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第九章 习 题 课,9-7 长 的直导线AB上均匀地分布着线密度 的正电荷。试求：,解：如图，,图9-7,(2)同理，方向如图。,由于对称性，即 只有y分量，,图9-7,方向沿x轴正向。,9.10(1)点电荷q 位于一边长为a的立方体中心，试求在该点 电荷电场中穿过立方体的一个面的电通量；(2)如果该场源点电荷移动到该立方体的一个顶点上，这时穿过立方体各面的电通量是多少?,解：(1)由高斯定理,立方体六个面，当在立方体中心时，每个面上电通量相等，则各面通量为,(2)电荷在顶点时，将立方体延伸为边长2a的立方体，使处于边长2a的立方体中心，则边长的正方形上电通量,(1)当 时,(2)当 时 方向沿径向向外。,(3)当 时,解：如图所示,解:(1)由于电荷均匀分布与对称性，AB和CD段电荷在O点产生的 场强互相抵消。,在BC段上取，则，设在O点场强，如图。,由于对称性，O点场强沿轴y负方向,(2)AB电荷在O点产生电势，以,同理，CD电荷在O点产生电势,半圆环产生的电势,图9-18,第十章 习 题 课,解：如图，点磁场由AB、CD、BC三部 分电流产生。,AB：,BC：,方向垂直向内。,解：(1)如图所示,方向垂直纸面向里,(2)取面元,解：(1)方向垂直CD向左，大小,同理 方向垂直FE向右，大小,方向垂直CF向上，大小为,方向垂直ED向下，大小为,(2)合力 方向向左，大小为,10-25 一长直导线通有电流I120A，旁边放一导线ab，其中通 有电流I2=10A，且两者共面，如图所示。求导线ab所受作 用力对点的力矩。,第十一章 习 题 课,(1)任一时刻线圈内所通过的磁通量；,(2)线圈中的感应电动势。,11-6 如题11-5所示，在两平行载流的无限长直导线的平面内有一 矩形线圈。两导线中的电流方向相反、大小相等，且电流以 的变化率增大，求：,解:以向外磁通为正，则,图10-5,11-11 导线ab长为l，绕过O点的垂直轴以匀角速 转动，磁感应强度B平行于转轴，如图10-10所示试求：,（1）ab两端的电势差；（2）a、b两端哪一点电势高?,解:(1)在Ob上取 一小段，则,同理,，所以b点电势高。,图10-10,11.12 如题11.12图所示，长度为2b的金属杆位于两无限长直导线 所在平面的正中间，并以速度 平行于两直导线运动。两 直导线通以大小相等、方向相反的电流I，两导线相距2a。试求：金属杆两端的电势差及其方向,解：在金属杆上取dr，距左边直导线 为r，则,实际感应电动势方向从，即从图中从右向左,第八章 习 题 课,8-3 下列表述是否正确？为什么？并将错误更正。,答：(1)不正确，因热量和功是过程量，而内能是状态 量，应写成,(2)不正确，理由同(1),应写成,(3)不正确，热机效率都应写成,(4)不正确，理由同(2),8-7 一循环过程如题8.7A图所示，试指出：(1)ab,bc,ca各是什么过程；(2)画出对应的p-V图；(3)该循环是否是正循环？(4)该循环做的功是否等于直角三角形面积？(5)用图中的热量Qab,Qbc,Qac表述其热机效率或致冷系数。,解：(1)从图知：ab是等体过程；,bc过程为等压过程；因V=KT，K为斜率,ca是等温过程。,(3)从图8-7B知该循环是逆循环。,(4)该循环作的功不等于直角三角形面积，因为直角三角形不是P-V图。,(5),8-13 一个绝热容器中盛有摩尔质量为Mmol，比热容比为 的理想气 体，整个容器以速度v 运动，若容器突然停止运动，求气体温 度的升高量(设气体分子的机械能全部转变为内能)。,解：整个气体有序运动的能量为，转变为气体分子无序运动 使得内能增加，温度变化,8-14 0.01m3氮气在温度为300K时，由1MPa(即1atm)压缩到 10MPa。试分别求氮气经等温及绝热压缩后的(1)体积；(2)温度；(3)各过程对外所做的功。,对外作功,由绝热方程,热力学第一定律,第十五章 习 题 课,15-10 使自然光通过两个偏振化方向夹角为60的偏振片时，透射 光强为I1，今在这两个偏振片之间再插入一偏振片，它的偏 振化方向与前两个偏振片均成30，问此时透射光光强I与I1 之比为多少?,解：由马吕斯定律,15-12 一束自然光从空气入射到折射率为1.40的液体表面上，其 反射光是完全偏振光。试求：(1)入射角等于多少？(2)折射角为多少？,解：(1),(2),15-14 光由空气射入折射率为n的玻璃。在题15.14图所示的各种 情况中，用黑点和短线把反射光和折射光的振动方向表示 出来，并标明是线偏振光还是部分偏振光。图中,解：见图,石河子大学物理系殷保祥,第十三章 习 题 课,13-7 在杨氏双缝实验中，双缝间距d=0.20mm，缝屏间距D=0.1m，试求：(1)若第二级明条纹离屏中心的距离为6.0mm，计算此 单色光的波长；(2)相邻两明条纹间的距离。,解:(1)由 得,(2),石河子大学物理系殷保祥,解：设云母片厚度为e，则由云母片引起的光程差为,按题意,13-8 在双缝装置中，用一很薄的云母片(n=1.58)覆盖其中的一条 缝，结果使屏幕上的第七级明条纹恰好移到屏幕中央原零级 明纹的位置。若入射光的波长为，求此云母片的厚度。,石河子大学物理系殷保祥,13-12 在折射率n1=1.52的镜头表面涂有一层折射率n2=1.38的 增 透膜，如果此膜适用于波长 的光，问膜的厚度应取 何值？,解：设光垂直入射增透膜，欲透射增强，则膜上、下两表面反射 光应满足干涉相消条件，即,石河子大学物理系殷保祥,13-13 如题13-13图，波长为6800 的平行光垂直照射到L=0.12m长的两 块玻璃片上，两玻璃片一边相互接触，另一边被直径d=0.048mm 的细钢丝隔开。求：(1)两玻璃片间的夹角？(2)相邻两明条纹间空气膜的厚度差是多少？(3)相邻两暗条纹的间距是多少？(4)在这0.12m内呈现多少条明条纹？,(2)相邻两明条纹空气膜厚度差为,(3)相邻两暗纹间距,(4)条。,第十一章 习 题 课,(1)任一时刻线圈内所通过的磁通量；,(2)线圈中的感应电动势。,11-6 如题11-5所示，在两平行载流的无限长直导线的平面内有一 矩形线圈。两导线中的电流方向相反、大小相等，且电流以 的变化率增大，求：,解:以向外磁通为正，则,图10-5,11-11 导线ab长为l，绕过O点的垂直轴以匀角速 转动，磁感应强度B平行于转轴，如图10-10所示试求：,（1）ab两端的电势差；（2）a、b两端哪一点电势高?,解:(1)在Ob上取 一小段，则,同理,，所以b点电势高。,图10-10,11.12 如题11.12图所示，长度为2b的金属杆位于两无限长直导线 所在平面的正中间，并以速度 平行于两直导线运动。两 直导线通以大小相等、方向相反的电流I，两导线相距2a。试求：金属杆两端的电势差及其方向,解：在金属杆上取dr，距左边直导线 为r，则,实际感应电动势方向从，即从图中从右向左,
