大学物理C2练习题题解ppt课件

大学物理大学物理C2练习题选解练习题选解解解:P2-1如下图，四个电量均为如下图，四个电量均为+q的点电荷，固定于程度的点电荷，固定于程度面内边长为面内边长为a的正方形的四个顶点上，的正方形的四个顶点上，O为正方形的两为正方形的两对角线的交点，对角线的交点，P在在O点的正上方即点的正上方即PO垂直于正方形垂直于正方形所在平面，所在平面，PO=a，求：，求：1O点的电场强度和电势；点的电场强度和电势；2P点的电场强度和电势。点的电场强度和电势。PaaaO120oE 002144(/2)oqqVaa220012 6449(3/2)(3/2)pqaqEaaa/2a32a00164433/2pqqVaa 202 69pqEka大学物理大学物理C2练习题选解练习题选解解解100044oqqVllP2-2如下图，如下图，是以是以B为中心的圆弧，半径为为中心的圆弧，半径为l，设，设A点有一个点电荷点有一个点电荷+q，B点有一个点电荷点有一个点电荷-q。试。试求：求：1把单位正电荷从把单位正电荷从O点沿点沿 到到D点，电场点，电场力所做的功；力所做的功；2把单位正电荷从把单位正电荷从O点沿点沿OCDE到到无穷远处，外力所做的功。无穷远处，外力所做的功。2,ABl OCDOCDl-q+qOABDCE600004346DqqqVlll00()6ODODqWq VVl00()()06ODDDqWWWq VVl 0()0oq VV OWW 或大学物理大学物理C2练习题选解练习题选解P4-1如右上图所示，有一均匀带电如右上图所示，有一均匀带电+Q的四分之一圆环，的四分之一圆环，圆环半径为圆环半径为R，另有一个点电荷，另有一个点电荷+Q置于置于A点，如下图。点，如下图。求求O点的场强和电势。点的场强和电势。解解:电荷线密度为电荷线密度为2/2QQRR22ddddQQqllR22200dQdd42qERR/22200Qsin d2xER RRRAOQxydlddEdd sinxEE220Q2R dd cosyEE/22200Qcos d2yER 220Q2R 大学物理大学物理C2练习题选解练习题选解P4-1如右上图所示，有一均匀带电如右上图所示，有一均匀带电+Q的四分之一圆环，的四分之一圆环，圆环半径为圆环半径为R，另有一个点电荷，另有一个点电荷+Q置于置于A点，如下图。点，如下图。求求O点的场强和电势。点的场强和电势。解解:22200dQdd42qERR/22200Qsin d2xER RRRAOQxydlddEdd sinxEE220Q2R dd cosyEE/22200Qcos d2yER 220Q2R 22222000422QQQEijRRR 000442QQQVRRRAdE大学物理大学物理C2练习题选解练习题选解P4-1如右上图所示，有一均匀带电如右上图所示，有一均匀带电+Q的四分之一圆环，的四分之一圆环，圆环半径为圆环半径为R，另有一个点电荷，另有一个点电荷+Q置于置于A点，如下图。点，如下图。求求O点的场强和电势。点的场强和电势。解解:电荷线密度为电荷线密度为2/2QQRR22ddddQQqllR22200dQdd42qERR 0 xE RRRAOQxydlddEdd sinxEEdd cosyEE/422/40Qcos d2yER 2202Q2R 大学物理大学物理C2练习题选解练习题选解P4-1如右上图所示，有一均匀带电如右上图所示，有一均匀带电+Q的四分之一圆环，的四分之一圆环，圆环半径为圆环半径为R，另有一个点电荷，另有一个点电荷+Q置于置于A点，如下图。点，如下图。求求O点的场强和电势。点的场强和电势。解解:22200dQdd42qERR 0 xE RRRAOQxydlddEdd sinxEEdd cosyEE/422/40Qcos d2yER 2202Q2R 2222000222882QQQEijRRR 000442QQQVRRRAdE大学物理大学物理C2练习题选解练习题选解P4-2均匀带电直线，带电量为均匀带电直线，带电量为Q，长度为，长度为L。