哈工程大學(xué)物理(下)作業(yè)答案

./651 方向垂直紙面向外2方向垂直紙面向里3方向垂直紙面向外66.解：如圖所示,圓筒旋轉(zhuǎn)時(shí)相當(dāng)于圓筒上具有同向的面電流密度i,作矩形有向閉合環(huán)路如圖中所示．從電流分布的對(duì)稱性分析可知,在上各點(diǎn)的大小和方向均相同,而且的方向平行于,在和上各點(diǎn)的方向與線元垂直,在,上各點(diǎn)．應(yīng)用安培環(huán)路定理可得圓筒部為均勻磁場(chǎng),磁感強(qiáng)度的大小為,方向平行于軸線朝右．67.解：68.解：在圓柱體部與導(dǎo)體中心軸線相距為r處的磁感強(qiáng)度的大小,由安培環(huán)路定律可得：因而,穿過導(dǎo)體畫斜線部分平面的磁通1為在圓形導(dǎo)體外,與導(dǎo)體中心軸線相距r處的磁感強(qiáng)度大小為因而,穿過導(dǎo)體外畫斜線部分平面的磁通2為穿過整個(gè)矩形平面的磁通量69.I1I2MI3Nrrr解：載流導(dǎo)線MN上任一點(diǎn)處的磁感強(qiáng)度大小為：MN上電流元I3dx所受磁力：若,則的方向向下,,則的方向向上70.。BI×BAO解：<1>圓弧AC所受的磁力：在均勻磁場(chǎng)中AC 通電圓弧所受的磁力與通有相同電流的直線所受的磁力相等,故有FAC=N方向：與AC直線垂直,與OC夾角45°,如圖．<2>磁力矩：線圈的磁矩為本小問中設(shè)線圈平面與成60°角,則與成30°角,有力矩M=1.57×10-2N·m方向：力矩將驅(qū)使線圈法線轉(zhuǎn)向與平行.71.解：<1>由安培環(huán)路定理：<大小>方向：在板右側(cè)垂直紙面向里<2>由洛倫茲力公式可求<至少?gòu)木喟錜處開始向外運(yùn)動(dòng)>返回時(shí)間72解：對(duì)任一微元,則73.解：∵半徑,∴磁通量74.解：取dl段,其中電流為在P點(diǎn)選坐標(biāo)如圖,1.8×10-4T方向,=225°,為與x軸正向的夾角．75.76.解：B=/S=2.0×10-2T32A/m6.25×10-4T·m/A49677<1>方向垂直紙面向里<2><3>78.解：<1>在圓環(huán)上取半徑為r寬度為dr的細(xì)圓環(huán),其電荷為由于轉(zhuǎn)動(dòng)而形成的電流di在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度為其方向垂直紙面向外．<2>整個(gè)圓環(huán)在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度為其方向垂直紙面向外．<3>同理得外圓環(huán)在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度其方向垂直紙面向里．<4>為使O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零,B1和B2的量值必須相等,即于是求得n1和n2之比105106.解：設(shè)飛船A相對(duì)于飛船B的速度大小為v,這也就是飛船B相對(duì)于飛船A的速度大小．在飛船B上測(cè)得飛船A的長(zhǎng)度為故在飛船B上測(cè)得飛船A相對(duì)于飛船B的速度為解得m/s107.解：<1>觀測(cè)站測(cè)得飛船船身的長(zhǎng)度為54m則t1=L/v=2.25×10-7s<2>宇航員測(cè)得飛船船身的長(zhǎng)度為L(zhǎng)0,則t2=L0/v=3.75×10-7s108.解：設(shè)K′系相對(duì)于K系的運(yùn)動(dòng)速度為v．則根據(jù)洛侖茲變換公式可得：,乙測(cè)得兩事件同時(shí)發(fā)生,則可得由題t2-t1=2×10-7s,x2-x1=500m則3.6×107m110.解：二粒子的能量分別為由能量守恒定律求合成后粒子的能量根據(jù)相對(duì)論質(zhì)能關(guān)系由質(zhì)速關(guān)系求粒子的靜止質(zhì)量由動(dòng)量守恒定律由相對(duì)論能量與動(dòng)量關(guān)系由題已知聯(lián)立<1>-<4>四式得：111.即所以而所以112.解：根據(jù)由此求出又介子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間因此它運(yùn)動(dòng)的距離113.解：<1>由得,代入可得<2>114.解：<1>由得<恒量>由此可知,對(duì)不同金屬,曲線的斜率相同．<2>h=etg=6.4×10-34J·s115.解：設(shè)散射前電子為靜止自由電子,則反沖電子的動(dòng)能EK=入射光子與散射光子能量之差=入射X射線光子的能量散射光子的能量反沖電子的動(dòng)能0.10MeV116.解：根據(jù)能量守恒,有這里∴則解得：=0.00434nm117.解：118.解：遠(yuǎn)離核的光電子動(dòng)能為eV則7.0×105m/s光電子的德布羅意波長(zhǎng)為1.04×10-9m=10.4?119、120、解：從題設(shè)可知,若圓周半徑為,則有,這里是整數(shù),是電子物質(zhì)波的波長(zhǎng)。根據(jù)德布羅意公式：得：于是：這里是電子質(zhì)量,v是電子速度的大小,為動(dòng)量矩,以表示,則上式為：這就是玻爾的動(dòng)量矩量子化條件。121.<1>eVn=4<2>可以發(fā)出41、31、21、43、42、32六條譜線．能級(jí)圖如圖所示．122.Eev0解：因?yàn)槿綦娮釉诘趎玻爾軌道運(yùn)動(dòng),其軌道半徑和動(dòng)量矩分別為故得123.解：先求粒子的位置概率密度當(dāng)時(shí),有最大值．在0≤x≤a圍可得∴．124解：據(jù)已知條件①又據(jù)德布羅意公式得②無限深勢(shì)阱中粒子的能量為即③由②、③式解得以①代入得∴125、解：把運(yùn)動(dòng)的粒子看作在題所給區(qū)域的駐波,則x=0和x=a兩點(diǎn)應(yīng)該是波節(jié),因而滿足這邊界條件的德布羅意波的波長(zhǎng)應(yīng)為：而：故粒子的動(dòng)量只能?。毫Ｗ拥哪芰浚涸趨^(qū)域勢(shì)能為0,所以：126、解：設(shè)粒子能量為E,根據(jù)一維定態(tài)薛定諤方程令上面方程可改寫為方程的解為由題意x≤0=0x≥a=0可得A=0,Bsinka=0.因?yàn)锽不可能等于0,所以必須sinka=0則ka=n,k=na,n不能取零值,如果n=0,導(dǎo)則k=0,<x>在0<x