1、1练习一1、D , 2、C ,3、C ,4 、 D, 5、 , ( 为 y 方向单位矢20Qajyaq2/3204j量), ,/a6、 ,从 O 点指向缺口中心点3022084RqdRqd练习二1、A 2、A 3、 , ,4 1201230(q)492(r)La5、 解:设杆的左端为坐标原点 O,x 轴沿直杆方向带电直杆的电荷线密度为 =q / L,在 x 处取一电荷元dq = dx = qdx / L, 它在 P 点的场强: 204E总204xdL场强为 Lxdq02)( dLq04方向沿 x 轴正向,即杆的延长线方向 6 解: 如图在圆上取 Rl,它在 点产生场强大小为ddlqO方向沿半径
2、向外204RE则 dsin4sind0xco)co(0REy 积分 x 002dsin4dcos0REy ,方向沿 轴正向x02xL ddqx (L+d x) dExO2练习三1、C 2、D 3、0, 4、3 / (20) , / (20), 3 / (20) Rr、解: 由对称分析知,平板外两侧场强大小处处相等、方向垂直于平面且背离平面设场强大小为 E 作一柱形高斯面垂直于平面其底面大小为 S,如图 所示 按高斯定理 ,即0/dqS012Ed得到 (板外两侧) 012E(2)过平板内 一 点作一正交柱形高斯面,底面为 S设该处场强为 ,如图所示E按高斯定理有 0xS得到 (-d/2xd/2)
3、 E6 解:(1) 球在 点产生电场 ,O01E球在 点产生电场d43020Or30r 点电场 ;Od30rE(2) 在 产生电场 43001O0球在 产生电场O02E 点电场 03 E S x E S S b 3练习四1、C 2、D 3、C, 4、-eq / (60R) 5、解: 01E1r20312032 )(4)(rr21Rr203120313 )()(rRrRE2r2R32EdUR12rrR 2031013 )()(21 )(2106、解:设 x 轴沿细线方向,原点在球心处,在 x 处取线元 dx,其上电荷为 ,xqd该线元在带电球面的电场中所受电场力为: dF = qdx / (40
4、 x2) 整个细线所受电场力为: 方向沿 x 正lrlr2044方向 电荷元在球面电荷电场中具有电势能: dW = (qdx) / (40 x) 整个线电荷在电场中具有电势能: 00ln4d4rqxqWlr练习五1、D 2、A 3、C 4 r0, 解:设极板上分别带电量+q 和-q;金属片与 A 板距离为 d1,与 B 板距离为 d2;金属片与 A 板间场强为 )/(01SqEO R x r0 r0+l dx x 4金属板与 B 板间场强为 )/(02SqE金属片内部场强为 则两极板间的电势差为 dUBA21)(/210dSq)(/0tdSq由此得 ()/(0tqC因 C 值仅与 d、t 有关
5、,与 d1、d 2无关,故金属片的安放位置对电容无影响 解:(l)根据有介质时的高斯定理: iqsdD可得两圆柱间电位移的大小为 )/(rD场强大小为 Err002两圆柱间电势差 21210RrRddU 1200ln21RrdrR电容 12012lnRLQCr)/l(12Lr(2)电场能量 rW01224)/l(练习六 , 平行 z 轴负向 R2c 20d4alI 03(1)26I)31(RIB0 420aevT24210.9evaPm2mA ,垂直纸面向外 , ,)1(20RI2/1210)(4RI12arctgR7、解:因为金属片无限长,所以圆柱轴线上任一点 的磁感应强度方向都在圆柱截面上
6、,P取坐标如图所示,取宽为 的一无限长直电流 ,在轴上 点产生 与 垂直,ldlIdBd大小为5RIIRB200d2dxcossIy 20in)co(d 520202 137.6sincos RRIIBx T)di(220Iy练习七 , )(120I)(120I320I204RIh0Ir、解:(1) 对 rr+dr 段,电荷 dq = dr,旋转形成圆电流则 Id它在 O 点的磁感强度 rrIB4200方向垂直纸面向内baBd4d00ablnrIrpm21方向垂直纸面向内 badd6/)(3b6、解:在圆柱体内部与导体中心轴线相距为 r 处的磁感强度的大小,由安培环路定律可得: )(20RIB
7、因而,穿过导体内画斜线部分平面的磁通 1 为 Sd1rIRd0240I在圆形导体外,与导体中心轴线相距 r 处的磁感强度大小为 )(IB因而,穿过导体外画斜线部分平面的磁通 2 为 Sd2rIR20ln0I6穿过整个矩形平面的磁通量 2140I2ln练习八1、A 2. , 3. )/(cos2eBmv)/(sineBmv)(RlI4. (1) 40.51BnITAH20(2) ALNH201.5rT5. 解:在直线电流 上任意取一个小电流元 ,此电流元到长直线IdlI2的距离为 ,无限长直线电流 在小电流元处产生的磁感应强度 x1I xIB21002102106cosdxdlxIFabIIba