距其线端。距其线端为为2L处放置一带电量为处放置一带电量为Q的点电荷如下图。求距线的点电荷如下图。求距线端为端为L处处P点的场强和电势。点的场强和电势。解解:21201d4LLQ xELxdxx20011()428QQLLLL21222000488QQQEEELLL208QEiL2101d4LLQ xVLx0ln24QL210(1 ln2)4QVVVLx大学物理大学物理C2练习题选解练习题选解P4-3如下图，一点电荷位于如下图，一点电荷位于O点，带电点，带电-q，一半径为，一半径为R的均匀带电球面的球心在的均匀带电球面的球心在O点，带电量为点，带电量为+Q。试求电场。试求电场强度和电势的分布情况。强度和电势的分布情况。R解解:()rR10dSqES 1204qEr()Rr20dSQqES 2204QqEr2drVEr0044QqRrO+Q-q202044rrqerRrEQqerRr()rR12ddRrRVErEr04Qqr大学物理大学物理C2练习题选解练习题选解解解:P6-1如下图，两无限长直导线载有大小一样、方向相如下图，两无限长直导线载有大小一样、方向相反的电流反的电流 I，试求，试求 P 点的磁感应强度。点的磁感应强度。2a PaaB进00cos2422xIIBaa0044oIIBijaaB出04Ia0sin422yIBa04Ia大学物理大学物理C2练习题选解练习题选解解解:P6-2将无限长载流直导线弯成如下图的外形，知电流为将无限长载流直导线弯成如下图的外形，知电流为I，圆弧半径为圆弧半径为R，求，求O处的磁感应强度大小和方向。处的磁感应强度大小和方向。O600 600ABCDEI0120coscos4IBr（）02Rr 003cos0 cos(1)4/2622ABIIBRR（）=0053coscos(1)4/2622DEIIBRR（）=001236BCDIIBRR=00(23)26IIBRR垂直于纸面向内垂直于纸面向内大学物理大学物理C2练习题选解练习题选解解解:P6-3如下图，一载有电流如下图，一载有电流I的长直导线旁有一三角形回路，的长直导线旁有一三角形回路，试计算经过该三角形回路的磁通量。试计算经过该三角形回路的磁通量。abcIxydxx0dd2 abaIB Sy xx0()d2 abaIcxaxxb0dd 2 ababaaIcaxxbx0()ln2 Icababaaba01ln2 Icaabba大学物理大学物理C2练习题选解练习题选解P8-1有一长直载流导体圆管，其内、外半径分别为有一长直载流导体圆管，其内、外半径分别为 和和 ，其中通有电流，其中通有电流I，且均匀分布在横截面上，试计，且均匀分布在横截面上，试计算以下各区域中磁感强度大小算以下各区域中磁感强度大小B的分布：的分布：1 ；2 ；3 。12RrR2rR1R2R解：解：11rRd0lBl 0B 212RrRd2lBlBr 0I02IBr32Rrd2lBlBr12210222()()rRIRR220122212rRBIr RR1R2R1rRI1R2R大学物理大学物理C2练习题选解练习题选解P8-2如下图，在通有电流如下图，在通有电流I1的长直导线旁有一载有电流的长直导线旁有一载有电流I2的直导线的直导线AB。求导线。求导线AB上遭到的安培力。上遭到的安培力。解：解：abI1I2ABddllFFI lBxdxx012d2 a baIFIxx2I dlBB012ln2 I IabFa向上向上大学物理大学物理C2练习题选解练习题选解解解:abIxdxx02 IBx0()d2 abaIxa tgxx 0()ln2Iabtgabaaa00icosln2 Itdabtgbadta P10-1长直导线与直角三角形线圈长直导线与直角三角形线圈ABC共面放置共面放置,几何位形几何位形如下图如下图,假设长直导线中通有电流假设长直导线中通有电流 ,求三角形求三角形中产生的感应电动势中产生的感应电动势 。