大学物理规范作业(本一)31单元测试三(磁学)解答

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大学物理电磁学部分练习题讲解

大学物理电磁学部分练习题讲解(总14页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--大学物理电磁学部分练习题1.在静电场中，下列说法中哪一个是正确的（D ）（A ）带正电荷的导体，其电势一定是正值．（B ）等势面上各点的场强一定相等．（C ）场强为零处，电势也一定为零．（D ）场强相等处，电势梯度矢量一定相等．2.当一个带电导体达到静电平衡时：D （A ）表面上电荷密度较大处电势较高．（B ）表面曲率较大处电势较高．（C ）导体内部的电势比导体表面的电势高．（D ）导体内任一点与其表面上任一点的电势差等于零．3. 一半径为R 的均匀带电球面，其电荷面密度为σ．该球面内、外的场强分布为（r 表示从球心引出的矢径）：（ 0 r rR 302εσ）=)(r E)(R r <， =)(r E)(R r >． 4.电量分别为q 1，q 2，q 3的三个点电荷分别位于同一圆周的三个点上，如图所示．设无穷远处为电势零点，圆半径为R ，则b 点处的电势U ＝)22(813210q q q R++πε5.两个点电荷，电量分别为+q 和-3q ，相距为d ，试求：（l ）在它们的连线上电场强度0=E的点与电荷量为+q 的点电荷相距多远？（2）若选无穷远处电势为零，两点电荷之间电势U ＝ 0的点与电荷量为+q 的点电荷相距多远？q +q 3-x?Od E ?．解：设点电荷q 所在处为坐标原点O ，X 轴沿两点电荷的连线．（l ）设0=E的点的坐标为x ′，则0)'(43'42020=--=i d x qi x q Eπεπε可得 0'2'222=-+d dx x解出 d x )31(21'1+-=和 d x )13(21'2-=其中'1x 符合题意，'2x 不符合题意，舍去．（2）设坐标x 处 U ＝ 0，则)(43400x d qx q U --=πεπε0])(4[40=--=x d x xd q πε得 4/04d x x d ==-6.一半径为R 的半球壳，均匀地带有电荷，电荷面密度为σ，求球心处电场强度的大小.解答：将半球面分成由一系列不同半径的带电圆环组成，带电半球面在圆心O点处的电场就是所有这些带电圆环在O 点的电场的叠加。

大学物理规范作业解答32单元测试电磁感应

I
B 00IIr
2R12 2r
0 r R1 R1 r R2

0 r R2
磁场能量密度 wm B2 20
磁场能量
Wm
wmdV
R2 0
wm

2r
1
dr
0I 2 0I 2 ln R2 16 4 R1
R1 R2
I
I
磁场能量
Wm

0I 2 16

0I 2 4
ln
R2 R1
自感磁能
Wm

1 2
LI 2
单位长度的自感系数
L 0 (1 ln R2 ) 2 4 R1
5 .两长直螺线管的长度分别为la和lb，自感分别为La和 Lb，截面近似相等，均匀密绕，绕向相同。（1）计算两螺线管的互感；（2）若回路a闭合，电阻近似为零，回路b中通有电流Ib=kt，计算a中的电流。解：（1）设b中的电流为Ib
5.无限长直导线同平面放置正方形导线圈ABCD，如图
所示。正方形边长为a，AB和长直导线相距为b，则二
回路的互感系数为
0a ln a b
2
b
。
解：如图假设并建立坐标系

21 B dS BdS
ab 0 I1 adx
b 2x
0I1a ln a b
l
Ek
解:
Ek v B
Ek vB 方向如图所示
ab
b (v B) dl
a
l vB cos145 o dl
0
2 vBl 2
2.如图2所示,一螺线管铅直放置,有一重导体圆环,沿轴线下落,则其在 A、B、C各点的加速度aA、aB、aC

大学物理规范作业A31(磁学单元测试)

0 I 3 (1 ) 3R R 2
0 I
4.如图，边长为a的正三角形导线中通有电流，则图中P 90 I 处的磁感应强度的大小为方向垂直纸面向里。
2 aΒιβλιοθήκη 解：P点到每一边的距离为a 2 3
0 I B 3 (cos300 cos1500 ) 4a /(2 / 3 )

