《大学物理》活页答案__第11-20单元
11机械波单元练习二答案111.机械波单元练习（二）答案1 C2 B3 C4 ，/5 550Hz，458.3Hz6 0.08W/m27 解：两列波传到 连线和延长线上任一点P的相位差1S221210rr左侧各点：1S，振动都加强；21064r右侧各点：2，振动都加强；21r、 之间：1S2211106(2)4rrrk则距 点为： 处各点静止不动11m,35,79。8 解：（1） 2121201()rru（2） 时振动加强，即k()k图11-711机械波单元练习二答案29 解：反射点为固定端，即为波节，则反射波为=2cos()xyAtcos2()xAt驻波表达式 12s()s()sin2ico()co2tt txA 10. 解：乙接受并反射的信号频率为 'u乙甲v甲接受到的信号频率为 4'' 8.5610Hzuu甲 甲 乙乙 乙 甲vv12.静电场单元练习（一）答案10 B11 D12 B13 C14 )(21);(01 RreERrEo11机械波单元练习二答案315 利用点电荷电场的矢量叠加求y轴上的电场强度。 jyiayqjiaqEoo 2/322/3244)( jiyo)(2/3216 解：通过点电荷在电场力作用下的平衡条件求出平衡时点电荷的电量。 mgTqTocs2sinotaCgq9103.tn217 解：利用电荷元电场的积分叠加，求O 点的电场强度。 RdRdlEooox 2cs4cs42220in22loyiREo18 解：取同心球面为高斯面，利用高斯定理求电场强度的分布。 )(011r)(334 21312232 RreRrEEroo )(4 2312331223 rerRr oo 11机械波单元练习二答案410解：用对称性取垂直带电面的柱面为高斯面，求电场强度的分布。（1） 带电面外侧 ibESbEoo 22（2） 带电面内 ixxSoo13.静电场单元练习（二）答案19 C20 D21 B22 C23 2241041rQRQooo；24 25 解：假设阴极A与阳极 B单位长度带电分别为与，由高斯定律求电场分布，并进一步求出阴极与阳极间的电势差U，由已知量求电场强度并由阴极表面的电场强度求电子刚从阴极射出时所受的电场力 12ln2RrEoo11机械波单元练习二答案512lnRrUENeF141203.l8解：（1）方法一：取同心球面为高斯面，利用高斯定理求电场强度的分布再求电势分布； )(011RrE )(44 212122 RrerQEoo )(22132123r roo 2212133 44RrQlderQldEVoror 2222 21213 RroRrroRRr ldelll 212124rQrVoo 221211 213 44RroRroRRRr ldeQldeQldElldE 12114rQVoo方法二：带电量为Q，半径为 R的带电球面对电势的贡献11机械波单元练习二答案6球面内电势： 球面外电势：RQVo4rQVo4有电势的叠加求电势分布；结果与方法一一致。（2）电势差 2121221 RlderldEUoRoR9解：（1）电场作用于电偶极子的最大力矩： mNpM3max0（2）电偶极子从受最大力矩的位置转到平衡位置过程中，电场力作的功 JpEdpdA30202 102sin *10解：带电粒子处在h高度时的静电势能为 2/12014RhqQW到达环心时的静电势能为 RqQ024/据能量守恒定律 1211mgvmv联立求解得 2/2021 hgh14.导体电介质和电容单元练习（一）答案26 B27 C11机械波单元练习二答案728 D29 C30 31 负电； 29/106.mCEo32 解：两个球形导体用细导线相连接后电势相等， Q821.21R解得： ； C882 103.0.3VRQVo3221.64C881 1067.0.VRQVo321.648解：依照题意d>>R，导体上的电荷分布基本保持不变，电场可以视为两个长直带电线电场的叠加。取其中一导线轴心为坐标原点，两根导线的垂直连线为x轴。任意一点P 的电场强度 ixdEo21RdABlEUxRdo2oln两直导线单位长度的电容 RdUCoABl11机械波单元练习二答案89 解：方法一：导体电荷的自能就是系统的静电能 RQdqVWo8212方法二：依照孤立导体球电容的能量求系统的静电能RCo4Co8212方法三：依照电场能量密度对电场空间的积分求系统的静电能42231rQEwooeRddVWoo8242*10解：（1）导体达到静电平衡时，导体板上电荷分布的规律可参见物理学教程习题分析与解答，根据电荷守恒定律以及C板的电势，有 doo21QS解得： 3;3221 3;32QBA（2）C板的电势 dSdUoooC2115.导体电介质和电容单元练习（二）答案11机械波单元练习二答案933 C34 B35 C36 B37 r， r38 439 解：设芯线单位长度带电荷，芯线附近的电场强度最强，当电压增高时该点首先被击穿 1max2REro12max12lnln21 REdUroRro 8解：（1）电容器充满介质后，导体板间的电势差不变dEo dUDorro（2）介质表面的极化电荷面密度 UPororo11doro9解：依照孤立导体球电容的能量求系统的静电能 21QCWo若断开电源导体所带电荷保持不变，浸没在相对电容率为 r的无限大电介质中电容增大为 rC，系统的静电能 rore 2111机械波单元练习二答案10*10解：用 的高斯定理求得电位移的大小为 DD = 8.85×10-10 C/m2 (0a时， taBtozk sin22taBrEoksin21219.电磁感应单元练习（二）答案1C2C3D4C5 = 6 ，相反RCtoeE/7解：（1）设回路中电流为I, 在导线回路平面内，两导线之间的某点的磁感强度 )(200xdIB沿导线方向单位长度对应回路面积上的磁通量为 rrdrd xxd)(00rIrIlnlndILl0（2）磁场的能量11机械波单元练习二答案17. rdILWmln21208解：（1）先求出回路的磁通量，再求互感系数。 abIcxIba ld00IMln20（2）由互感电动势的定义E= abtcIdtolnsi09解 方法一：由自感磁场能量的方法求单位长度电缆的磁场能量。 1200l21 RIrIrR120lnILr1202l41RIWrm方法二：由磁场能量密度的体积分求单位长度电缆的磁场能量。 2028rIBwrom12020ln421 RIdrdVrRr*10解：（1）电容器板极板上的电量 ttott edeiQ12.0.2RSEdUoto11机械波单元练习二答案18（2）忽略边缘效应，t时刻极板间总的位移电流 tod eRtEjI 2.02（3）由安内环路定律 ，可求感应磁场的分布SdoLjlB2.02rRertoBto21.toer.0Rrt120.几何光学单元练习答案40 B41 D42 C43 凹透镜，凸透镜.44 凸透，实，虚45 MN，CO，OA ， ，水，空气46 由O点发出的光线在圆形荷叶边缘处恰好发生全反射图20-111机械波单元练习二答案19则 ， sin1/1tant(rcsin)rhi47 如图20-2所示，物距，0.5m，2r则由公式 可得1'sr'.即所成的是在凹面镜后 处的一个虚像0.。48 已知 ，代入第一个透镜的高1pa斯公式，即 13'则 '.5pa对于第二个透镜，此像点位于 处，代入第二个透镜的21.5pa高斯公式，即 2'(3/)2apa得 ，即象点位于第二个透镜后1.4a处。'751.4由分析可知 ，又 ，则得物镜和目镜的10.0'efM0'1cmef像方焦距为 0'cm1ef图20-2