0sinIItiABC()dsxa tg dx0(ln)2Iabtgbaa大学物理大学物理C2练习题选解练习题选解解解:xdxi()vBdl30020dcos602 cos30aLaIvxxP10-2长度为长度为L的金属棒的金属棒CD与通有电流与通有电流I的无限长直导线共的无限长直导线共面，并以恒定速度面，并以恒定速度v向右运动，如下图。求：向右运动，如下图。求：1金金属棒属棒CD的动生电动势；的动生电动势；2C、D两端哪端电势高。两端哪端电势高。aILCDv30dl0cos30dxdl vB3022 3 aLaIvdxx032ln23 LaIva0323ln6 2IvaLaD端高端高大学物理大学物理C2练习题选解练习题选解1RI12-1 有两个同轴圆筒形导体有两个同轴圆筒形导体,其半径分别为其半径分别为 和和 ,经过它们的电流均为经过它们的电流均为 ,但电流的流向相反但电流的流向相反.设在两圆筒间充溢磁导率为设在两圆筒间充溢磁导率为 的均匀磁介质的均匀磁介质,求其求其自感自感 .1R2RIL解解 两圆筒之间两圆筒之间rIB2 如图在两圆筒间取一长如图在两圆筒间取一长为为 的面的面 ,并将其分并将其分成许多小面元成许多小面元.lPQRS那么那么SBddrBldrlrIRRd2d21SPRQ2RlIrrd大学物理大学物理C2练习题选解练习题选解rlrIRRd2d21即即12ln2RRIl由自感定义可求出由自感定义可求出12ln2RRlIL单位长度的自感为单位长度的自感为12ln2RR1RISPRQ2RlIrrd大学物理大学物理C2练习题选解练习题选解解解:22mBWVP12-2假定从地面到海拔假定从地面到海拔6106m的范围内，地磁场为的范围内，地磁场为0.510-4 T，试粗略计算在这区域内地磁场的总磁能。，试粗略计算在这区域内地磁场的总磁能。(其中地球半径其中地球半径R=6106m)42636371(0.510)4(1210)(610)24103186.3 10大学物理大学物理C2练习题选解练习题选解解解(1)P14-1在杨氏双缝实验中，两缝之间的间隔在杨氏双缝实验中，两缝之间的间隔d=0.5mm，缝，缝到屏的间隔为到屏的间隔为25cm，假设先后用波长为，假设先后用波长为400nm和和600nm两种单色光入射，求：两种单色光入射，求：1两种单色光产生的两种单色光产生的干涉条纹间距各是多少？干涉条纹间距各是多少？2两种单色光的干涉条纹两种单色光的干涉条纹第一次重叠处距屏中心间隔为多少？各是第几级条纹？第一次重叠处距屏中心间隔为多少？各是第几级条纹？11dxd6250400100.20.5mm220.3dxmmd(2)1122kxkx22kx122132kxkx1232kk0.6xmm大学物理大学物理C2练习题选解练习题选解解解P14-2在杨氏双缝实验中，知双缝间距在杨氏双缝实验中，知双缝间距d=1.5mm，缝与屏，缝与屏的间隔为的间隔为1.5m，中央两侧第五级明纹之间的间隔为，中央两侧第五级明纹之间的间隔为6.0mm,求所用单色光的波长。求所用单色光的波长。dxd336/101.50.6101.510 xdmmd大学物理大学物理C2练习题选解练习题选解解解2262.31.51.03559010mP16-1用波长用波长 的单色光察看牛顿环，测得某一的单色光察看牛顿环，测得某一级亮环直径为级亮环直径为3mm，在它外面第，在它外面第5个亮环直径为个亮环直径为4.6mm，求组成牛顿环的平凸透镜的球面曲率半径。求组成牛顿环的平凸透镜的球面曲率半径。590nm1()2krkR51(5)2krkR2255kkrrR大学物理大学物理C2练习题选解练习题选解解解P16-2 波长波长=680nm的平行光垂直照射在两块玻璃片上，的平行光垂直照射在两块玻璃片上，两块玻璃片的一端相互接触，另一端用直径为两块玻璃片的一端相互接触，另一端用直径为 D=0.048mm的金属丝分开。