大学物理学习指导答案.

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1、真诚为您提供优质参考资料，若有不当之处，请指正。大学物理学习指南答案第十一章 静电场例题答案：111. B； 112. B； 113. B114. ；从O点指向缺口中心点115. ； ；沿矢径OP 116. D117. 向右 ; 向右 118. (见书上)119. D； 1110. C； 1111. C1112. 45 V 15 V1113-14. (见书上) 1115. 无答案练习题答案：Lddqx(L+dx)dExO111. 证明：设杆的左端为坐标原点O，x轴沿直杆方向带电直杆的电荷线密度为l=q/L，在x处取一电荷元dq =ldx = qdx/L， （2分）它在P点的场强： 总场强为：

2、112. Q / e0， 0113. s / (2e0)， 3s / (2e0)114. B115. 解：在任意位置x处取长度元dx，其上带有电荷dq=l0 (xa)dx 它在O点产生的电势 O点总电势： 116. 解：在圆盘上取一半径为rrdr范围的同心圆环其面积为 dS=2prdr其上电荷为 dq=2psrdr 它在O点产生的电势为 总电势 117. 解：设导线上的电荷线密度为l，与导线同轴作单位长度的、半径为r的(导线半径R1r圆筒半径R2)高斯圆柱面，则按高斯定理有 2prE =l / e0 得到 E = l / (2pe0r) (R1rR2 ) 方向沿半径指向圆筒 导线与圆筒之间的电

3、势差 则 代入数值，则： (1) 导线表面处 2.54 106 V/m (2) 圆筒内表面处 1.70104 V/m118. 解：设小球滑到B点时相对地的速度为v，槽相对地的速度为V小球从AB过程中球、槽组成的系统水平方向动量守恒 mvMV0 对该系统，由动能定理 mgREqRmv2MV2 、两式联立解出 方向水平向右 方向水平向左119. 解：设无穷远处为电势零点，则A、B两点电势分别为 q由A点运动到B点电场力作功 注：也可以先求轴线上一点场强，用场强线积分计算 1110. 解： (1) 球心处的电势为两个同心带电球面各自在球心处产生的电势的叠加，即 8.8510-9 C / m2 (2)

4、 设外球面上放电后电荷面密度为，则应有 = 0即 外球面上应变成带负电，共应放掉电荷 6.6710-9 C 第十二章 导体电学例题答案：121. D122. C123. (C)没答案124. q， 球壳外的整个空间125. ， 126. ， 127. C128-9. (见书上)练习题答案：121. C=712Uf（没过程）122 解：三块无限大平行导体板，作高斯面如图，知：E1=s1 e0，E2=s2 e0左边两极板电势差U1=s1d1 e0，右边两极板电势差U2=E2d2=s2d2 e0，而U1=U2，则s1 s2= d2 d1。123. D124. C125. 证明：在导体壳内部作一包围B

5、的内表面的闭合面,如图设B内表面上带电荷Q2，按高斯定理，因导体内部场强E处处为零，故 根据电荷守恒定律，设B外表面带电荷为，则 由此可得 第十三章 电介质例题答案：131. B132. （B）133. （C）134. e r ， e r135. (见书上)136. C练习题答案：131 = 147 kV 解：设圆柱形电容器单位长度上带有电荷为l，则电容器两极板之间的场强分布为 设电容器内外两极板半径分别为r0，R，则极板间电压为 电介质中场强最大处在内柱面上，当这里场强达到E0时电容器击穿，这时应有 适当选择r0的值，可使U有极大值，即令得 显然有 0， 故当 时电容器可承受最高的电压 =

6、147 kV 132 解：因为所带电荷保持不变，故电场中各点的电位移矢量保持不变，又 因为介质均匀，电场总能量 133解：设某瞬时球上带电q，电势为u，将dq自处移至球面，外力做功等于的电势能增量dw，即dw=udq。球上电量由q=0Q，外力作的总功为球末态的电势能(即球带电Q的总静电能)。所以W=。134（1）U=1000V，= 510-6J （2）DWe= 5.010-6J由于把带电的两面三刀极板拉开时外力需克服电场力作功，这部分外力所作的功就转化为电场能量了4. 解 (1)电容器充电后断开电源，则极板上所带的电量不变。故极板间的电势差和电场能量分别为=1000V，510-6J。(2)设极