L
Bi dl 0 I i
B 0i
3. 尺寸如图所示的长导线中通有电流，图中圆心O处的磁感应强度大小为 μ 0 I μ 0 I (1 3 ) ，方向垂直纸面向里。
3R
R
2
0 I 2 0 I Bb 2 (cos 0 cos ) 3 2R 4R / 2 6
0 I 0 II1 F1 I1 Bdl I1dl l 2a 2a AB
A B
对BC段方向垂直BC向右，大小为
0 II1 F2 l 2 (a b)
D C
0 II 1l 1 1 F合 F1 F2 ( ) 2 a a b
线圈各边受力共面，它受的力矩为零。
0 Ir B 2R 2
阴影面积的磁通量： R Ir 0 IR 0 2 Rdr m B dS 2 0 2R S 2
r
2. 半径为R的无限长直圆筒上有一层均匀分布的面电流，电流都绕着轴线流动并与轴线垂直，如图所示，面电流密度(即通过垂直方向单位长度上的电流)为i，则轴线上磁感强度的大小B= 0i 。解：由安培环路定律
R
0 I 当r R时： B 2 r
3.如图，在长直电流近旁放一矩形线圈与其共面，线圈各边分别平行和垂直于长直导线。线圈长度为l,宽为b，近边距长直导线距离为a，长直导线中通有电流I。当矩形线圈中通有电流I1时，它受到的磁力的大小和方向各如何？它又受到多大的磁力矩？

大学物理规范作业(本一)32单元测试四(电磁感应)解答

ID j= 2 l
ID 2 ∫ H dl = js = l 2 l1 ≈ 0.46( A)
16
比较两个结果得： M 12 = M 21
12
4.一同轴电缆由中心导体圆柱和外层导体圆筒组成，二 4.一同轴电缆由中心导体圆柱和外层导体圆筒组成，一同轴电缆由中心导体圆柱和外层导体圆筒组成者半径分别为R 筒和圆柱之间充以电介质，者半径分别为R1和R2，筒和圆柱之间充以电介质，电介质 I(由中心圆柱和金属的均可取作1 求此电缆通过电流I( 和金属的r均可取作1，求此电缆通过电流I(由中心圆柱流出，由圆筒流回) 单位长度内储存的磁能，流出，由圆筒流回)时，单位长度内储存的磁能，并通过和自感磁能的公式比较求出单位长度电缆的自感系数。和自感磁能的公式比较求出单位长度电缆的自感系数。
ε max = NBS ω = 2 πNBSn
ε max ∴n = 2 π NBS
12.0 = 2 2π × 120 × 2.0 × 10 × 0.1× 0.2
= 40(S )
1
8
2.一圆环形线圈a 50匝细线绕成，截面积为4.0 2.一圆环形线圈a由50匝细线绕成，截面积为4.0 cm2，一圆环形线圈匝细线绕成放在另一个匝数等于100 100匝半径为20.0cm 20.0cm的圆环形线放在另一个匝数等于100匝，半径为20.0cm的圆环形线的中心，两线圈同轴。：（1 两线圈的互感系数；圈b的中心，两线圈同轴。求：（1）两线圈的互感系数；当线圈a中的电流以50A/s的变化率减少时，线圈b 50A/s的变化率减少时（2）当线圈a中的电流以50A/s的变化率减少时，线圈b 内磁通量的变化率；（；（3 线圈b的感生电动势。内磁通量的变化率；（3）线圈b的感生电动势。解：(1)线圈b通电流时, 由于线圈a的半径较线圈b的半径甚小, 所以可近似求得线圈a通过的磁链为：

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大学物理电磁学试题（1）一、选择题：（每题3分，共30分）1. 关于高斯定理的理解有下面几种说法，其中正确的是：（Ａ）如果高斯面上E处处为零，则该面内必无电荷。

（Ｂ）如果高斯面内无电荷，则高斯面上E处处为零。

（Ｃ）如果高斯面上E处处不为零，则该面内必有电荷。

（Ｄ）如果高斯面内有净电荷，则通过高斯面的电通量必不为零（E ）高斯定理仅适用于具有高度对称性的电场。

[ ]2. 在已知静电场分布的条件下，任意两点1P 和2P 之间的电势差决定于：（Ａ）1P 和2P 两点的位置。

（Ｂ）1P 和2P 两点处的电场强度的大小和方向。

（Ｃ）试验电荷所带电荷的正负。

（Ｄ）试验电荷的电荷量。

[ ] 3. 图中实线为某电场中的电力线，虚线表示等势面，由图可看出：（Ａ）C B A E E E >>，C B A U U U >> （Ｂ）C B A E E E <<，C B A U U U << （Ｃ）C B A E E E >>，C B A U U U <<（Ｄ）C B A E E E <<，C B A U U U >> [ ]4. 如图，平行板电容器带电，左、右分别充满相对介电常数为ε1与ε2的介质，则两种介质内：（Ａ）场强不等，电位移相等。