求在空气劈尖上呈现多的金属丝分开。求在空气劈尖上呈现多少条明条纹？少条明条纹？22dn2141DDd条大学物理大学物理C2练习题选解练习题选解解解1)P16-3一油轮漏出的油一油轮漏出的油(折射率折射率n1=1.20)污染了某海域污染了某海域,在在海水海水(n2=1.30)外表构成一层薄薄的油污外表构成一层薄薄的油污.(1)假设太阳假设太阳正位于海域上空正位于海域上空,不断升飞机的驾驶员从机上向下察看不断升飞机的驾驶员从机上向下察看,他所正对的油层厚度为他所正对的油层厚度为460nm,那么他将察看到油层呈那么他将察看到油层呈什么颜色什么颜色?(2)假设一潜水员潜入该区域水下假设一潜水员潜入该区域水下,又将看到又将看到油层呈什么颜色油层呈什么颜色?12rn dk 12(1,2)n dkk1,1104knm2,552knm绿光3,365knm2)122tn dk 12(1,2)12n dkk1,2208knm2,736knm红光3,441.6knm紫光4,315.4knm大学物理大学物理C2练习题选解练习题选解解解(1)P18-1用波长用波长=600nm的单色光，垂直照射到的单色光，垂直照射到b=0.3mm的的单缝上，设缝后透镜的焦距为单缝上，设缝后透镜的焦距为f=0.5m，求：，求：1中中央明条纹的宽度；央明条纹的宽度；2第一级明条纹的宽度。第一级明条纹的宽度。02lfb2mm(2)1lfmmb大学物理大学物理C2练习题选解练习题选解解解(1)P18-2 在某个单缝衍射实验中，光源发出的光含有两种在某个单缝衍射实验中，光源发出的光含有两种波长波长1和和2，并垂直入射于单缝上。假设，并垂直入射于单缝上。假设1的第的第一级衍射极小与一级衍射极小与2的第二级衍射极小相重合，试问的第二级衍射极小相重合，试问1这两种波长之间有何关系？这两种波长之间有何关系？2在这两种波长在这两种波长的光所构成的衍射图样中，能否还有其他极小相重合？的光所构成的衍射图样中，能否还有其他极小相重合？11sinbk(2)122122112kk212kk有，只要满足22sinbk大学物理大学物理C2练习题选解练习题选解解解P18-3 波长范围在波长范围在450650nm之间的复色平行光垂直照之间的复色平行光垂直照射在每厘米有射在每厘米有5000条刻线的光栅上，屏幕放在透镜的条刻线的光栅上，屏幕放在透镜的焦面处，屏上第二级光谱各色光在屏上所占范围的宽焦面处，屏上第二级光谱各色光在屏上所占范围的宽度为度为35.1cm。求透镜的焦距。求透镜的焦距f。()sinbbk221()1.76()bbxfmk121()xbbkf222()xbbkf大学物理大学物理C2练习题选解练习题选解2010cos 30II034IP20-1将两个偏振片叠放在一同，此两偏振片的偏振化将两个偏振片叠放在一同，此两偏振片的偏振化方向之间的夹角为方向之间的夹角为 ，束光强为，束光强为I0的线偏振光垂的线偏振光垂直入射到偏振片上，该光束的光矢量振动方向与二偏直入射到偏振片上，该光束的光矢量振动方向与二偏振片的偏振化方向皆成振片的偏振化方向皆成 角角(1求透过每个偏振求透过每个偏振片后的光束强度；片后的光束强度；(2)假设将原入射光束换为强度一假设将原入射光束换为强度一样的自然光，求透过每个偏振片后的光束强度。样的自然光，求透过每个偏振片后的光束强度。060030解解(1)(2)2021cos 60II0316I1012II2021cos 60II018I大学物理大学物理C2练习题选解练习题选解0048.4i P20-2如图安排的三种透光媒质如图安排的三种透光媒质I、II、III,其折射率分其折射率分别为别为n11.33，n21.50，n3=1两个交界面相互平两个交界面相互平行。一束自然光自媒质行。一束自然光自媒质I中入射到中入射到I与与II的交界面上，的交界面上，假设反射光为线偏振光，假设反射光为线偏振光，(1)求入射角求入射角i.