7、板原间距为d，增大为2d时，相应的电容量要变小，其值为C=e0S2d=C2。而此时极板所带电量仍然不变。电场总能量改变为We=Q2 2C= Q2 C 1.010-5J，电场能量的增加量为DWe= WeWe=5.010-6J，由于把带电的两面三刀极板拉开时，外力需克服电场力作功，这部分外力所作的功就转化为电场能量了。135 Vmax= =。解(1)设该球形电容器带有电量，则两球壳间场强分布为r1rr2由此可知，当r趋近于r1时，场强值增大。要使电容器不被击穿，E0时，i与选定的正方向相反；否则 i与选定的正方向相同例16-6：解：在距O点为l处的dl线元中的动生电动势为 de e 的方向沿着杆指

8、向上端例16-7：D； 例16-8：D例16-9：解：(1) 无限长载流直导线在与其相距为r处产生的磁感强度为： 以顺时针为线圈回路的正方向，与线圈相距较远和较近的导线在线圈中产生的磁通量为： 总磁通量 感应电动势为： 由e 0，所以e 的绕向为顺时针方向，线圈中的感应电流亦是顺时针方向例16-10：D； 例16-11：C习题解答16-1：D16-2：解：螺线管中的磁感强度 ， 通过圆线圈的磁通量 取圆线圈中感生电动势的正向与螺线管中电流正向相同，有 在0 t T / 4内， ， 16-2图在T / 4 t 3T / 4内， ， 在3T / 4 t l0。例213：C 例214：51014 2

9、 例215：C 例216：B例217解：极限波数 可求出该线系的共同终态. 由l =6565 可得始态 =3 由 eV 可知终态 n =2，E2 = -3.4 eV 始态 n =3，E3 = -1.51 eV 例218：1.45 6.6310-19 【练习题】211：D 212：A/h 、 213：D 214：1.45 V 7.14105 ms-1215：证明：由爱因斯坦方程 及逸出功 得 因为 时EK = 0，由图可知： 入射光频率为n时 即 216：13.6 3.4217：证明： , 而： ， ， 代入上式： 与 比较，得里德伯常量 218：C 219：C 2110：D2111：变长 变长

10、 2112： 第二十二章【例题精选】例221：A 例222： 例223：1.45 6.6310-19 例224：【解】(1)考虑相对论效应：eU12=mec2(g-1)，g=1+= ，v=，l=。U12 = 100 kV=105V，则eU12+mec2=9.810-14，=5.36710-14，v=1.643108m s，得相对论波长l=3.70610-12m。(2)不考虑相对论效应：eU12=mev2 2，v=，l=。 =1.7110-22，l=h =3.87710-12m。 相对误差是= 4.6%。例225：D例226：单值、有限、连续 例227：【证明】由即 据题意 以及德布罗意波公式得

11、 比较、式得 例228：D 例229：证明：由即 据题意 以及德布罗意波公式得 比较、式得 例2210：C 例2211：A 例2212：B 例2213：泡利不相容 能量最小例2214：C 例2215： 【练习题】221：答：用相对论计算 由 计算得 222：证明：依题意： 则有 由于 则 故 即 ，n =1，2，3， 223：解：(1) 德布罗意公式： 由题可知a 粒子受磁场力作用作圆周运动 ， 又 则 故 (2) 由上一问可得 对于质量为m的小球 =6.6410-34 m224：答：(1) 电子和光子的动量大小相同因为p = h/l 对两者都成立，而l相同，故 p相同 (2) 电子的能量 E

12、e = mc2 其中 根据 可解出： 光子的能量 可见电子和光子的能量不相同 225：A 226：C227：答：用经典力学的物理量例如坐标、动量等只能在一定程度内近似地描述微观粒子的运动，坐标x和动量px存在不确定量Dx和D px，它们之间必须满足不确定关系式 这是由于微观粒子具有波粒二象性的缘故 228：B 229：C 2210：D2211：证明：先求粒子的位置概率密度 当 时， 有最大值在0xa范围内可得 2212：解：(1) 先求粒子的位置概率密度 当 时， 有最大值在0xa范围内可得 发现粒子的概率为最大的位置 (2) 粒子位于0 a/4内的概率为： =0.0912213：B 2214：C 2215：0, 2216：2(2l+1) 2n2 2217：0，1，2，3 0，1，2，3 2218：C 2219：B2220：答：主量子数n大体上确定原子中电子的能量 角量子数l确定电子轨道的角动量 磁量子数ml确定轨道角动量在外磁场方向上的分量 自旋磁量子数ms确定自旋角动量在外U / 21