（Ｂ）场强相等，电位移相等。

（Ｃ）场强相等，电位移不等。

（Ｄ）场强、电位移均不等。

[ ] 5. 图中，Ua-Ub 为：（Ａ）IR -ε （Ｂ）ε+IR（Ｃ）IR +-ε （Ｄ）ε--IR [ ]6. 边长为a 的正三角形线圈通电流为I ，放在均匀磁场B 中，其平面与磁场平行，它所受磁力矩L 等于：（Ａ）BI a 221 （Ｂ）BI a 2341 （Ｃ）BI a2 （Ｄ）0 [ ]7. 如图，两个线圈P 和Q 并联地接到一电动势恒定的电源上，线圈P 的自感和电阻分别是线圈Q 的两倍，线圈P 和Q 之间的互感可忽略不计，当达到稳定状态后，线圈P 的磁场能量与Q 的磁场能量的比值是：（Ａ）4；（Ｂ）2；（Ｃ）1；（Ｄ）1/2 [ ] 8. 在如图所示的电路中，自感线圈的电阻为Ω10，自感系数为H 4.0，电阻R 为Ω90，电源电动势为V 40，电源内阻可忽略。

《大学物理》磁学习题及答案

AI I一、选择题1．在磁感强度为的均匀磁场中作一半径为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α ，则通过半球面S 的磁通量(取弯面向外为正)为 (A) πr 2B . (B) 2 πr 2B (C) -πr 2B sin α (D) -πr 2B cos α 2．边长为l 的正方形线圈中通有电流I ，此线圈在A 点(见图)产生的磁感强度(A)(B) (C) (D) 以上均不对3．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) 方向垂直环形分路所在平面且指向纸内 (B) 方向垂直环形分路所在平面且指向纸外 (C) 方向在环形分路所在平面，且指向b(D) 方向在环形分路所在平面内，且指向a (E) 为零4．通有电流I 的无限长直导线有如图三种形状，则P ，Q ，O 各点磁感强度的大小B P ，B Q ，B O 间的关系为：(A) B P > B Q > B O (B) B Q > B P > B O(C)B Q > B O > B P (D) B O > B Q > B P5．电流I 由长直导线1沿垂直bc 边方向经a 点流入由电阻均匀的导线构成的正三角形线框，再由b 点流出，经长直导线2沿cb 延长线方向返回电源(如图)。

若载流直导线1、2和三角形框中的电流在框中心O 点产生的磁感强度分别用、和表示，则O 点的磁感强度大小(A) B = 0，因为B 1 = B 2 = B 3 = 0(B) B = 0，因为虽然B 1≠ 0、B 2≠ 0，但，B 3 = 0(C) B ≠ 0，因为虽然B 3 = 0、B 1= 0，但B 2≠ 0(D) B ≠ 0，因为虽然，但≠ 06．电流由长直导线1沿半径方向经a 点流入一电阻均匀的圆环，再由b 点沿切向从圆环流出，经长导线2返回电源(如图)。

大学物理规范作业(本一)03解答

( A) 67 J , ( B) 91 J , ( C ) 17 J , ( D) − 67 J
r r 分析： A = F ⋅ ∆r r r r r r r = (4i − 5 j + 6k ) ⋅ (−3i − 5 j + 9k )
= 67 J
（A））
3
竖直悬挂的轻弹簧下端挂一质量为m 3.竖直悬挂的轻弹簧下端挂一质量为 m的物体后弹簧伸且处于平衡。若以物体的平衡位置为坐标原点，长y0且处于平衡。若以物体的平衡位置为坐标原点，相应状态为弹性势能和重力势能的零点，应状态为弹性势能和重力势能的零点，则物体处在坐标时系统弹性势能与重力势能之和是：为y时系统弹性势能与重力势能之和是： 2 2 mgy mgy0 mgy mgy0 ( D) ( A) + mgy ( B) + mgy (C ) 2 y0 2 2 y0 2 mg 分析：由题意有 mg = ky0 , k = （D）） y0 以物体的平衡位置为坐标原点，相应状态为弹性势能和重力势能的零点时
dt v0 = 3(m / s ), v 4 = 19(m / s)
1 1 2 2 根据动能定律，有： A = mv 4 − mv 0 = 176( J ) 2 2 dv = 6t − 8 或： a =
A=∫
( 2)
4
(1)
0
dt ( 2) Fdx = ∫ madx
(1)
= ∫ (6t − 8) d (3t − 4t 2 + t 3 ) = 176 ( J )
1 2 fdx = d ( mv ) 2
x
∫
0
dx = ∫
vB 2
vB
− 2mdv,
v − dx = mvdv 2 vB x = −2m( − vB ) = 14(m) 2