(2)媒质媒质II、III界面上的反射光是不是线偏振光？为什么？界面上的反射光是不是线偏振光？为什么？解解(1)(2)不是线偏振光不是线偏振光201tannin3221tannnnn大学物理大学物理C2练习题选解练习题选解221xtxvc v02221txctvc v2922100.6tcvccx6410 xm解解:65 10 xm 65 10 xm 65 10 xm 65 10 xm P22-1 在在S 惯性系中，相距惯性系中，相距 的两个地方的两个地方发生两事件，时间间隔发生两事件，时间间隔 ；而在相对于；而在相对于 S 系系沿正方向运动的沿正方向运动的 S系中察看到这两事件是同时发生的系中察看到这两事件是同时发生的,那么在那么在 S 系中丈量这两事件的地点间隔是多少？系中丈量这两事件的地点间隔是多少？65 10 xm 210ts 大学物理大学物理C2练习题选解练习题选解202(1)1LLcv0.69054m7(2)2.25 10Ltsv 解解:0.8cv0.8cv090LmP22-2一艘宇宙飞船的船身固有长度为一艘宇宙飞船的船身固有长度为 ,相相对于地面以对于地面以 (c为真空中光速为真空中光速)的匀速度在地的匀速度在地面观测站的上空飞过。面观测站的上空飞过。1观测站测得飞船船身的观测站测得飞船船身的长度是多少？长度是多少？2观测站测得飞船船身经过观测站观测站测得飞船船身经过观测站的时间间隔是多少？的时间间隔是多少？0.8cv090Lm大学物理大学物理C2练习题选解练习题选解022(1)1ttvc 8054.33 103ts(2)10.39Lv tm P22-3 介子是一不稳定粒子，其静止时平均寿命介子是一不稳定粒子，其静止时平均寿命为为 ，当，当 介子以介子以 的速度相对于实的速度相对于实验室飞行时，试求：验室飞行时，试求：1由实验室测得的由实验室测得的 介子寿介子寿命为多长？命为多长？2实验室测得实验室测得 介子的运动间隔是多介子的运动间隔是多少？少？82.6 10 s0.8c解解:大学物理大学物理C2练习题选解练习题选解P23-1知知X光光子的能量为光光子的能量为0.60 MeV，在康普顿散射之，在康普顿散射之后波长变化了后波长变化了20%，求反冲电子的能量。，求反冲电子的能量。2200mchcmhv能量守恒能量守恒2200mchhvm c20()0.2cchm c2016hcm c318 261919.11 10(3 10)0.60 1061.6 100.61MeV解解:大学物理大学物理C2练习题选解练习题选解爱因斯坦方程爱因斯坦方程khEWP24-2从铝中移出一个电子需求逸出功从铝中移出一个电子需求逸出功 4.2eV(电子伏特电子伏特的能量，今用波长为的能量，今用波长为200钠米的光照射铝的外表。求：钠米的光照射铝的外表。求：1由放射出来的光电子的初动能为多少？用由放射出来的光电子的初动能为多少？用eV表示表示2遏止电压是多少伏？遏止电压是多少伏？3铝的截止频率和波长各为多少？铝的截止频率和波长各为多少？(1)2kcEhWeV(2)kEeU2UV0(3)Wh1501.01 10 Hz0297cnm解解:大学物理大学物理C2练习题选解练习题选解P24-3光子与电子的波长都是光子与电子的波长都是0.2nm，它们的动量和总，它们的动量和总能量各为多少能量各为多少?24332 10/hppkg m s光电.169.9 10EpJ22光光c20222EcpE 相对论能量和动量关系相对论能量和动量关系148.2 10eEmpJ222电电cc解解:大学物理大学物理C2练习题选解练习题选解+O1R1dSESr1S13014 rQER214 r E(1)10rR 3143QR30413r30413r+解解:对称性分析；选择适宜的高斯面；对称性分析；选择适宜的高斯面；1RP28-1 P28-1 一均匀带电球体，半径为一均匀带电球体，半径为 ，带有电荷，带有电荷+Q+Q，另一与其同心的球壳，半径为另一与其同心的球壳，半径为 ，均匀分布电荷均匀分布电荷-Q-Q，求空间电场强度，求空间电场强度 和电势和电势V V的分布。