大学物理_电势及习题解答

大学物理教程_上_习题集参考解答

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20XX-3-24 单元九 静电场环路定理 电势能 电势和电势差 1

一 选择题

01. 静电场中某点电势的数值等于 【 C 】

(A) 试验电荷0q置于该点时具有的电势能；

(B) 单位试验电荷置于该点时具有的电势能；

(C) 单位正电荷置于该点时具有的电势能；

(D) 把单位正电荷从该点移到电势零点外力做功。

02. 如图所示，CDEF是一矩形，边长分别为l和2l。在DC延长线上CAl处的A点有点电荷

q，在CF的中点B点有点电荷q，若使单位正电荷从C点沿CDEF路径运动到F点，则电场

力所作的功等于： 【 D 】 (A) 51

45oq

ll



； (B) 15

45oq

l

； (C) 31

43oq

l

； (D) 51

45oq

l

。

03. 如图所示，边长为a的等边三角形的三个顶点上，放置着三个正的点电荷，电量分别为,2,3qqq。

若将另一正点电荷Q从无穷远处移到三角形的中心O处，外力所作的功为: 【 C 】 (A)

023

4qQ

a； (B)

043

4qQ

a； (C)

063

4qQ

a； (D)

083

4qQ

a。

04. 关于静电场的保守性的叙述可以表述为： 【 C 】

(A) 静电场场强沿任一曲线积分时，只要积分路径是某环路的一部分，积分结果就一定为零；

(B) 静电场场强沿任意路径的积分与起点和终点的位置有关，也要考虑所经历的路径；

(C) 当点电荷q

在任意静电场中运动时，电场力所做功只取决于运动的始末位置而与路径无关。选择题_02图示

选择题_03

图示大学物理教程_上_习题集参考解答

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20XX-3-24 (D) 静电场场强沿某一长度不为零的路径做积分，若积分结果为零，则路径一定闭合。

二 填空题

05. 一电量为Q的点电荷固定在空间某点上，将另一电量为q的点电荷放在与Q相距r处。若设两点电荷相距无限远时电势能为零，则此时的电势能

习题一解答

1.A 2.B 3.A 4.C 5.B

6. a. 3.33 b. 8.24×103

c. 1.2 d. 4.0×102

e. 6.0×102 f. 0.5090

7. a. (1.04±0.02)×10-4 E=2%

b. 0.92±0.03 E=3%

c. (1.18±0.02)×1011 E=2%

d. 805±5 E=0.6%

e. 633±4 E=0.6%

8. a. 8.54 mm b. 0.02 mm c. D=(8.54±0.02)mm

d. 33mm 0.3266πDV，3mm 3.23DVDV，3mm 3326）（V

9. 平均值35.6 g，标准差0.104 g，不确定度0.144 g

结果表达式umm(35.6±0.2) g

10. 序号12345678910最小二乘法1.01.11.21.31.41.51.61.71.81.95.162.052.503.103.604.054.905.055.606.106.75逐差法xi+5-xi2.852.552.502.502.70平均值2.625.24图解法x= 5.1636t-3.11732.002.503.003.504.004.505.005.506.006.507.001.01.11.21.31.41.51.61.71.81.92.0

第九章 电磁感应

9-1 在感应电场中电磁感应定律可写成tΦdddLKlE，式中KE为感生电场的电场强度．此式表明[ ]。

(A) 闭合曲线L上KE处处相等 (B)感生电场的电场强度线不是闭合曲线

(C) 感生电场是保守力场 (D) 在感生电场中不能像对静电场那样引入电势的概念

分析与解 感生电场与位移电流是麦克斯韦两个重要假设，感生电动势总是等于感生电场沿该闭合回路的环流，故感生电场不是保守场，称为有旋电场，不能象静电场那样引入电势的概念。正确答案为（D）。

9-2 E和Ek分别表示静电场和有旋电场的电场强度，下列关系式中，正确的是[ ]。

（A）0dLlE （B）0LdlE

（C）0dkLlE （D）0dkLlE

分析与解 静电场的环流恒为零，而感生电场的环流不一定为零。正确答案为（A）。

9-3 将形状完全相同的铜环和木环静止放置在交变磁场中，并假设通过两环面的磁通量随时间的变化率相等，不计自感，则[ ]。

(A) 铜环中有感应电流，木环中无感应电流

(B) 铜环中有感应电流，木环中有感应电流

(C) 铜环中感生电场大，木环中感生电场小

（D）铜环中感生电场小，木环中感生电场大

分析与解 根据法拉第电磁感应定律，铜环、木环中的感应电场大小相等，但木环中不会形成电流。正确答案为（A）。

9-4 关于位移电流，有下面四种说法，正确的是[ ]。

（A）位移电流的实质是变化的电场

（B）位移电流和传导电流一样是定向运动的电荷

（C）位移电流的热效应服从焦耳—楞兹定律

（D）位移电流的磁效应不服从安培环路定律

分析与解 位移电流的实质是变化的电场。变化的电场激发磁场，这一点位移电流等效于传导电流；但位移电流不是定向运动的电荷，也不服从焦耳热效应、安培力等定律。正确答案为（A）。

52 第六章习题解答

6-1 解：首先写出S点的振动方程

若选向上为正方向，则有：

0cos02.001.0 21cos0

,0sin00A 0sin0

即 320或34

初始相位 320

则 mtys)32cos(02.0

再建立如图题6-1(a)所示坐标系，坐标原点选在S点，沿x轴正向取任一P点，该点振动位相将落后于S点，滞后时间为：

uxt

则该波的波动方程为：

muxty32)(cos02.0

若坐标原点不选在S点，如习题6-1图（b）所示，P点仍选在S点右方，则P点振动落后于S点的时间为：

uLxt

则该波的波方程为： muLxty32)(cos02.0

若P点选在S点左侧，P点比S点超前时间为uxL,如习题6-1图(c)所示，则

32)(cos02.0uxLty

32)(cos02.0uLxt

∴不管P点在S点左边还是右边，波动方程为：

32)(cos02.0uLxty

6-2 解（1）由习题6-2图可知，波长m8.0振幅A=0.5m频率 Hz125Hz8.0100uv 周期

s10813vT 2502

（2）平面简谐波标准波动方程为：

)(cosuxtAy 习题6-1图 习题6-1图 53 由图可知，当t=0,x=0时，y=A=0.5m，故0。