大学物理磁场试题及答案

大学物理磁场试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 磁场的基本特性是（）。

A. 有方向性B. 有大小和方向C. 只有方向性D. 只有大小答案：B2. 根据安培环路定理，穿过闭合回路的磁通量与（）。

A. 回路的面积成正比B. 回路的面积成反比C. 回路的面积无关D. 回路的面积的平方成正比答案：C3. 磁感应强度的方向是（）。

A. 电流方向B. 电流方向的相反方向C. 垂直于电流方向D. 与电流方向成任意角度答案：C4. 磁通量的大小由（）决定。

A. 磁场的强度B. 面积的大小C. 磁场与面积的夹角D. 以上所有因素答案：D5. 磁感应强度的单位是（）。

A. 特斯拉B. 高斯C. 安培/米D. 以上都是答案：D二、填空题（每题2分，共10分）1. 一个长直导线产生的磁场，其磁感应强度与导线距离的平方成______。

答案：反比2. 地球的磁场可以近似看作是一个______。

答案：条形磁铁3. 根据洛伦兹力公式，一个带电粒子在磁场中运动时受到的力的方向与______。

答案：磁场方向和粒子速度方向都垂直4. 磁通量的基本单位是______。

答案：韦伯5. 磁感应强度的定义式为______。

答案：B = F/IL三、计算题（每题10分，共30分）1. 一个长为L的直导线，通有电流I，求在距离导线r处的磁感应强度。

答案：B = (μ₀I)/(2πr)2. 一个半径为R的圆形线圈，通有电流I，求其轴线上距离线圈中心d处的磁感应强度。

答案：B = (μ₀I)/(2R² + d²)^(3/2)3. 一个长为L的直导线，通有电流I，求在距离导线r处的磁通量，假设导线上方有一面积为A的平面与磁场垂直。

答案：Φ = B * A = (μ₀I * A)/(2πr)四、简答题（每题5分，共10分）1. 简述磁感应强度和磁通量的区别。

答案：磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量，其大小和方向由磁场本身决定，与测试电荷无关。

《大学物理》磁学习题及答案

大学物理规范作业(本一)15解答

T2
t’= t-3T/4 ，T=λ/u=1s带入：
y 0.05cos(2 (t 3T x))
T 42
0.05cos(2 (t x) 3 )m
2 2 电气学院学习部资料库 20
坐标原点的振动方程
y0
0.05cos(2t
3
2
)m
解法2：将坐标原点向右侧移动
x u 3T 4
3
4
得到t=0时刻波形如右图，可见 t=0时，x=0处v<0。由旋转矢量法得初位相为
x) u
电气2学]院学习A部资c料o库s(t
2x
)
2
16
入射波波动方程为：
y1
A c os [ (t
x) u
]
2
Acos(t
2x
)
2
法一：入射波在O’处入射波引起的振动
为：
y1o
Acos(t
2
7
4
)
2
Acos(t
)
由于M为波密介质，反射时，存在半波损失，有：
y1o Acos(t ) Acost（视为反射波源）
x x1 x2
k1
k2
1 m
两弹簧受力相同有 F k1x1 k2 x2 ma
得到：
x2
k1x k1 k2
质点m受力为：
m
d2x dt
k2 x2
k1k2 k1 k2
x
符合简谐振动方程，等效弹性系数 k k1k2
电气学院学习部资料库
k1 k2
12
频率：
/ 2
1
k1k2
2 m( k1 k2 )
O点3/4处的P点（如图所示）的u 振2动方程为