的分布。1R221()R RRE2R大学物理大学物理C2练习题选解练习题选解(2)12RrR 3143QR解解:对称性分析；选择适宜的高斯面；对称性分析；选择适宜的高斯面；1RP28-1 P28-1 一均匀带电球体，半径为一均匀带电球体，半径为 ，带有电荷，带有电荷+Q+Q，另一与其同心的球壳，半径为另一与其同心的球壳，半径为 ，均匀分布电荷均匀分布电荷-Q-Q，求空间电场强度，求空间电场强度 和电势和电势V V的分布。的分布。1R221()R RRE+ORr2s+1R2R20dSQES2204 QEr2204 Qr E(3)2rR3Sr30d0SQQES30E 大学物理大学物理C2练习题选解练习题选解13014 rQER2204 QEr30E+ORr2s+1R2R3Sr330rVEd r22223RrRVEd rEd r2204RrQdrr0211()4QrR1213120RRrRVEd rEd r2:rR12:RrR 10:rR 大学物理大学物理C2练习题选解练习题选解13014 rQER2204 QEr30E+ORr2s+1R2R3Sr30V22204RrQVdrr0211()4QrR1213120RRrRVEdrEdr121320014 4 RRrRrQ d rQ d rrR230102013848QQrQRRR10:rR 大学物理大学物理C2练习题选解练习题选解P29-2如下图，一均匀带电球体，带有电量如下图，一均匀带电球体，带有电量+Q，试求，试求以下情况下将点电荷以下情况下将点电荷+q和和-q从无穷远处移到该电场中，从无穷远处移到该电场中，电场力所作的功。先将电场力所作的功。先将+q移到电场中距球心移到电场中距球心r处，然处，然后将后将-q移到移到r+l处，且处，且lr。e0diSqES解解:作半径作半径r的高斯面的高斯面204 QEr204 ArrQVEd ld rr04 Qr大学物理大学物理C2练习题选解练习题选解P29-2如下图，一均匀带电球体，带有电量如下图，一均匀带电球体，带有电量+Q，试求，试求以下情况下将点电荷以下情况下将点电荷+q和和-q从无穷远处移到该电场中，从无穷远处移到该电场中，电场力所作的功。先将电场力所作的功。先将+q移到电场中距球心移到电场中距球心r处，然处，然后将后将-q移到移到r+l处，且处，且lr。04AQVr对对+qAAWqU0004 4 QqQqrr 004()4 BQqVrllAB大学物理大学物理C2练习题选解练习题选解P29-2如下图，一均匀带电球体，带有电量如下图，一均匀带电球体，带有电量+Q，试求，试求以下情况下将点电荷以下情况下将点电荷+q和和-q从无穷远处移到该电场中，从无穷远处移到该电场中，电场力所作的功。先将电场力所作的功。先将+q移到电场中距球心移到电场中距球心r处，然处，然后将后将-q移到移到r+l处，且处，且lr。对对-q004()4 BQqVrllABBBWqU 0004()4QQqrll 2004()4qQqrllABWWW大学物理大学物理C2练习题选解练习题选解P29-2如下图，一均匀带电球体，带有电量如下图，一均匀带电球体，带有电量+Q，试求，试求以下情况下将点电荷以下情况下将点电荷+q和和-q从无穷远处移到该电场中，从无穷远处移到该电场中，电场力所作的功。先将电场力所作的功。先将+q移到电场中距球心移到电场中距球心r处，然处，然后将后将-q移到移到r+l处，且处，且lr。对对-qAB2004()4BqQqWrllABWWW220044qQlqrl 对对+q04 AqQWr 大学物理大学物理C2练习题选解练习题选解P29-3 将通有电流将通有电流I的导线在同一平面内弯成如下图的的导线在同一平面内弯成如下图的外形，求外形，求D点的磁感应强度的大小和方向。