大学物理下册答案吴百诗Word文件下载.docx
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3qq?
f?
k2?
k2r
a
再由f?
f,可解出q?
/3?
|q?
/3。
22
(2)qi/(2?
0a)或q/(2?
0a),i方向指向右下角。
1
5:
26:
11pm
当相对称的两电荷同号则在o点的场强抵消,若异号肯定
有电力线过
o点,故只有左上角的电荷电力线指向右下角的“-”电荷。
是
q/(4?
0a2)
三、计算题9.39.4
?
a?
b?
b
ln?
tg?
1()(6.7)
0a?
02h
将带电平面薄板划分为无数条长直带电线(书中图),宽为dx。
求出每条带电线在场点产生的场强(微元表示),然后对全部(1
dxde?
原点取在导体片中间,x方向向
0r
0(a?
b
x)2
左:
←
故总的场强:
e?
b?
ln?
b/2ba2?
x)2?
b/2
dx
e的方向沿x轴
2
正向。
或:
原点取在场点处,x轴方向向右:
→,则总的场强为:
dx?
b此时e的方向沿x轴“-”向。
e?
ln
0x2?
(2)在板的垂直方向上,距板为h处。
每条带电直线在此处
的场强为
de?
由于对称性,故分解:
221/2
0(x?
h)
dex?
dq2?
sin?
x
0?
(x2?
h2)
dey?
cos?
h2?
在x方向上,场强分量因对称互相抵消,故ex?
0。
所以:
ey?
b/29.5ex?
a4?
0b
ey?
h2?
h1?
1b?
tg()?
tg()22
(x?
h)2?
0h2h?
k
dqdqcos(?
)?
kcos?
22bb
dqdq
sin(?
ksin?
22bb
整个圆环产生的:
ex?
dex?
aa
cos(?
ke?
d?
0y?
0b20bb
r2,?
es2?
r2?
(6.15)
k
9.7?
es
由电通量(本书定义为:
电场强度通量)的物理意义,知通过s1或s2面的电通量都等于通过圆平面?
r2的电通量。
电场强度通量(垂直通过?
r2面的):
s?
es?
r2也即是通过s1或s2面的。
或解:
以s1和以圆面积?
r2(r为半径的)组成一个封闭曲面s
ds?
q/?
0由高斯定理,知:
,又esd?
esd?
0?
ii0?
所以?
es1?
se?
r2e?
r2
同理:
2e?
s2
s
r?
r
9.8q1?
4.6?
105c,?
解:
(1)由高斯定理:
s
3(q2?
q1)
4.72?
10?
13c/m333
4?
(r?
r)
qi/?
0可得:
同理
(2)e2cos?
4?
q2/?
0r2e2所以大气的电荷平均体密度为:
9.9e1?
0(r?
r1),e2?
1(?
)
,e3?
112?
r?
02?
本题解被分成三个区域:
r1,r1?
r2,r2?
r,由高斯定理
知:
1域:
e1?
r1),因为在该区域内作的高斯面,面内无电荷。
2域内作一同轴的圆柱形高斯面,高为l,半径为r,满足r1?
1l?
1则有:
l?
在3域,类似2域方法作高斯面,满足r?
r。
(?
)l(?
)则有:
3
9.10在n区:
s在p区:
n?
e1
e(x)s?
(xn?
x)snd?
e(x)?
d(xn?
x)
(xp?
x)sna?
a(xp?
9.11a0?
p.69页的题
图。
因为:
u0?
kq?
k?
q?
u?
所以:
a0?
q0(u0?
l/2
9.13解:
|?
uab|?
90v
(6.22)
11
|ua?
ub?
kq(?
ab
9.14up?
圆。
,通过该点的等势线是在中垂面上半径为x的
up?
u1?
u2?
等势面是中垂线内,半径为x的圆,圆心在两电荷的连线的中点。
r29.16(6.25)?
ru?
u外?
3?
面上
u内?
6?
(3r2?
r2)
rr?
球体内e?
1
0r34?
0r333?
球体外e?
r3(r?
0r23?
0r2
q1
(r?
定义u?
0,则可求出各区域的电势球体外u?
r
qq143?
r3
dr?
2
0r4?
r33?
0r0
球面上u?
0r3?
)r
球体内u?
dr?
r1?
q4?
rdr?
3
r域)(3r2?
9.20u内?
1111q1q(?
),u外?
u壳上?
0rr1r24?
0r2q
4
应用高斯定理,可求得空间各域的电场强度:
q
①(r?
r1):
e1?
k2rr?
②(r1?
r2):
e2?
③(r2?
r):
e3?
再由电势定义,可求:
q1qq111
u1?
rdr?
)?
r24?
0r24?
0rr1r2
q11q
rk2dr?
2rr24?
u3?
rr4?
r1
自行画图
点电荷在球心,球壳内、外表面上的电荷分布均匀。
若点电荷偏离球心,球壳内表面的感应电荷分布不均匀。
靠近点电荷的区域,电荷密度大,反之则较小。
内表面电荷与点电荷形成封闭场。
但外表面的电荷仍然均匀分布。
9.21解:
(1)由电势叠加原理,有,内球电势:
kq?
kqk(q?
q)1q?
q(q?
q)
r1r2r34?
0r1r2r3
1(q?
球壳电势:
u2?
0r3
1qq(?
)
(2)电势差?
0r1r2
(3)连接球与球壳,则电荷全部跑到外球面上,所以球与球壳是等势体u1?
14?
1(q?
(4)外球面接地,则只有内球与球壳间的局域场,所以u2?
0,但u1?
(
q1qq?
)。
另外?
9.22(7.4)
证:
两带电金属球。
半径分别为r1,r2。
由于相距远,两球产生的电
5
【篇二:
大学物理吴百诗部分习题答案】
b
(2)d(3)b(6)a
0i2a?
ni?
nihd1
(2ln3?
1)(2007.2(1(5)18a27a39a3aln
d2
7.3解:
ab在x处的磁感强度为b1?
0i?
0ia
co?
s1?
221/2
r(a?
由于对称性,正方形线圈在垂直于x轴方向的总磁感强度为0,故
0ia2
b?
4b1x?
4b1cos?
22221/2
(a?
x)(2a?
7.4解:
0i
rcos60?
(?
cos30?
1?
cos120?
6r
0i2?
)2r?
0iri?
7.9解:
r1时,b?
0b?
r1
r1?
r2时,b?
0ib?
0i(r32?
r2)i?
(r2?
r12)
r2?
r3时,b?
0[i?
]b?
2222
(r3?
r2)r?
0(i?
i)b?
07.14解:
ba边所受到的安培力大小为f1?
0i1i2a
(b?
a)6
i1
ac边所受到的安培力大小为
0i1i2
f2?
ab?
a
2b?
dx?
0i1i2?
ax3?
2a
ac和cb的合力沿着x方向
f2x?
f3x?
f2cos60?
0i1i2ln
a23?
23
线圈所受的合力为
f2x?
f1?
0i1i223
(ln?
a2?
a6
)
第八章
8.1
(1)bac
(2)c(3)a(4)acaa8.2
(1)0
14bb?
l2高
(2)vbd2?
d
8.3解:
ab棒的感应电动势为
i?
v?
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