(完整版)大学物理电磁学练习题及答案

(A) (B)
(C) (D)
2.一个平行板电容器,充电后与电源断开,当用绝缘手柄将电容器两极板的距离拉大,则两极板间的电势差、电场强度的大小、电场能量将发生如下变化：[C]
(A) 减小，减小，减小；
(B) 增大，增大，增大；
(C) 增大，不变，增大；
(D) 减小，不变，不变.
3．如图，在一圆形电流所在的平面内，选一个同心圆形闭合回路
(A)
(B)
(C)
(D)
6.对位移电流，有下述四种说法，请指出哪一种说法正确[A]
(A)位移电流是由变化的电场产生的；
(B)位移电流是由线性变化的磁场产生的；
(C)位移电流的热效应服从焦耳——楞次定律；
(D)位移电流的磁效应不服从安培环路定理.
二、填空题（20分）
1．(本题5分)
若静电场的某个区域电势等于恒量，则该区域的电场强度为处处为零，若电势随空间坐标作线性变化，则该区域的电场强度分布为均匀分布.
4．(本题5分)
一长直导线旁有一长为，宽为的矩形线圈，线圈与导线共面，如图所示.长直导线通有稳恒电流，则距长直导线为处的点的磁感应强度为；线圈与导线的互感系数为.
三、计算题（30分）
1．(本题10分)
一半径为、电荷量为的均匀带电球体，设无穷远处为电势零点。
试求：(1)球体内外电场强度的分布；
答案
D
C
B
题号
4
5
6
答案
C
B
A
二、填空题
1.处处为零；均匀分布
2. 0.226T;300AБайду номын сангаасm;
3. ；；
4.；
三、计算题

大学物理规范作业(本一)32解答

B2 解: Wm1 20 dV R 0 I 2 1 R 0 Ir 2 ) 2rdr 1 ( ) 2rdr 1 0 ( 2 R 2 0 2R1 2r 0 I 2 1 R2 ( ln ) 4 4 R1
1 2 1
0 1 R2 单位长度电缆的自感系数为：L ( ln ) 2 4 R1
2 R1 N 0 N 2 h R2 因此自感系数为 L ln I I 2 R1

0
ln
2
(2)直导线可以认为在无限远处闭合,匝数为1.螺绕环通过电流I1时,通过螺绕环截面的磁通量也就是通过直导线回路的磁链. 因此
0 Nh R2 21 1 0 NI1h R2 M 21 ln / I1 ln I1 I1 2 R1 2 R1
(3)
ba
dia M dt
6.310 (5Hale Waihona Puke ) 3.110 (V )10
6
4
3.如图所示的截面为矩形的螺绕环，总匝数为N。（1）求此螺绕环的自感系数；（2）沿环的轴线拉一根直导线。求直导线与螺绕环的互感系数M12和M21，二者是否相等？解：(1)可求得电流为I时环截面积的磁通量为: NIh R
m1 L1I1 M12 I 2 L1I1 M I 2 L1I1
4
4.在半径为R的圆柱形区域内，磁感应强度保持均匀，
dB 并以的速率增加，则在离轴线a(a<R)的a处的感生电 dt a dB
场的大小Ea= 感应电势1=
l
2 dt 电场的大小Eb =
解: E dl
比较两个结果得： M 12 M 21
12
4.一同轴电缆由中心导体圆柱和外层导体圆筒组成，二者半径分别为R1和R2，筒和圆柱之间充以电介质，电介质和金属的r均可取作1，求此电缆通过电流I(由中心圆柱流出，由圆筒流回)时，单位长度内储存的磁能，并通过和自感磁能的公式比较求出单位长度电缆的自感系数。

大学物理考试(磁学)