点的磁感应强度的大小和方向。解解:0ADCDBB012(coscos)4IBr000(cos45cos90)4BCIBb028Ib00002(cos90cos135)48ABIIBbb大学物理大学物理C2练习题选解练习题选解P29-3 将通有电流将通有电流I的导线在同一平面内弯成如下图的的导线在同一平面内弯成如下图的外形，求外形，求D点的磁感应强度的大小和方向。点的磁感应强度的大小和方向。解解:0ADCDBB028BCABIBBb圆：圆：00033248IIBbb0002348BCABIIBBBBbb方向垂直纸面向内方向垂直纸面向内大学物理大学物理C2练习题选解练习题选解P30-4长直导线竖直放置，其上载有电流长直导线竖直放置，其上载有电流I，其旁另有，其旁另有一导线一导线ABC，以速率向上运动，导线，以速率向上运动，导线ABC与无限长直与无限长直导线处在一个平面中，其位置与尺寸如下图。试求：导线处在一个平面中，其位置与尺寸如下图。试求：1AB间的感应电动势的大小，哪一端电势高？间的感应电动势的大小，哪一端电势高？2BC间的感应电动势的大小，哪一端的电势高：间的感应电动势的大小，哪一端的电势高：解解:AB(1)()dBlv02a baIvdxx 0ln02Ivaba A端高端高B B v0ln2ABIvaba大学物理大学物理C2练习题选解练习题选解P30-4长直导线竖直放置，其上载有电流长直导线竖直放置，其上载有电流I，其旁另有，其旁另有一导线一导线ABC，以速率向上运动，导线，以速率向上运动，导线ABC与无限长直与无限长直导线处在一个平面中，其位置与尺寸如下图。试求：导线处在一个平面中，其位置与尺寸如下图。试求：1AB间的感应电动势的大小，哪一端电势高？间的感应电动势的大小，哪一端电势高？2BC间的感应电动势的大小，哪一端的电势高：间的感应电动势的大小，哪一端的电势高：解解:AB(1)()dBlvA端高端高B B v0ln2ABIvaba0(2)2a b cBCa bIvdxx 0ln2IvabcabB端高端高大学物理大学物理C2练习题选解练习题选解解解:ab3aIB B dSB302aaIb dxx0ln32bAtABddt 0ln32bAP30-5 一无限长直导线紧靠着一矩形导线线框，线框一无限长直导线紧靠着一矩形导线线框，线框与直导线在同一平面内的相对位置如下图，彼此绝缘。与直导线在同一平面内的相对位置如下图，彼此绝缘。假设直导线中通有假设直导线中通有 的电流的电流 A为恒量，那为恒量，那么线框中的感生电动势为多大？么线框中的感生电动势为多大？IAt大学物理大学物理C2练习题选解练习题选解解解:电场对称性分析，电场对称性分析，y方向抵消方向抵消P34-1电荷均匀分布在半径为电荷均匀分布在半径为R的圆弧上如图，电的圆弧上如图，电荷线密度为荷线密度为，圆弧对圆心所张的圆心角为，圆弧对圆心所张的圆心角为，求，求1圆心圆心O处的场强。处的场强。2圆心圆心O处的电势。处的电势。O22cosddEEEllx20dcos4lR2202cosd4 RR0sinsin()422R0sin22RxyR大学物理大学物理C2练习题选解练习题选解解解:电场对称性分析，电场对称性分析，y方向抵消方向抵消P34-1电荷均匀分布在半径为电荷均匀分布在半径为R的圆弧上如图，电的圆弧上如图，电荷线密度为荷线密度为，圆弧对圆心所张的圆心角为，圆弧对圆心所张的圆心角为，求，求1圆心圆心O处的场强。处的场强。2圆心圆心O处的电势。处的电势。O22cosddEEEllx0sinsin()422R0sin22RxyR202d4RVR0()422 04大学物理大学物理C2练习题选解练习题选解解解:P35-2一无限长圆柱形铜导体磁导率一无限长圆柱形铜导体磁导率 半径为半径为R，通有均匀分布的电流通有均匀分布的电流I。试求：。试求：1磁场的分布；磁场的分布；2今取一矩形平面长为今取一矩形平面长为L，宽为，宽为2R，位置如图中画，位置如图中画斜线部分所示。