大學(xué)物理下[計(jì)算題]

大學(xué)物理下[計(jì)算題]

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1、WORD完美格式編輯第9章題圖9-49-4直角三角形ABC如題圖9-4所示,AB為斜邊,A點(diǎn)上有一點(diǎn)荷,B點(diǎn)上有一點(diǎn)電荷,已知,,求C點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向(,).解圖9-4C解:如解圖9-4所示C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為C點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小方向?yàn)榧捶较蚺cBC邊成33.7°。解圖9-59-5兩個(gè)點(diǎn)電荷的間距為0.1m,求距離它們都是0.1m處的電場(chǎng)強(qiáng)度。解:如解圖9-5所示,沿x、y軸分解電場(chǎng)強(qiáng)度為專業(yè)資料整理WORD完美格式編輯9-12.一均勻帶電球殼內(nèi)半徑,外半徑,電荷體密度為,求:到球心距離分別為處場(chǎng)點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng).解:根據(jù)高斯定理得當(dāng)時(shí),,得時(shí),,方向沿半徑向外.cm時(shí),沿半徑向外.題

2、圖9-139-13兩平行無(wú)限大均勻帶電平面上的面電荷密度分別為+б和-2б,如題圖9-13所示,(1)求圖中三個(gè)區(qū)域的場(chǎng)強(qiáng),,的表達(dá)式;(2)若,那么,,,各多大?解:(1)無(wú)限大均勻帶電平板周圍一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為在Ⅰ區(qū)域?qū)I(yè)資料整理WORD完美格式編輯Ⅱ區(qū)域Ⅲ區(qū)域(2)若則題圖9-179-17如題圖9-17所示,已知,,,,D為連線中點(diǎn),求:(1)D點(diǎn)和B點(diǎn)的電勢(shì);(2)A點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢(shì);解圖9-17(3)將電量為的點(diǎn)電荷q0由A點(diǎn)移到C點(diǎn),電場(chǎng)力所做的功;(4)將q0由B點(diǎn)移到D點(diǎn),電場(chǎng)力所做的功。解:(1)建立如解圖9-17所示坐標(biāo)系,由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電勢(shì)的疊加得同理,可得

3、專業(yè)資料整理WORD完美格式編輯(2)(3)將點(diǎn)電荷q0由A點(diǎn)移到C點(diǎn),電場(chǎng)力所做的功(4)將q0由B點(diǎn)移到D點(diǎn),電場(chǎng)力所做的功9-20半徑為和(>)的兩無(wú)限長(zhǎng)同軸圓柱面,單位長(zhǎng)度上分別帶有電量和,試求:(1)空間場(chǎng)強(qiáng)分布;(2)兩圓柱面之間的電勢(shì)差。解:(1)由高斯定理求對(duì)稱性電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)分布取同軸圓柱形高斯面,側(cè)面積,則小圓柱面內(nèi):,兩圓柱面間:,,方向沿徑向向外大圓柱面外:,專業(yè)資料整理WORD完美格式編輯(2)9-21在半徑為R1和R2的兩個(gè)同心球面上分別均勻帶電q1和q2,求在,,三個(gè)區(qū)域內(nèi)的電勢(shì)分布。解圖9-21解:利用高斯定理求出空間的電場(chǎng)強(qiáng)度:則空間電勢(shì)的分布:

4、專業(yè)資料整理WORD完美格式編輯第11章1.用兩根彼此平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線將半徑為R的均勻?qū)w圓環(huán)聯(lián)到電源上,如題圖所示,b點(diǎn)為切點(diǎn),求O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。解:先看導(dǎo)體圓環(huán),由于和并聯(lián),設(shè)大圓弧有電流,小圓弧有電流,必有:由于圓環(huán)材料相同,電阻率相同,截面積S相同,實(shí)際電阻與圓環(huán)弧的弧長(zhǎng)和有關(guān),即:則在O點(diǎn)產(chǎn)生的的大小為而在O點(diǎn)產(chǎn)生的的大小為和方向相反,大小相等.即。直導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的。直導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的,方向垂直紙面向外。則O點(diǎn)總的磁感強(qiáng)度大小為,方向垂直紙面向外。2.一載有電流的長(zhǎng)導(dǎo)線彎折成如題圖所示的形狀,CD為1/4圓弧,半徑為R,圓心O在AC,EF的延長(zhǎng)線上.求O點(diǎn)處磁場(chǎng)的