大学物理单元测试(磁学)一.选择题：1. 如图，M 、N 为水平面内两根平行金属导轨，ab 与cd 为垂直于导轨并可在其上自由滑动地两根直裸导线.外磁场垂直水平面向上.当外力使ab 向右平移时，cd ：（A ）不动；（B ）转动；（C ）向左移动；（D ）向右移动.2. 如图一固定地载流大平板，在其附近，有一载流小线框能自由转动或平动.线框平面与大平板垂直，大平板地电流与线框中电流方向如图所示，则通电线框地运动情况从大平板向外看是：（A ）靠近大平板AB （B ）顺时针转动；（C ）逆时针转动；（D ）离开大平板向外运动.3. 用细导线均匀密绕成长为l 、半径为a （l >>a ）、总匝数为N 地螺线管，管内充满相对磁导率为r μ地均匀磁介质.若线圈中载有稳恒电流I ，则管中任意一点地：（A ）磁感应强度大小为NI B r μμ0=；（B ）磁感应强度大小为l NI B r μ=；（C）磁场强度大小为l NI H o μ=；（D ）磁场强度大小为lNI H=. 4. 顺磁物质地磁导率：（A ）比真空地磁导率小；（B ）比真空地磁导率略大；（C ）远小于真空地磁导率；（D ）远大于真空地磁导率.5. 在如图所示地电路中，自感线圈中电阻为10Ω，自感系数为0.4H ，电阻R 为90Ω，电源电动势为40V ，电源内阻可忽略，将电键接通，待电路中电流稳定后，把电键断开，断开后经过0.01秒，这时流入电阻R 地电流为：（A ） 4A ；（B ） 0.44A ；（C ） 0A ；（D ） 0.33A.6. 如图，矩形区域为均匀稳恒磁场，半圆形闭合导线回路在纸面内绕轴O 作逆时针方向匀角速转动，O 点是圆心且恰好落在磁场地边缘上，半圆形闭合导线完全在磁场外时开始计时，图（A）－（D ）地t -ε函数图象中哪一条属于半圆形导线回路中产生地感应电动势：(A) (B)(C) (D)7. 如图，一导体棒ab 在均匀磁场中沿金属导轨向右作匀加速运动，磁场方向垂直导轨所在平面.若导轨电阻忽略不计，并设铁芯磁导率为常数，则达到稳定后在电容器地M 极板上：（A ）带有一定量地正电荷；（B ）带有一定量地负电荷；（C ）带有越来越多地正电荷；（D ）带有越来越多地负电荷.8.如图所示，通有电流I 地金属薄片，置于垂直于薄片地均匀磁场B 中，则a , b 两点地电势相比较，则有（A ）a b U U >. (B) a b U U =. (C) a b U U <. (D) 无法确定.9．如图（a ）和（b ）中各有一半径相同地圆形回路L 1、L 2，圆周内有电流I 1、I 2，其分布相同，且均在真空中，但在图（b ）中L 2回路外还有电流I 3，P 1、P 2为两回路上地对应点，则（A ）12L L B dl B dl ⋅=⋅⎰⎰； 12P P BB =； (B) 12L L B dl B dl ⋅≠⋅⎰⎰； 12P P BB =；(C) 12L L B dl B dl ⋅=⋅⎰⎰； 12P P BB ≠；（D ）12L L B dl B dl ⋅≠⋅⎰⎰； 12P P BB ≠.二.填空题：1. 一广播电台地平均辐射功率为20Kw ，假定辐射地能量均匀分布在以电台为球心地球面上，那么，距离电台为10Km 处电磁波地平均辐射强度为__________________________2. 长直电缆由一个圆柱体导体和一共轴圆筒状导体组成，两导体中有等值反向均匀电流I 通过，其间充满磁导率为μ地均匀磁介质，介质中离中心轴距离为r 地某点处地磁场强度地大小H=_______________________.磁感应强度地大小B=____________________.3. 若电子在垂直于磁场地平面内运动，均匀磁场作用于电子上地力为F ，轨道地曲率半径为R ，则磁感应强度地大小应为_________________________________.4.一个带电粒子以某一速度射入均匀磁场中，当粒子速度方向与磁场方向间有一角度α（πα<<0且2πα≠）时，该粒子地运动轨道是____________________________.5. 如图所示，一半径为r 地很小地金属圆环，在初始时刻与一半径为a （a<<r ）地大金属圆环共面且同心，在大圆环中通以恒定地电流I ，方向如图.如果小圆环以匀角速度ω绕其任一方向地直径转动，并设小圆环地电阻为R ，则任一时刻t 通过小圆环地磁通量φ=_____________________，小圆环中地感应电流i =___________________________.6. 如图所示，一段长度为l 地直导线MN ，水平放置在截电流为I 地竖直长导线旁与竖直导线共面，并由图示位置自由下落，则t 秒末导线两端地电势差U M －U N ＝______________________________.7. 图示为一充电后地平行板电容器，A 板带正电，B 板带负电，当将开关K 合上时，AB 板之间地电场方向为____________________，位移电流地方向为__________________.（按图上所标X 轴正方向来回答）8. 一质点带有电荷19100.8-⨯=q C ，以速度15100.3-⋅⨯=s m v 在半径为m R 51000.6-⨯=地圆周上，作匀速圆周运动.该带电质点在轨道中心所产生地磁感应强度B=_____________________，该带电质点轨道运动地磁矩m P =________________.9. 圆形平行板电容器，从q=0开始充电，试画出充电过程中，极板间某点P 处电场强度地方向和磁场强度地方向.三.计算题：1. 一半径为R 地长直螺线管单位长度上密绕有n 匝线圈，在管外有一包围着螺线管，面积为S 地圆线圈，其平面垂直于螺线管轴线，螺线管中电流i 随时间作周期为T 地变化，如图，求圆线圈中地感生电动势i ε.画出i ε- t 曲线，注明时间坐标.2. 图示为两条穿过y 轴且垂直于x －y 平面地平行长直导线地俯视图，两条导线皆通有电流I ，但方向相反，它们到x 轴地距离皆为a.（1）推导出x 轴上P 点处地磁感应强度)(x B地表达式；（2）求P 点在x 轴上何处时，该点地B 取得最大值.3. 在一半径R=1.0cm 地无限长半圆筒形金属薄片中，沿长度方向有电流I=5.0A 通过，且横截面上电流分布均匀，试求圆柱轴线上任一点地磁感应强度.（270104A N -⨯=πμ）4. 在半径为R 地长直螺线管中通有变化地电流，如果管内磁场以dBdt地变化率增加，求螺线管内外感应电场地场强.5. 均匀带电细直线AB ，电荷线密度为λ，绕垂直于直线地轴O 以ω角速度匀速转动（线形状不变，O 点在AB 延长线上）.求：（1） O 点地磁感应强度o B；（2）磁矩m P；（3）若a>>b ，求o B 及m P.版权申明本文部分内容，包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理.版权为个人所有This article includes some parts, including text, pictures, and design. Copyright is personal ownership.TIrRG 。

