大學物理b2習題 (含問題詳解)

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1、word 大學物理B2習題 〔一、電磁學局部 1、如如下圖，真空中一長為L的均勻帶電細直桿，總電荷為q，試求在直桿延長線上距桿的一端距離為d的P點的電場強度和電勢． 2、一半徑為R的均勻帶電半圓環(huán)，電荷線密度為，求換新處O點的電場強度和電勢。 3、實驗證明，地球外表上方電場不為0，晴天大氣電場的平均場強約為120V/m，方向向下，這意味著地球外表上有多少過剩電荷？試以每平方厘米的額外電子數(shù)表示?！病? 解 設想地球外表為一均勻帶電球面，總面積為，如此它所總電量為 單位面積帶電量為

2、單位面積上的額外電子數(shù)為 4、地球外表上方電場方向向下，大小可能隨高度變化，設在地面上方100m高處場強為150N/C，300m高處場強為100N/C，試由高斯定理求在這兩個高度之間的平均體電荷密度，以多余的或缺少的電子數(shù)密度表示?！踩鄙?，〕 5、如如下圖，電量均勻分布在半徑為的球面上，電量均勻分布在同心的半徑為的球面上，＞。 〔1〕利用高斯定理求出＜，＜＜，＞區(qū)域的電場強度 〔2〕假設＞區(qū)域的電場強度為零，如此，與同號還是異號？ 6、二個無限長同軸圓筒半徑分別為和，單位長度帶電量分別為和。求筒的部、兩筒間與外筒

3、外部的電場分布。 解由對稱性分析可知，分布具有軸對稱性，即與圓柱軸線距離相等的同軸圓柱面上各點場強大小相等，方向均沿徑向。 如解用圖，作半徑為，高度為、與兩圓柱面同軸的圓柱形高斯面，如此穿過圓柱面上下底的電通量為零，穿過整個高斯面的電通量等于穿過圓柱形側面的電通量。 假設，，得 假設， 得 假設，得 (垂直中心軸線向外) 7、一厚度為d的無限大平板，平板體積均勻帶電，體電荷密度.設板、外的介電常數(shù)均為.求平板、外電場分布. 8、兩半徑分別為R1和R2(R2＞R1)帶等值異號電荷的無限長同軸圓柱面，線電荷密度為λ和-λ，求： 兩圓柱面間的電勢差

4、V. 9、〔27頁例9.14〕 如如下圖，在一個接地的導體球附近有一電量為q的點電荷，球的半徑為R，點電荷到球心的距離為,求導體球外表感應電荷的總電量. 10、〔10分〕一根很長的圓柱形銅導線，半徑為R，載有電流I，設電流均勻分布于橫截面。在導線部作一平面S，如如下圖。試計算 (1)、導線任一點的磁感應強度； (2)、通過S平面的磁通量?！苍O銅的磁導率，并沿導線長度方向取長為1m的一段作計算〕 11、〔第91頁10.17題〕 12、〔第92頁10.19題〕 13、〔第90頁10.11題〕 14、 如如下圖，半徑為R的半圓線

5、圈ACD通有電流, 置于電流為的無限長直線電流的磁場中, 直線電流 恰過半圓的直徑, 兩導線相互絕緣. 求半圓線圈受到長直線電流的磁力. 15、〔第64頁例10.3〕 16、在通有電流I=5A的長直導線近旁有一導線段ab，長，離長直導線距離.當它沿平行于長直導線的方向以速度平移時，導線中的感應電動勢多大？a、b哪端的電勢高？ 17題圖 16題圖 17、直徑為D的半圓形導線置于與它所在平面垂直的均勻磁場中，當導線繞著過P點并與平行的軸以勻角速度逆時針轉動時，求其動生電動勢. 18、〔第112頁11.5〕 19、如圖，導體棒AB〔長50cm

6、〕和DB接觸，整個線框放在B=0.5T的均勻磁場中，磁場方向與圖畫垂直. 〔1〕假設導體棒以的速度向右運動，求棒感應電動勢的大小和方向； ，求此時棒所受的力.摩擦力不計. 〔3〕比擬外力作功的功率和電路中消耗的功率，并從能量守恒角度進展分析. 20、〔114頁11.9〕 21、矩形線圈長l=20cm，寬b=10cm，由100匝導線繞成，放置在無限長直導線旁邊，并和直導線在同一平面，該直導線是一個閉合回路的一局部，其余局部離線圈很遠，其影響可略去不計。求圖中線圈與長直導線間的互感。 22、