5、場(chǎng)強(qiáng)。解:因?yàn)镺點(diǎn)在AC和EF的延長(zhǎng)線上,故AC和EF段對(duì)O點(diǎn)的磁場(chǎng)沒(méi)有貢獻(xiàn)。CD段:DE段O點(diǎn)總磁感應(yīng)強(qiáng)度為,方同垂直紙面向外.專業(yè)資料整理WORD完美格式編輯3.如題圖所示,在長(zhǎng)直導(dǎo)線AB內(nèi)通有電流,有一與之共面的等邊三角形CDE,其高為,平行于直導(dǎo)線的一邊CE到直導(dǎo)線的距離為。求穿過(guò)此三角形線圈的磁通量。解:建立如解圖所示坐標(biāo),取距電流AB為遠(yuǎn)處的寬為且與AB平行的狹條為面積元解圖11-17則通過(guò)等邊三角形的磁通量為:4.一根很長(zhǎng)的圓柱形實(shí)心銅導(dǎo)線半徑為,均勻載流為。試計(jì)算:(1)如題圖(a)所示,導(dǎo)線內(nèi)部通過(guò)單位長(zhǎng)度導(dǎo)線剖面的磁通量;(2)如題圖(b)所示,導(dǎo)線外部通

6、過(guò)單位長(zhǎng)度導(dǎo)線剖面的磁通量.解:由磁場(chǎng)的安培環(huán)路定理可求得磁感應(yīng)強(qiáng)度分布情況為然后求磁通量。沿軸線方向在剖面取面元,考慮到面元上各點(diǎn)相同,故穿過(guò)面元的磁通量,通過(guò)積分,可得單位長(zhǎng)度導(dǎo)線內(nèi)的磁通量。(1)導(dǎo)線內(nèi)部通過(guò)單位長(zhǎng)度導(dǎo)線剖面的磁通量(2)導(dǎo)線外部通過(guò)單位長(zhǎng)度導(dǎo)線剖面的磁通量.專業(yè)資料整理WORD完美格式編輯5.有一根很長(zhǎng)的同軸電纜,由兩個(gè)同軸圓筒狀導(dǎo)體組成,這兩個(gè)圓筒狀導(dǎo)體的尺寸如題圖11-19所示。在這兩導(dǎo)體中,有大小相等而方向相反的電流流過(guò)。求:(1)內(nèi)圓筒導(dǎo)體內(nèi)各點(diǎn)()的磁感應(yīng)強(qiáng)度B;(2)兩導(dǎo)體之間()的B;(3)外圓筒導(dǎo)體內(nèi)()的B;(4)電纜外()各點(diǎn)的B。

7、解:在電纜的橫截面,以截面的軸為圓心,將不同的半徑作圓弧并取其為安培積分回路,然后,應(yīng)用安培環(huán)路定理求解,可得離軸不同距離處的磁場(chǎng)分布。(1)當(dāng)時(shí),,,得B=0;(2)當(dāng)時(shí),同理可得;(3)當(dāng)時(shí),有,得(4)當(dāng)時(shí),B=0;6.如題圖所示,一根長(zhǎng)直導(dǎo)線載有電流,矩形回路載有電流,已知,試計(jì)算:(1)作用在回路各邊上的安培力;(2)作用在回路上的合力.解:(1)上下導(dǎo)線所受安培力大小相等,方向相反。左右導(dǎo)線所受安培力大小分別為:線框所受總的安培力為左、右兩邊安培力和之矢量和,故合力的大小為:合力的方向朝左,

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