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大学物理(第四版)课后习题及答案 磁介质

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题11.1：如图所示，一根长直同轴电缆，内、外导体间充满磁介质，磁介质的相对磁导率为)1(rr，导体的磁化率可以略去不计。电缆沿轴向有稳恒电流I 通过，内外导体上电流的方向相反。求（1）空间各区域内的磁感强度和磁化强度；（2）磁介质表面的磁化电流。

题11.2：在实验室，为了测试某种磁性材料的相对磁导率r，常将这种材料做成截面为矩形的环形样品，然后用漆包线绕成一螺绕环，设圆环的平均周长为0.01 m，横截面积为24m1005.0，线圈的匝数为200匝，当线圈通以0.01 A的电流时测得穿过圆环横截面积的磁通为Wb100.65，求此时该材料的相对磁导率r。

题11.3：一个截面为正方形的环形铁心，其磁导率为。若在此环形铁心上绕有N匝线圈，线圈中的电流为I，设环的平均半径为r，求此铁心的磁化强度。

题11.4：如图所示的电磁铁有许多C型的硅钢片重叠而成，铁心外绕有N匝载流线圈，硅钢片的相对磁导率为r，铁心的截面积为S，空隙的宽度为b，C型铁心的平均周长为l4，求空隙中磁感强度的值。

题11.5：一铁心螺绕环由表面绝缘的导线在铁环上密绕1000匝而成，环的中心线mm500L，横截面积23mm100.1s。若要在环内产生T0.1B的磁感应强度，并由铁的HB曲线查得此时铁的相对磁导率796r。导线中需要多大的电流？若在铁环上开一间隙（mm0.2d），则导线中的电流又需多大？

题11.1解：（1）取与电缆同轴的圆为积分路径，根据磁介质中的安培环路定理，有

对1Rr， 22frRII

得 2112RIrH

忽略导体的磁化（即导体相对磁导率1r）有

对12RrR IIf

得 rIH22

填充的磁介质相对磁导率为r，有 rIM2)1(r2；rIB2r02

对23RrR )()(2222223fRrRRIII

得 )(2)(22232233RRrrRIH

同样忽略导体得磁化，有

对3Rr 0fIII

得 04H 04M 04B

（2） 由 rMI2s。磁介质内、外表面磁化电流的大小为

对抗磁质（1r），在磁介质内表面（1Rr），磁化电流与内导体传导电流方向相反；在磁介质外表面（2Rr），磁化电流与外导体传导电流方向相反。顺磁质的情况与抗磁质相反。)(rH和)(rB分布曲线如图所示。

题11.2解：由安培环路定理得磁介质内部的磁场强度为

由题义可知，环内部的磁感应强度SΦB/，而HBr0，故有

题11.3解：如图所示，选取闭合回路C，由安培环路定理得铁心内磁场强度

由磁场强度和磁化强度的关系得

题11.4解：如图所示选取闭合回路C，当线圈中通以电流I时，由安培环路定理

在磁介质中，HBr0，而在介质界面处，磁感强度B得法向分量连续。忽略隙缝的边缘效应，空隙中的磁感强度B0 =B，则

从中可解得介质中的磁感强度B。考虑 bl4，有

解得 lbNIB4rr0

题11.5解：磁介质中得磁感应强度B =1.0 T时所需得电流

若在铁环上开一空气间隙，则要在环内建立同样强度的磁场，所需要的电流

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电磁场与电磁波第四版第三章部分答案

电磁场与电磁波第四版第三章部分答案

电磁场与电磁波第三章

无限大导体平板分别置于k = 0和x - d处，板间充满电荷，其体

电荷密度为p =-:极板间的电位分别为0和如图所示，求两 d

级板之间的电位和电场强度。

解：由泊松定理得

d2* _ 1 dx2 电 o d

3

解得 二:

6« od

|在久=0处* * = 0,故B = 0

在X二d处，"二％故U。二-页j亠Ad

证明：同轴线单位长度的静电储能$二巴。式中山为单位长度上的电

臼 2C|

荷量，C为单位长度上的电容。

解：由高斯定理可知：

故内外导体间的电压为

qj Qi h

------- d P = ---- ------ ln-

则电容为 6 c od + 有一半径为a,带电量q的导体球，其球心位于介电常数分别为

5和F.汕勺两种介质的分界面上，该分界面为无限大平面。试求：（1） 导体球的电容；（2）总的静电常量 解：根据边界条件则Eit = E2t,故有□二E?二日，由于

I ■ I _■ _ _,所以 一 - I |_ 1 1 ;

l）iSi I P2S2 = q

即 2 n r2 f ]E 十 2^r2 - Q

n q E = -------- --------------- 2 n r2 （ e 1 + e 2）

导体球的电位为“（日）二J’Edr二N77：+ 二心

电容为「二為=2肌（£ 1亠5）』

⑵总的静能量为1 I | I

在一块厚度为d的导电板上，由两个半径分别为卜汇4的圆弧和夹角 为u的两半径割出的一块扇形体，如图所示。试求：（1）沿厚度方向 的电阻；（2）两圆弧面之间的电阻；（3）沿 方向的两电极间的电阻。 设导电板的电导率为。&

