r R I H B --=
=πμμμμ
r >3R 时，0=⋅⎰L
d l H ，0=H ，0=B
各区域中磁感应强度的方向与内层导体圆柱中电流方向成右手螺旋关系。
习题16-8图
2
r
μ
R 1 R 2
R 3。