物理學(xué)11章習(xí)題解答

xxx公司物理學(xué)11章習(xí)題解答文件編號：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準(zhǔn)審核制定方案設(shè)計(jì)，管理制度[物理學(xué)11章習(xí)題解答]的導(dǎo)體棒垂直于磁場方向放置，如圖向右運(yùn)動(dòng)，則在導(dǎo)體棒中將產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢。若棒的運(yùn)動(dòng)速率，試求：；；的大小和方向；由于另外，動(dòng)生電動(dòng)勢可以用非靜電性電場表示為以上兩式聯(lián)立可解得導(dǎo)體棒內(nèi)的非靜電性電場，為方向沿棒由下向上。所以，方向沿棒由下向上。棒的上端為正，下端為負(fù)。所表示，處于勻強(qiáng)磁場中的導(dǎo)體回路可以滑動(dòng)。若磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為，電阻為，邊長為邊向右平移的速率為邊上的外力；解向右拉動(dòng)時(shí)，到中一旦出現(xiàn)電流，就將受到安培力向右移動(dòng)，必須對外在被拉動(dòng)時(shí)，外力的方向?yàn)橛勺笙蛴摇？梢姡饬﹄娐废牡哪芰咳恳詿崮艿姆绞结尫懦鰜?。的金屬圓環(huán)，電阻為的勻強(qiáng)磁場中。初始時(shí)刻環(huán)面與b解故感應(yīng)電動(dòng)勢為所以，環(huán)中的電流為式中與磁場的位置轉(zhuǎn)到此題也可以用另一種方法求解。外力矩作的功應(yīng)等于圓環(huán)電阻上消耗的能量，故有與上面的結(jié)果一致。，環(huán)上均勻地解中通以電流，在環(huán)中產(chǎn)生的磁場為該磁場在第二個(gè)線圈中產(chǎn)生的磁通量為所以感為、半徑為解，若在線圈中通以電流由此在線圈自身引起的磁通量為所以線圈的自感為由此解的線圈的匝數(shù)為匝，求螺繞環(huán)的自感。解用類似的方法可以得到它們的互感為比較以上三式，可以得出，導(dǎo)線材料的磁導(dǎo)率為解在導(dǎo)線的橫截面上任取一半徑為即導(dǎo)體內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為和導(dǎo)線內(nèi)的磁場能量密度為在導(dǎo)線內(nèi)取一長度為、厚度為是其橫截面的示意圖。圓筒薄層內(nèi)的磁場能量為導(dǎo)線單位長度的磁場能量為證畢。解m的電流，此直導(dǎo)線被放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場中，與磁場方向成導(dǎo)線和磁場方向的相對狀況如圖導(dǎo)線所受磁場力的大小為力的方向垂直于紙面向里。的金屬棒，質(zhì)量為的勻強(qiáng)磁場中，磁場的方向與棒垂直，如圖11-16設(shè)金屬棒所通電流為所示。若直導(dǎo)線中的電流為，矩形線圈中的電流為，求矩形線圈所受的磁場力。解和見圖和邊所受磁場力的大小為方向向左。方向向右。矩形線圈所受磁場力的合力的大小為方向沿水平向左，與圖1的圓形單匝線圈中通以電流，另在一無限長直導(dǎo)線中通以電流i所示。求圓線圈所受的磁場力。建立如圖所示的坐標(biāo)系。根據(jù)對稱性，整個(gè)圓線圈所受磁場力的y分量就夠了。在圓線圈上取電流元i軸的夾角為軸的距離為電流元所受的磁場力的大小為這個(gè)力的方向沿徑向并指向圓心、代入上式，得其整個(gè)圓線圈所受磁場力的大小為負(fù)號表示軸的負(fù)方向。，寬為，求它所受的最大力矩。解磁矩的方向由電流的流向根據(jù)右手定則確定。當(dāng)線圈平面與磁場方向平行，也就是線圈平面的法向與磁場方向相垂直時(shí)，線圈所受力矩為最大，即的電流時(shí)，其磁矩為多大？若將這個(gè)線圈放于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

解所受最大力矩為的，并將線圈放于水平取向的磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場中。求當(dāng)線圈在其平衡位置附近作微小振動(dòng)時(shí)的周期。設(shè)線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為解成一微小夾角根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)定理，有式中負(fù)號表示代入上式，得或?qū)憺榱顚⑹剑靡驗(yàn)橹械姆较蛞缘竭_(dá)點(diǎn)的大小和方向，以及電子到達(dá)點(diǎn)解電子到達(dá)點(diǎn)解由此解出將代入上式，得。求電子的運(yùn)動(dòng)速率。解可如下求得所以電子速度平行于磁場的分量可根據(jù)螺距的公式求得所以于是，電子的運(yùn)動(dòng)速率為解三者的相對取向如圖的大小應(yīng)滿足所以速度的大小應(yīng)為式中是兩極板間的電勢差。如果不是平行板電容器，而是其他形狀的電容器，上式適用否？

解，極板間的電位移矢量為或者根據(jù)電容器形狀的對稱性，作高斯面剛好將電容器的正極板包圍在其內(nèi)部，并且面的一部分處于電容器極板之間，如圖所示。這樣，上式可化為證畢。在上面的證明中，雖然圖的圓形金屬板組成的真空電容器，正以電流解，則充電電流為極板間的電場強(qiáng)度為位移電流密度為位移電流為這表示位移電流與充電電流相等。的圓形環(huán)路因?yàn)榇艌鲆越饘賵A板中心連線為軸對稱，所以上式可以化為由上式解得當(dāng)時(shí)，即在極板間、板的邊緣附近，有的點(diǎn)光源，在真空中向各方向均勻地輻射電磁波，試求：處電場強(qiáng)度和磁場強(qiáng)度的峰值；處與波線相垂直的理想反射面的光壓。解米處