大学物理规范作业上册答案全ppt课件

位移为矢量根据
r
t3 0
v(t
)
dt
得到B是正确的
在t1时刻，斜率为零，加速度为0。在0-t3过程
中，加速度是变化的。
3
2.物体通过两个连续相等位移的平均速度分别为
v1 =10m/s, v2 =15m/s，若物体作直线运动，则在整
个过程中物体的平均速度为【 A 】
(A) 12 m/s
(B) 11.75 m/s
向相同，则在t =2s时物体速度的大小等于_2_4_m_/_s___。
解：
I
t Fdt
0
2 0
(30
4 0 t )dt
(30t
20t
2
)
|02
140kg
m
/
s
I P m(v2 v1)
v2 24m / s
12
2.如图所示的圆锥摆，质量为m的小球，在水平面内以
角速度匀速转动，在小球转动一周的过程中，小球
1.质量m＝0.5kg的质点，在Oxy平面内运动，其运动
方程为x＝5t，y =0.5t2(SI)，从t=2s到t=4s这段时间
内，外力对质点作的功为【 B】
（解：A）1r.5J
（B）3 J （C）4.5J （D） -1.5J 5ti 0.5t2j, v 5i tj, a j
F ma 0.5 j
解：作一个变量代换
a kv 2 dv dv dx v dv dt dx dt dx
得到： kv dv kdx dv
dx
v
积分得到： k x ln v v0
v0为初始速度
8
大学物理规范作业上册
总（02）牛顿运动定律动量守恒

大学物理课后习题答案(全册)

《大学物理学》课后习题参考答案习题11-1. 已知质点位矢随时间变化函数形式为)ωｔsin ωｔ(cos j i R r其中为常量．求：（1）质点轨道；(2)速度和速率。

解：1）由)ωｔsin ωｔ(cos j i R r知t cos R x ωtsin R yω消去t 可得轨道方程222Ryx2）jr vt Rcos sin ωωt ωR ωdtd iRωt ωR ωt ωR ωv2122])cos ()sin [(1-2. 已知质点位矢随时间变化的函数形式为j ir )t 23(t 42，式中r 的单位为m ，t 的单位为s .求：（1）质点的轨道；（2）从0t到1t 秒的位移；（3）0t 和1t 秒两时刻的速度。

解：1）由j ir)t 23(t 42可知2t 4x t23y消去t 得轨道方程为：2)3y(x2）jir v 2t 8dtd jij i v r 24)dt2t 8(dt101Δ3）jv 2(0)jiv 28(1)1-3. 已知质点位矢随时间变化的函数形式为j ir t t 22，式中r 的单位为m ，t 的单位为s .求：（1）任一时刻的速度和加速度；（2）任一时刻的切向加速度和法向加速度。

解：1）ji r v2t 2dtd iv a2dtd 2）212212)1t(2]4)t 2[(v1tt 2dtdv a 2t22221nta aat 1-4. 一升降机以加速度a 上升，在上升过程中有一螺钉从天花板上松落，升降机的天花板与底板相距为d ，求螺钉从天花板落到底板上所需的时间。

