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1、2022年大学物理学习指导下答案详解(朱善华) 练习一 ， 方向单位矢量 y 为 dE x O 1、C 2、D 3、0， 4、3 s / ， s / ， 3 s / 、解： 由对称分析知，平板外两侧场强大小到处相等、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 得到 （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 按高斯定理有 得到 6 解： 球在 点产生电场 ， 球在 点产生电场 ∴ 点电场 ； 在 产生电场 球在 产生电场 ∴ 点电场 E S x E S S b E
2、 练习四 ) R0 e p / 整个细线所受电场力为： 方向沿 x 正方向 电荷元在球面电荷电场中具有电势能： dW = / 整个线电荷在电场中具有电势能： 练习五 C 4 、 A 3 、 D 2 、 1 解：设极板上分别带电量+q 和-q；金属片与 A 板距离为 d 1 ，与 B 板距离为 d 2 ； 金属片与 A 板间场强为 金属板与 B 板间场强为 金属片内部场强为 则两极板间的电势差为 由此得 因 C 值仅与 d、t 有关，与 d 1 、d 2 无关，故金属片的安放位置对电容无影响 解：（l）依据有介质时的高斯定理： 可得两圆柱间电位移的大小为 场强大小为 两圆柱间电势差 电容 （2）
3、电场能量 练习六 ， 平 行 z 轴 负 向 p R2 c ，垂直纸面对外 ， ， 7、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，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，大小为 ∴ 练习七 ， 、解： 对 rr+dr 段，电荷 dq = l dr，旋转形成圆电流则 它在 O 点的磁感强度 方向垂直纸面对内 方向垂直纸面对内 6、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： 因而，穿过导体内画斜线部分平面的磁通 F 1 为 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
4、 因而，穿过导体外画斜线部分平面的磁通 F 2 为 穿过整个矩形平面的磁通量 练习八 1、A 2. ， 3. 4. （1） （2） 5. 解：在直线电流 上随意取一个小电流元 ，此电流元到长直线 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 6. 解： 沿 方向，大小为 磁力功 ∴ 练习九 Wb 4-10 × 5 、 4 ， /s20.5 m 、 0.40 V 、 3 ， C 、 2 ， D 、 1 ，面元处： ds 、解：在矩形回路中取一小面元 5 一个矩形回路的磁通量为： 由法拉第电磁感应定律，N 匝回路中的感应电动势为： 6、解:abcd 回路中的磁
5、通量 由法拉第电磁感应定律 其沿 方向顺时针方向 练习十 1、A 2、pBnR 2 、0， 3、 ， 4、 顺时针 5、解： 在长直导线中取一小线元，小线元中的感应电动势为： 整个直导线中 杆的右端电势低 6、解： ∴ ∴ 即 从 的方向也可由楞次定律判定。 练习十一 ） 1 ）、（ 2 ）、（ 4 、（ 3 ， 、 2 ， C 、 1 位移电流，涡旋电场 、 4 5、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： 互感为： 6、解： 在 时，无限长圆柱体内部的 ∴ 磁场能量密度 取一小体积元 则导线单位长度上储能 练习十二 13.
6、ABD；4. ，4×10 3 nm； 5. 解：1）由 得 则 2） 6. 解：1）由 得 2）设零级明纹将移到原来的第 k 级明纹处，则有 练习十三 13 ACC；4、0.64 mm； ：由反射加强的条件可知： 解 . 5 ，计算可得： 则 ， m n 1010 =2 λ 时， =2 k ， m n 000 =3 1 λ 时， =1 k k=3 时，λ 3 =600 nm，k=4 时，λ 4 =428.6 nm， k=5 时，λ 5 =333.3 nm， 即在可见光范围内波长为 600 nm 和 428.6 n
7、m 的反射光有最大限度的增加。 6. 解：1）由明环公式可得： ， 2）由明环公式可得： ， 即在 OA 范围内可视察到 50 个明环。 练习十四 12 CB；3. 3.0 mm；4. 4，1 级，暗纹； 5. 解：1） 2）由单缝衍射明纹公式 ，及 可得： 6. 解：由单缝衍射暗纹公式 ，及 可得： ，则两侧第三级暗纹之间的距离为 故 练习十五 13 DBA；4. 1 级； 5. 解：1）单缝衍射 和 得： ， 代入数据得： ； 2）由光栅衍射主极大方程 得 ， 又 ， ， 则 ， k 只能取 2，故在单缝衍射中心明纹宽度内有 0、±1、±2 共 5 条主极大谱线
8、。 6. 解：1）由光栅衍射主极大方程 得： ； 2）由缺级条件 得： ， 当 时，得透光缝的最小宽度为 ； 3）由 ，知 k max 只能取 3， 因第 3 级缺级，故在给定范围内可能视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 则太阳在地平线的仰角为 在反射光中振动方向为与入射面垂直。 6、解：设夹角为α，则透射光强 通过第一块偏振片之后，光强为：1/2I 0 ， 通过其次块偏振片之后： （1）透射光强为入射光强的 得 I=I 0 /3 则 &a
9、lpha;=arccos,α=35.26° （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， 可得： α=54.74° 练习十七 1-2、A，D， 3、 4、 5、解：由洛伦兹变换得： ； 得： 6、解： A 飞船的原长为： B 飞船上观测到 A 飞船的长度为： A 飞船的船头、船尾经过 B 飞船船头的时间为： 则有： 练习十八 1-2、C，C， 3、 ，4、 ，5、 6、解： 7、解：（1） （2） 练习十九 ,2 1410 × 5 、 3 DDC 4 1 5、（1）已知电子的逸出功 A=42， 由爱因斯坦光电效应
10、方程 ； 得 光 电 子 的 初 动 能 （）因为： ，所以 （）逸出功 所以 、由维恩位移定律： 其中维恩常量 所以太阳的表面温度为 天狼星的表面温度为 练 习二十 13 ACD 4、10, 3 5、（1）有题意 求得 （2）受激发的氢原子向低能级跃迁时，可发出 43、42、41、32、31、21共 6 条谱线。 6、（1）由康普顿公式 而 所以 （2）反冲电子的动能为 吴一百零一诗< 高校物理> 第三版下册的第十至十三章选择题答案 第十章 1 D 2 3 B 4 5 6 第十一章 1 2D 3 第十二章 1 2C 3 4图 图 图 图 5 C 第十三章 1 2A 3 4B 5 第15页 共15页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页