电磁学作业答案全集.pptVIP

第一章 作业 1—6 解：（1）证明电荷具有量子性。 （2）求基元电荷准确的实验值。 1—8 解：建立坐标系如图， 根据对称性可知，正负电荷在x方向产生的电场互相抵消， 故： 1—12 解：建立坐标系如图， 1—25 1—17 第二章 作业 2—2 第 四 章 作 业 4—1 解： 4—7 解： 4—21 解： 第 五 章 作 业 第六章 作业 6-7 解： 其它解法——求电容 解：该电容器相当于两平行板电容器的串联。 其它解法——求电场 解：当电场中充满了同一种均匀电介质时， 6-8 6-20 第 七 章 作 业 7—11 解： （3）利用 的环路定理计算。 圆心O在两段载流直导线的延长线上， 圆弧形电流2在O点产生的磁场为： 所以圆心O处的磁场为： 所以： 方向：垂直纸面向内。 方向：垂直纸面向内。 图（e）中圆心O处的磁场由两段载流直导线和两段圆弧形的载流导线共同产生。 R1 I O R2 1 2 3 4 θ 圆弧形电流4在O点产生的磁场为： 方向：垂直纸面向外。 圆心O在两段载流直导线的延长线上， 半圆形电流2在O点产生的磁场为： 所以圆心O处的磁场为： 所以： 方向：垂直纸面向内。 方向：垂直纸面向内。 图（f）中圆心O处的磁场由两段载流直导线和两段半圆形的载流导线共同产生。 圆弧形电流4在O点产生的磁场为： 方向：垂直纸面向内。 R1 I O R2 1 2 3 4 圆心O处的磁场由三段载流直导线和两段圆弧形的载流导线共同产生。 圆心O在载流直导线1、4的延长线上， 据毕—萨定律 得， 根据无限长载流直导线的磁场公式 R I O 1 2 3 4 5 载流直导线5距离圆心O很远， 得r→∞， 所以： R I O 1 2 3 4 5 导线2和3并联，故 根据一段圆弧形电流在圆心处的磁场公式 得： 方向：垂直纸面向内。 θ I2 I3 方向：垂直纸面向外。 所以圆心O处的磁场为： r1 r2 r3 P1 P2 P3 P4 （1）分析磁场分布的对称性。 （2） 选闭合路径。 由于电流分布是轴对称的，根据对称性分析可知磁场分布也是轴对称的。 取过场点的圆作为积分环路， 圆心在轴线上，园面与轴线垂直。 沿圆周的切线。 与场点到轴线的距离r有关； 的大小： 方向： r1 r2 r3 P1 P2 P3 P4 若场点在圆柱内，即 ， （3）应用安培环路定理。 由安培环路定理 得： 若场点在圆柱和圆筒之间，即 ， 若场点在圆筒内，即 ， 若场点在圆柱和圆筒之间，即 ， r1 r2 r3 P1 P2 P3 P4 所以同轴电缆在空间各点产生的磁场分布为： 作 业 P226 习题5-3 ———动生电动势 P228 习题5-10 ———感生电动势 P229 习题5-16 ———互感 P231 习题5-30 ———磁场能量 （参考方向：A→C） 5—3 解： θ A B C 法一：用定义。 （参考方向：A→C） 5—3 解： 法二：用法拉第电磁感应定律。 回路的绕行方向为顺时针，ABC段导体上ε的参考正方向为 A→B →C 。 在导体的初始位置、A、C端点的运动轨迹处填加不动的导体，与导体ABC构成闭合回路，如图所示。 由于填加的导体都是静止不动的，故： θ A C θ A’ B’ C’ 法一：用定义。 （ 与 成右手螺旋。） r α （参考方向：A→B） 5—10 解： ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? R A B O ? ? ? ? C D 60。 h 同理可求得： （参考方向：D→C） r α ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? R A B O ? ? ? ? C D 60。 h BC、DA段导线在半径方向， （参考方向：A → B → C → D→ A ，即逆时针方向） 故 所以线框中的电动势为： ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? R A B O ? ? ? ? C D 60。 5—10 解： 法二 ：用法拉第电磁感应定律。 设线框回路中的电动势的参考方向为顺时针。 两种方法算出的ε的实际方向相同 。 可得N1匝线圈A在线圈C