解：以地面为参照系，坐标如图，升降机与螺丝的运动方程分别为20121att v y （1）图 1-420221gttv h y （2）21y y （3）解之2d tg a 1-5. 一质量为m 的小球在高度h 处以初速度0v 水平抛出，求：（1）小球的运动方程；（2）小球在落地之前的轨迹方程；（3）落地前瞬时小球的td dr ，td dv ，tv d d .解：（1）t v x 0式（1）2gt21hy 式（2）jir )gt 21-h (t v (t)20（2）联立式（1）、式（2）得22v 2gx hy （3）ji r gt -v td d 0而落地所用时间gh 2t所以j i r 2gh -v t d d 0jv g td d 2202y2x)gt (vvvv 211222222[()](2)g ghg t dv dtvgt vgh 1-6. 路灯距地面的高度为1h ，一身高为2h 的人在路灯下以匀速1v 沿直线行走。

规范作业B解答31单元测试磁学

解（1）
M ISB Ia2 B 10 0.12 9.4 103 9.4 104 ( Nm)
（2）平衡时，磁力矩等于重力矩
重力矩
a M g 2aSg sin asga sin 2 2a 2 sg sin
16
磁力矩
M m Ia B sin(
由安培环路定理
B 2R 0 NI
0lI 2r
0lI 4 107 10103 7.3 104 B 11.6T 2 2 4 rR 4 1.0 2.0
9
3.如图所示，一无限长的导体薄片，宽度为a，厚度不计，均匀载有电流I，在距它边缘为a处平行且共面地放置一条无限长通有同向等值电流的导线。求导线单位长度受到的磁力。解：以 o 点为坐标原点，向左为坐标正向；分割电流元为无限多宽为 dx 的无限长载流直导线； x o
I 电流元电流 dI dx a
在o处产生磁场为 dB
2a
0dI 0 Idx 2x 2ax
10
0 Idx 0 I B dB ln 2 2ax 2a a
导线单位长度受到的磁力
0 I F BI 1 ln 2 2a
2
x
o
方向：纸面内垂直导体水平向左
0 q v er 或应用运动电荷的磁场公式： B 4 R2 0 qv 0 qR 0 q 可得： B 2 2 4 R 4R 4R
0 q B 4R 2R
0 I
磁矩
q 2 qR 2 m IS R 2 2
6
5.有一半径为R的单匝平面线圈，通以电流I，若将该导线弯成匝数N=2的平面圆形线圈，导线长度不变，并通以同样的电流，则线圈中心的磁感应强度是原来的 ___4____倍，线圈磁矩的是原来的 1/2 倍。

大学物理磁场考试练习题含解析

大学物理磁场考试练习题一、选择题1．空间某点的磁感应强度的方向，一般可以用下列几种办法来判断，其中哪个是错误的？（）（A ）小磁针北（N ）极在该点的指向；（B ）运动正电荷在该点所受最大的力与其速度的矢积的方向；（C ）电流元在该点不受力的方向；（D ）载流线圈稳定平衡时，磁矩在该点的指向。

2．下列关于磁感应线的描述，哪个是正确的?（）（A ）条形磁铁的磁感应线是从N 极到S 极的；（B ）条形磁铁的磁感应线是从S 极到N 极的；（C ）磁感应线是从N 极出发终止于S 极的曲线；（D ）磁感应线是无头无尾的闭合曲线。

3．磁场的高斯定理说明了下面的哪些叙述是正确的？（）a 穿入闭合曲面的磁感应线条数必然等于穿出的磁感应线条数；B⎰⎰=⋅0S d Bb 穿入闭合曲面的磁感应线条数不等于穿出的磁感应线条数；c 一根磁感应线可以终止在闭合曲面内；d 一根磁感应线可以完全处于闭合曲面内。

（A ）ad ；（B ）ac ；（C ）cd ；（D ）ab 。

4．如图所示，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 的磁通量和面上各点的磁感应强度B 将如何变化？（）（A ）增大，B 也增大；（B ）不变，B 也不变；（C ）增大，B 不变；（D ）不变，B 增大。

5．两个载有相等电流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，则在圆心o 处的磁感应强度大小为多少?（）（A ）0；（B ）；（C ）；（D ）。

ΦΦΦΦΦR I 2/0μR I 2/20μR I /0μISIIo二、填空题1．如图所示，均匀磁场的磁感应强度为B =0.2T ，方向沿x 轴正方向，则通过abod 面的磁通量为_________，通过befo 面的磁通量为__________，通过aefd 面的磁通量为_______。

2．真空中一载有电流I 的长直螺线管，单位长度的线圈匝数为n ，管内中段部分的磁感应强度为________，端点部分的磁感应强度为__________。