7、 23、均勻磁場B限定在無限長圓柱體，dB/dt＝10-2T/s，在該圓柱體的一個橫截面上作如如下圖的梯形PQMNP，PQ＝R=1cm，MN=0.5cm，試求： 〔1〕各邊產(chǎn)生的感應電動勢、、、 (2)整個梯形的總電動勢。 〔圖中×表示磁場的方向〕。 24、〔115頁11.13〕 二、波動光學局部 25、在圖示的雙縫干預實驗中，假設用薄玻璃片〔折射率 n1=1.4〕覆蓋縫 S1，用同樣厚度的玻璃片〔但折射率 n2=1.7〕覆蓋縫 S2，將使屏上原來未放玻璃時的中央明紋所在處 O變?yōu)榈谖寮壝骷y。設

8、單色光波長= 4800，求 〔1〕玻璃片的厚度h〔可認為光線垂直穿過玻璃片〕。 〔h=〕 〔2〕如雙縫與屏間的距離D＝120cm，雙縫間距d＝0.50 mm，如此新的零級明紋的坐標x＝？ 26、在雙縫干預實驗中，波長＝550 nm的單色平行光垂直入射到縫間距d＝2×10-4 m的雙縫上，屏到雙縫的距離D＝2m。求： (1)中央明紋兩側的兩條第10級明紋中心的間距； (2)用一厚度為 e＝6.6×10-6 m、折射率為 n＝1.58 的玻璃片覆蓋一縫后，零級明紋將移到原來的第幾級明紋處？(1nm=1

9、0-9m) 27、〔164頁13.15〕 28、〔151頁例13.4〕 29、用波長為的單色光垂直照射一光柵，該光柵的縫寬，不透光局部的寬度。求： 〔1〕單縫衍射圖樣的中央明紋角寬度； 〔2〕單縫衍射圖樣中央明紋寬度能看到的明條紋數(shù)目； 〔3〕假設，如此能看到哪幾級干預明條紋？ 30、〔190頁14.12〕 〔1〕在單縫夫瑯和費衍射實驗中，垂直入射的光有兩種波長，，。單縫寬度為cm，透鏡焦距f=50cm。求兩種光第一級衍射明紋中心之間的距離。 〔2〕假設用光柵常數(shù)cm的光柵

10、替換單縫，其它條件和上一問一樣，求兩種光第一級主極大之間的距離。 三、簡答題 1、麥克斯韋建立電磁場理論時，提出了哪些假說？其物理意義是什么？ 答：位移電流、渦旋電場 2.試舉出至少三個應用電磁感應現(xiàn)象的實例。 3、舉出至少三個應用洛倫茲力公式的實例。 4、 簡述電磁爐加熱的原理。 電磁爐加熱原理 磁爐采用磁場感應渦流加熱原理。當磁場之磁力線通過鐵質(zhì)鍋的底部時，會產(chǎn)生渦流，使鍋體自身快速發(fā)熱，從而加熱鍋的食物。 5、 試從以下三個方面來比擬靜電場與渦旋電場： 〔1〕產(chǎn)生的原因；〔2〕電場

11、線的分布；〔3〕對導體中電荷的作用。 一、一樣點 〔1〕都對放入其中的電荷有作用力。 〔2〕電場強度的定義式 是電場強度的普遍定義，它對這兩種電場都適用。 二、不同點 〔1〕產(chǎn)生原因不同： 靜電場──由靜電荷產(chǎn)生 渦旋電場──由變化磁場產(chǎn)生 〔2〕電場線的分布不同： 靜止電荷產(chǎn)生的靜電場，其電場線起于正電荷終止于負電荷，不可能閉合。 變化磁場產(chǎn)生的渦旋電場，其電場線沒有起點、終點，是閉合的。 〔3〕電場力做功情況不同： 靜電場中電場力做功和路徑無關，只和移動電荷初末位置的電勢差有關。 渦旋電場中移動電荷時，電場力做功和路徑有關，因此不能引用“電勢〞、“電勢能〞等概念。 6、獲得相干光的原如此是什么？具體用什么方法獲得相干光？舉例說明. 7、 舉出至少兩個應用劈尖干預的實例 8、如如下圖，Q為起偏器，G為檢偏器。今以單色自然光入射。假設保持Q不動，將G繞轉動，問轉動過程中，通過G的光的光強怎樣變化？假設保持G不動，將Q繞轉動，在轉動過程過G后的光強又怎樣變化？ 9、如如下圖的光路，哪些局部是自然光，哪些局部是偏振光，哪些局部是局部偏振光？試指出偏振光的振動方向。假設B為折射率為n的玻璃，周圍為空氣，如此入射角應滿足什么條件？ 29 / 29