8、 lns2102106. 解:(1) ISPm沿 方向,大小为BMO22103.4BlISmN(2)磁力功 )(12A 01l2243 2210.BlIAJ练习九 1、D, 2、C, 3、0.40 V、 0.5 m2/s, 4、510 -4 Wb75、解:在矩形回路中取一小面元 ds,面元处: 2IBx一个矩形回路的磁通量为:ln2daIIdadBSlx由法拉第电磁感应定律,N 匝回路中的感应电动势为:0lncosNIttd6、解:abcd 回路中的磁通量 22160klvtltBlvSm由法拉第电磁感应定律 klttd其沿 方向顺时针方向 abcd练习十1、A 2、BnR 2 、0, 3、
9、, tBR/d214、 顺时针 8/0.sm5、解: 在长直导线中取一小线元,小线元中的感应电动势为: lvIdllIvldBv 180cos9sin200整个直导线中 杆的右端电势低LvILdn26、解: bcactBRttab d43d21tab2 tt122 tBRacd243 0dt 即 从acc的方向也可由楞次定律判定。练习十一81、C, 2、 , 3、 (4) 、 (2) 、 (1) BHBWm21124、 位移电流,涡旋电场 0C5、解:设直导线中通有自下而上的电流 I,它通过矩形线圈的磁通链数为:sSdBNadNIlldrIbdan2互感为: lIMn26、解: 在 时,无限长
10、圆柱体内部的 Rr20RIrB 磁场能量密度 42028Iwm取一小体积元 (体元长度 )rVd1l则导线单位长度上储能 RRmIrIW00204326d练习十二13. ABD;4. ,410 3 nm;en)1(25. 解:1)由 得dDkxdx2则 nm 60 10.6.10.62733 2) m 21xdxk6. 解:1)由 得D m 1.051009410 x2)设零级明纹将移到原来的第 k 级明纹处,则有)(12nerkken)(796.1056.8.)9k练习十三13 ACC;4、0.64 mm ;95. 解:由反射加强的条件可知: kne2则 ,计算可得:21knek=1 时,
11、1=3000 nm,k=2 时, 2=1000 nm,k=3 时, 3=600 nm,k=4 时, 4=428.6 nm,k=5 时, 5=333.3 nm,即在可见光范围内波长为 600 nm 和 428.6 nm 的反射光有最大限度的增强。6. 解:1)由明环公式可得:,nm 504)152(30.)12(2Rkr2)由明环公式可得:,.04.7即在 OA 范围内可观察到 50 个明环。练习十四12 CB;3. 3.0 mm;4. 4,1 级,暗纹;5. 解:1) m 47.0.58931 afx2)由单缝衍射明纹公式 ,及 可得:21sinkatanfx 68.3251xfx6. 解:由
12、单缝衍射暗纹公式 ,及 可得:ksitafx,则两侧第三级暗纹之间的距离为affxsin33 afx623故 )nm( 504.061815.633f练习十五13 DBA;4. 1 级;5. 解:1)单缝衍射 和 得:0sinatanfx,afffx2sinta2000 代入数据得: ;cm 61059x2)由光栅衍射主极大方程 得 ,kdsinsind又 , , 0512d010则 ,5.210sin0 addkk 只能取 2,故在单缝衍射中央明纹宽度内有 0、1、2 共 5 条主极大谱线。6. 解:1)由光栅衍射主极大方程 得:kbsin)(;m 4.5.630sin69ba2)由缺级条件
13、 得: ,kak108当 时,得透光缝的最小宽度为 ;1k .6mina3)由 ,知 kmax 只能取 3,46.290sin96max b因第 3 级缺级,故在给定范围内可能观察到的全部主极大级次为 0、1、2。练习十六1、D 2、B 3、完全偏振光,与入射面垂直,部分偏振光 4、波动,横波5、解:由布儒斯特定律53.1arctnarct12则太阳在地平线的仰角为 7在反射光中振动方向为与入射面垂直。6、解:设夹角为 ,则透射光强 20cosI通过第一块偏振片之后,光强为:1/2I 0, 通过第二块偏振片之后: 21I(1)透射光强为入射光强的 得3/I=I 0/3 则=arccos( ),=35.2623(2)当透射光强为最大透射光强的 时,也就是透射光强为入射光强的 1/6,3/1可得: =54.74练习十七1-2、A,D , 3、 4、 c38019.8或21acl5、解:由洛伦兹变换得:;21cvtx 21cvxt