求经过该矩形平面的磁通量。斜线部分所示。求经过该矩形平面的磁通量。0niiIlB10d1)rR02BrI02IBr20020IrIdd22RRRl rl rRr0Illn 222)大学物理大学物理C2练习题选解练习题选解P35-3 以白光垂直照射到空气中的厚度为以白光垂直照射到空气中的厚度为h=380nm的肥的肥皂水膜上，肥皂水的折射率为皂水膜上，肥皂水的折射率为n=1.33，试分析肥皂水膜，试分析肥皂水膜的正面和反面各呈现什么颜色？的正面和反面各呈现什么颜色？164.3 10 m解解:212nhk1,2021.62,6743,4044,289knmknmknmknm红色紫色t2nhk2nhk1,1010 82,5053,337knmknmknm.绿色r22nhk反面反面正面正面大学物理大学物理C2练习题选解练习题选解P36-4(1)在单缝夫琅禾费衍射实验中，垂直入射的光有在单缝夫琅禾费衍射实验中，垂直入射的光有两种波长，两种波长，1=400nm，2=760nm。知单缝宽度。知单缝宽度b=1.010-2cm，透镜焦距，透镜焦距f=50cm求求(1)两种光第一级两种光第一级衍射明纹中心之间的间隔。衍射明纹中心之间的间隔。(2)假设用光栅常数假设用光栅常数d=1.010-3cm的光栅交换单缝，其他条件和上一问一样，的光栅交换单缝，其他条件和上一问一样，求两种光第一级明纹之间的间隔求两种光第一级明纹之间的间隔164.3 10 m解解(1):2)12(sinkbsin1xkf711233 400 1050322 1 10fxmmb 722233 760 10505.722 1 10fxmmb 212.7xxxmm 大学物理大学物理C2练习题选解练习题选解P36-4(1)在单缝夫琅禾费衍射实验中，垂直入射的光有在单缝夫琅禾费衍射实验中，垂直入射的光有两种波长，两种波长，1=400nm，2=760nm。知单缝宽度。知单缝宽度b=1.010-2cm，透镜焦距，透镜焦距f=50cm求求(1)两种光第一级两种光第一级衍射明纹中心之间的间隔。衍射明纹中心之间的间隔。(2)假设用光栅常数假设用光栅常数d=1.010-3cm的光栅交换单缝，其他条件和上一问一样，的光栅交换单缝，其他条件和上一问一样，求两种光第一级明纹之间的间隔求两种光第一级明纹之间的间隔164.3 10 m解解(2):sindksin1xkf7113400 105021 10fxcmd7223760 10503.81 10fxcmd211.8xxxcm 大学物理大学物理C2练习题选解练习题选解2021llcv2161524.3 1011.92 10 mc(0.999c)1)2)16801224.3 102.87100.999ltsvc3)1572221.92101.28100.999ltsvcP36-5从地球上测得地球与最近的恒星间隔是从地球上测得地球与最近的恒星间隔是 设一架宇宙飞船以速度设一架宇宙飞船以速度0.999c从地球飞向该恒星。求：从地球飞向该恒星。求：1)飞船中的观测者测得地球和该恒星之间间隔是多少？飞船中的观测者测得地球和该恒星之间间隔是多少？2按地球上的钟计算，飞船往返一次需求多少时间？按地球上的钟计算，飞船往返一次需求多少时间？3假设以飞船上的钟计算，往返一次的时间又是多少？假设以飞船上的钟计算，往返一次的时间又是多少？164.3 10 m解解:大学物理大学物理C2练习题选解练习题选解旧旧P28-1 如下图，电荷如下图，电荷Q均匀分布在半径为均匀分布在半径为R的半圆周的半圆周上，求半圆中心上，求半圆中心O处的电场强度及电势。处的电场强度及电势。00d4QRRVR220(coscos 0)4 QR2202 QR方向竖直向下方向竖直向下20(0)4 QR04 QRRQodd sinyllEEE20dsin4lR解：解：200sind4 QRRR2200sind4 QR