r?R1,H?0答案:(1) R1?r?R2,H?I,2πrB??H??I2πr R2R1r?R2,H?0r?R,wB21m?2??0R?r?RB21I212,wm?2??2?(2πr)
?B2r?R2,wm2??0(2)WR2m??I2R,L??R24πln12πlnR
146.导线弯曲成如图8所示的形状,载有电流I,规定
磁场垂直纸面向里为正,求半圆圆心O处磁感强度B?.
答案: B?2?0I?0I4?R?4R 47.内有一载流线圈abcda,电流I方向如图9所示,圆弧ab和cd半径R, 线圈形状如图所示,线圈处于均匀磁场中,方向为x轴正方向,求每段导线受到的磁场力及合力.
答案: F1?BIR,方向向里;F2?F1?BIR,方向向里;F3?BI2Rsin135??BIR,方向向外;
F4?BI2Rsin45??BIR,方向向外;F合?0
48.如图10所示,长L的导体棒OP处于均匀磁场中,并绕OO?轴以角速度?旋转,棒与转轴间夹角恒为?,磁感强度B?与转轴平行, 求OP棒在图示位置处的电
动势大小和方向.
答案:??1222B?Lsin?,电动势方向O?P
I?图10 B44R2RIB2B1B32RBR5B6ROR图8 yFbB?2F?cIaxF3RF4d图9 O? ? B? P ? O 图10 13 49.如图7,无限长直载流导线电流I1,矩形回路载有电流I2,试计算作用在每段导线上的安培力和回路上的合力.
d?bd?b I2I1d图7 答案:F上?上;
?dBI2dl??d?0I1?IIb?d,向向I2dl?012ln2?l2?d L b ?II?IILb?dF下?012ln,向向下;F左?012,向向左; 2?d2?dF右? ?0I1I2L?IIL?0I1I2L,向向右;F?F左?F右?012? 2??b?d?2?b2??b?d?x 图8 50.如图8, 两根半径均为b的平行长直导线中心距离d,求单位长度导线的自感(导线内磁通量可忽略). 答案:L??0d?bln ?b 51.如图9,长直载流导线电流强度 I,铜棒AB长L,A端与直导线的距离为b,AB与直导线垂
直,以速度v向下运动,求AB棒的动生电动势. 哪端电势高?
I A B v 图9 ?Ivb?L答案:??0ln,电势B端高
2?b52.在半径为R的圆柱形空间中存在着均匀磁场,B的
?方向与柱的轴线平行,如图所示,有一长为L的金属棒CD放在
?B磁场中,设随时间的变化率dB/dt为常量且大于零。求棒上的
感应电动势?
答案: CD
其方向为 C?D??dBll22???R?()dt22? 53.半径为R厚度可忽略的薄圆盘均匀带电,电荷面密度为?,其轴线通过盘心垂直盘面且以角速度?匀速转动,求圆盘中心O处的磁感应强度值。 答案:BO R ??0??R2
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54.半径为R的无限长直圆柱导体,通以电流I,电流在截面上分布均匀,求:空间磁感应强度? 答案:B?R ?0I?0Ir(r
答案:???BLsin?,感应电动势的方向沿着杆指向上端 56.在半径为a的圆柱形空间中存在着均匀磁场,B的方向与柱的轴线平行,如图所示,有一梯形金属棒ABCD放在磁场中,AD=a,BC=2a,
θ o L o' 2212B ω ??设B随时间的变化率dB/dt为常量且大于零。求梯形金属棒各边
上的感应电动势? 答案:?AB??CD?0,?AD32dB??a ,
4dt其方向为 A?D,
?BC????a2dB6dt 其方向为 B?C
P ω 57.如图所示,一根长度为L的金属棒,在磁感应强度为B的均匀磁场中,绕它的一端以角速度ω匀速转动,求棒中感应电动势的大小? 答案:?i?O 1B?L2 2 58.如图,无限长直导线,通以稳恒电流I,有一与之共面且垂直的直导线段AC,已知AC长为b。若导线AC
I u以速度u在通电直导线与导线段AC构成的平面内平移,
??u A a 与AC的夹角为?。当A点与长直导线的距离为a时,求导线段AC内的感应电动势的大小和指向。 答案:?AC??? C y(m) ?0Iua?b,电动势指向:C?A sin?ln2?a15
59. 如图,无限长直导线,通以稳恒电流I。有一与之共面的直导线段AC,已知AC长为b。若导线AC以速度u在通电直导线与导线段AC构成的平面内平移,u与无限长直导线垂直,与AC的夹角为?。当A点与长直导线的距离为a时,求导线段AC内的感应电动势的大小和指向。 答案:?AC?a ??C y(m) I A ? u ?0Iua?bcos?tg?ln,电动势指向:A?C 2?a60. (1)在双缝干涉实验中,用波长??546.1nm的单色光照射,观察屏距双缝的距离为
d??300mm,测得中央明纹两恻的两个第五级明纹的间距为12.2 mm, 求两缝间的距离d。
(2)某种单色平行光垂直入射在单缝上,单缝宽b?0.15mm.缝后放一个焦距f?400mm的凸透镜,在透镜的焦平面上,测得中央明条纹两侧的两个第三级暗条纹之间的距离为8.0 mm,求入射光的波长。
?7答案:(1)d?0.134(2)??5.0?10m?500 nm
61.如图1所示,将一折射率为1.30 的透明薄膜覆盖住杨氏双缝上的一条缝上,使得屏上原中央明纹所在处O点改变为第五级明纹,假定??600nm。求:(1)条纹如何移动?(2)透明薄膜的厚度。 答案:(1)条纹上移(2)t?0.01mm
62.如图2所示,狭缝的宽度b?0.60mm,透镜焦距为f?0.40m,
有一与狭缝平行的屏放置在透镜的焦平面上,若以波长为 ??600nm的单色平行光垂直照射狭缝,则在屏上离O点为 x?1.40mm 处的点P看到衍射明条纹。求:(1)P点条纹的级数;(2)从P点看来对该光波而言,狭缝的波阵面可作半波带的数目;(3)第一级暗条纹中心的位置;(4)中央明纹的宽度。
答案:(1)P点第三级明纹(2)半波带的数目?2k?1?7 (3)第一级暗条纹中心的位置 x1?4.0?10(4)中央明纹的宽度l0?8.0?10?4m
63. 一油轮漏出的油(折射率 n1=1.20 )污染了某海域 , 在海水( n2=1.30 )表面形成一层薄
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