新编物理学基础课后习题答案.ppt

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1、1-8如图所示为一个均匀带电的球层，其电荷体密度为，球层内表面半径为R1，外表面半径为R2，设无穷远处为电势零点，求空腔内任一点的电势。解：r方法二：1-9如图所示，半径分别为R1和R2（R2>R1）的两个同心导体薄球壳，分别带电量Q1和Q2，今将内球壳用细导线与远处半径为r的导体球相连，导体球原来不带电，试求相连后导体球所带电量q。解：2-7如图所示，一无限长直导线通有电流I=10A，在M处折成夹角=60°的折线，求角平分线上与导线的垂直距离均为r=0.10m的P点处的磁感应强度。解：向外向外3-7如图所示，长直导线AB中的电流I沿导线向上，并以d

2、I/dt＝2A/s的变化率均匀增长。导线附近放一个与之共面的直角三角形线框，其一边与导线平行，位置及线框尺寸如图（设a=10cm,b=20cm,c=5.0cm）所示。求此线框中产生的感应电动势的大小和方向。IabcBAyxdxOXY解：方向是逆时针I10205BAyxdxOXY3-8载流长直导线与矩形回路ABCD共面，且导线平行于AB，如图。求下列情况下ABCD中的感应电动势：(1)长直导线中电流恒定，t时刻ABCD以垂直于导线的速度v从图示初始位置远离导线匀速平移到某一位置时。(2)长直导线中电流I＝I0sint，ABCD不动。(3)长直导线中电流I

3、＝I0sint，ABCD以垂直于导线的速度v远离导线匀速运动，初始位置也如图。abABCDIlv解：(1)任意时刻t，AB、CD边到导线的距离分别为a+vt和a+b+vt方向为顺时针方向。(2)选面积元dS=ldrrdrabABCDIlv4-8如图是一牛顿环装置，设平凸透镜中心恰好和平玻璃接触，透镜凸表面的曲率半径R=400cm。用某单色平行光垂直入射，观察反射光形成的牛顿环，测得第5个明环的半径是0.30cm。(1)求入射光的波长。(2)设图中OA=1.00cm，求在半径为OA的范围内可观察到的明环数目。解：(1)反射光的光程差(2)已知rk=1.0

4、cm解：4-15波长范围在450~650nm之间的复色平行光垂直照射在每厘米有5000条刻线的光栅上，屏幕放在透镜的焦平面处，屏上第二级光谱各色光在屏上所占范围的宽度为35.1cm，求透镜的焦距f。2、一电子以速率v=1.00×104m/s在磁场中运动，当电子沿x轴正方向通过空间A点时，受到一个沿+y方向的作用力，力的大小为F=8.01×10–17N；当电子沿+y方向再次以同一速率通过A点时，所受的力沿z轴的分量Fz=1.39×10-16N。求A点磁感应强度的大小及方向。B的方向与y轴垂直，在xoz平面内，设与x轴间夹角为解：3、如图所示，一无限长导线

5、通以电流I=I0sint，紧靠直导线有一矩形线框，线框与直导线共面。试求：(1)直导线与线框的互感系数；(2)线框的互感电动势。adS(2)互感电动势为：解：(1)4、一平面单色光垂直照射在厚度均匀的薄油膜上，这油膜覆盖在玻璃板上。所用光源的波长可以连续改变。在500nm与700nm这两个波长处观察到反射光完全相消干涉，而且在这两个波长之间的其它波长都不发生完全相消。如果油膜的折射率为1.30，玻璃的折射率为1.50，试求油膜的厚度。解：油膜上下表面反射的光都有半波损失，且垂直照射，所以光程差为=2ne，反射相消的条件是可解出k1=3，k2=2