解：（1）设沿厚度方向的两电极的电压为

f U1

则 El 二 7

aUi

J1二晌二〒

11 = JiSi =晋-7（ra2 一 n2）

故得到沿厚度方向的电阻为 无限长直线电流I垂直于磁导率分别为 「1和叫的两种磁介质的分界 鸟 1

大学物理第四版课后习题答案

大学物理第四版课后习题答案

大学物理第四版课后习题答案

《大学物理第四版课后习题答案：探索自然规律的奥秘》

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大学物理(第四版)课后习题及答案 质点

大学物理(第四版)课后习题及答案 质点

题1.1：已知质点沿x轴作直线运动，其运动方程为3322)sm2()sm6(m2ttx 。求（l）质点在运动开始后s0.4内位移的大小；（2）质点在该时间内所通过的路程。

题1.1解：（1）质点在4.0 s内位移的大小

m3204xxx

（2）由0)sm6()sm12(dd232tttx

得知质点的换向时刻为

ｓ2Pt（t 0不合题意）

则：m0.8021xxx

m40x242xx

所以，质点在4.0 s时间间隔内的路程为

m4821xxs

题1.2：一质点沿x轴方向作直线运动，其速度与时间的关系如图所示。设0t时，0x。试根据已知的图tv，画出ta图以及tx图。

题1.2解：将曲线分为AB、BC、CD三个过程，它们对应的加速度值分别为

2ABABABsm20ttvva （匀加速直线运动）

0BCa （匀速直线）

2CDCDCDsm10ttvva（匀减速直线运动）

根据上述结果即可作出质点的a－t图

在匀变速直线运动中，有

20021attvxx

由此，可计算在02和46 s时间间隔内各时刻的位置分别为

t/s 0 0.5 1 1.5 2 4 4.5 5 5.5 6

x/m 0 5.7 10 5.7 0 40 48.7 55 58.7 60

用描数据点的作图方法，由表中数据可作02 s和46 s时间内的x－t图。在24 s时间内，质点是作v = 201sm的匀速直线运动，其x－t图是斜率k = 20的一段直线。

题1.3：如图所示，湖中有一小船。岸上有人用绳跨过定滑轮拉船靠岸。设滑轮距水面高度为h，滑轮到原船位置的绳长为0l，试求：当人以匀速v拉绳，船运动的速度v为多少？

题1.3解1：取如图所示的直角坐标系，船的运动方程为

大学计算机第四版课后习题答案

大学计算机第四版课后习题答案

第一章

1.计算机的发展经历了机械式计算机、（B）式计算机和电子计算机三个阶段。

（A）电子管 （B）机电 （C）晶体管 （D）集成电路

2.英国数学家巴贝奇曾设计了一种程序控制的通用（D）。

（A）加法器 （B）微机 （C）大型计算机 （D）分析机

3. 1939年，美国爱荷华州立大学研制成功了一台大型通用数字电子计算机（D）。

（A）ENIAC （B）Z3 （C）IBM PC （D）ABC

4.爱德华•罗伯茨1975年发明了第一台微机（C）。

（A）Apple II （B）IBM PC （C）牛郎星 （D）织女星

5.1981年IBM公司推出了第一台（B）位个人计算机IBM PC 5150。

（A）8 （B）16 （C）32 （D）64

6.我国大陆1985年自行研制成功了第一台PC兼容机（C）0520微机。

（A）联想 （B）方正 （C）长城 （D）银河

7.摩尔定律指出，微芯片上集成的晶体管数目每（C）个月翻一番。

（A）6 （B）12 （C）18 （D）24

8.第四代计算机采用大规模和超大规模（B）作为主要电子元件。

（A）微处理器 （B）集成电路 （C）存储器 （D）晶体管

9.计算机朝着大型化和（C）化两个方向发展。

（A）科学 （B）商业 （C）微机 （D）实用

10.计算机中最重要的核心部件是（A）。

（A）CPU （B）DRAM （C）CD-ROM （D）CRT

11.计算机类型大致可以分为：大型计算机、（A）、嵌入式系统三类。

（A）微机 （B）服务器 （C）工业PC （D）笔记本微机

12.大型集群计算机技术是利用许多台单独的（D）组成一个计算机群。

（A）CPU （B）DRAM （C）PC （D）计算机

13.（C）系统是将微机或微机核心部件安装在某个专用设备之内。

（A）大型计算机 （B）网络 （C）嵌入式 （D）服务器

14.冯结构计算机包括：输入设备、输出设备、存储器、控制器、（B）五大组成部分。