1、大学物理作业参考解答,一、选择题：,1、一点电荷对放在相距6厘米处的另一点电荷作用一大小为F的静电力。若两点电荷之间的距离减少到3厘米，此时它们之间的静电力的大小是多少？ （A ）F/4 （B） F/2 （C）2F （D） 4F,答案:D,2、下列几个说法中哪一个是正确的? (A)电场中某点场强的方向，就是将点电荷放在该点所受电场力的方向。 (B)在以点电荷为中心的球面上，由该点电荷所产生的场强处处相同。 (C)场强方向可由 定出，其中q为试验电荷的电量， q可正、可负， 为试验电荷所受的电场力。 (D)以上说法都不正确。,答案:C,3、关于高斯定理的理解有下面几种说法，其中正确的是： (A)
2、如果高斯面上 处处为零，则该面内必无电荷。 (B)如果高斯面内无电荷，则高斯面上 处处为零。 (C)如果高斯面上 处处不为零，则高斯面内必有电荷。 (D)如果高斯面内有净电荷，则通过高斯面的电通量必不为零。,答案:D,4、关于静电场中某点电势值的正负，下列说法中正确的是： (A)电势值的正负取决于置于该点的试验电荷的正负。 (B)电势值正负取决于电场力对试验电荷作功的正负。 (C)电势值的正负取决于电势零点的选取。 (D)电势值的正负取决于产生电场的电荷的正负。,5、如图，一点电荷q位于立方体一个顶点上A，则通过abcd面的电通量为： (A)O (B)q/0 (C)q/60 (D)q/240,
3、答案:C,答案:D,6、 如图所示，任一闭合曲面S内有一点电荷q，O为S面上任一点，若将q由闭合曲面内的P点移到T点，且OP=OT，那么 （ ） (A) 穿过S面的电通量改变，O点的场强大小不变； (B) 穿过S面的电通量改变，O点的场强大小改变； (C) 穿过S面的电通量不变，O点的场强大小改变; (D) 穿过S面的电通量不变，O点的场强大小不变。,答案:D,7 两个均匀带电的同心球面，半径分别为R1、R2(R1R2)，小球带电Q，大球带电-Q，下列各图中哪一个正确表示了电场的分布 （ ）,答案:D,1 如图所示，边长分别为a和b的矩形，其A、B、C三个顶点上分别放置三个电量均为q的点电荷，
4、则中心O点的场强为 方向 。,2、一均匀静电场中，电场强度 ，则a(3,2)点和点b(1,0)间的电势差为 -10V 。,二、填空题：,由O指向D,4、两无限大的平行平面均匀带电，面电荷密度都是，如右图所示，则I、区域的场强分别 、 、 （规定场强方向向右为正，向左为负）。,3、两个同号点电荷所带电量的和为Q，它们的带电量分别为 和 时，相互作用力最大。,Q/2,Q/2,0,5、 在场强为E的均匀电场中取一半球面，其半径为R，电场强度的方向与半球面的对称轴平行。则通过这个半球面的电通量为 ，若用半径为R的圆面将半球面封闭，则通过这个封闭的半球面的电通量为 。,0,1、在长为50厘米，相距为1厘
5、米的两个带电平行板间的电场是均匀电场（场强方向垂直向上）。将一速度为 米/秒的电子从M 点（距上下板等距离）水平射入电场（见图）。若电子恰在平行板的边缘处离开电场，求该匀场电场的大小。（忽略边缘效应，认为板外场强为零，且略去重力对电子的影响）。,解、根据场强的定义得电子所受的力：,三、计算题：,电子产生一个向下的加速度：,设板长为L，电子在平板间运动的时间：,2、长 =15厘米的直导线AB上，均匀地分布着线密度 5.010-9库仑/米的电荷。求：在导线的延长线上与导线一端B相距R=5.0厘米处点的场强和电势？,解:,3、一对无限长的共轴直圆筒，内外半径分别为 和 ，筒面上都均匀带电。沿轴线单位
6、长度的电量分别为 和 ，且 。求各区域内的电场和电势分布（以RR2一点为电势零点）。,解、1、求电场： 根据对称性分析，则以圆柱的轴线为轴的任一圆柱面上场强大小相等，而且场强方向垂直于圆柱面。以圆柱轴线为轴作一封闭圆柱面为高斯面，其半径为r，高为h，由高斯定理得：,2、求电势以RR2一点为电势零点，则各区域的电位为：,4、 在半径为R，电荷体密度为的均匀带电球内，挖去一个半径为r的小球，如图所示。试求： P、P各点的场强。(P、P、O、O 在一条直线上。),解：应用场强叠加原理求解。以P POO 为x轴正方向，,P点场强大小为,场强方向沿x轴方向，正值沿x轴正方向。,场强方向沿x轴方向，正值沿
7、x轴正方向。,P点场强大小为,答案: B,大学物理作业 参考解答,一、选择题：,2磁场的高斯定理说明了下面的哪些叙述是正确的？ a 穿入闭合曲面的磁感应线条数必然等于穿出的磁感应线条数； b 穿入闭合曲面的磁感应线条数不等于穿出的磁感应线条数； c 一根磁感应线可以终止在闭合曲面内； d 一根磁感应线可以完全处于闭合曲面内。 （A）ad； （B）ac； （C）cd； （D）ab。,答：A,3 如图所示，在无限长载流直导线附近作一球形闭合曲面S，当曲面S向长直导线靠近时，穿过曲面S的磁通量和面上各点的磁感应强度B将如何变化？ （A）增大，B也增大； （B）不变，B也不变； （C）增大，B不变；
8、（D）不变，B增大。,答：D,4 两个载有相等电流I的半径为R的圆线圈一个处于水平位置，一个处于竖直位置，两个线圈的圆心重合，则在圆心o处的磁感应强度大小为多少? （A）0； （B） ；（C） ； （D） 。,答：C,1 如图所示，均匀磁场的磁感应强度为B=0.2T，方向沿x轴正方向，则通过abod面的磁通量为_，通过befo面的磁通量为_，通过aefd面的磁通量为_。,二、填空题：,0.024Wb,0,0.024Wb,2 真空中一载有电流I的长直螺线管，单位长度的线圈匝数为n，管内中段部分的磁感应强度为_，端点部分的磁感应强度为_。,3 如图所示，两根无限长载流直导线相互平行，通过的电流分别
9、为I1和I2。则 _，_。,4 如图所示，正电荷q在磁场中运动，速度沿x轴正方向。若电荷q不受力，则外磁场的方向是_；若电荷q受到沿y轴正方向的力，且受到的力为最大值，则外磁场的方向为_。,平行于x轴,沿z轴的反方向,5 如图所示，ABCD是无限长导线，通以电流I，BC段被弯成半径为R的半圆环，CD段垂直于半圆环所在的平面，AB的延长线通过圆心O和C点。则圆心O处的磁感应强度大小为 _。,三、计算题：,1两平行长直导线相距d=40cm，通过导线的电流I1=I2=20A，电流流向如图所示。求 （1）两导线所在平面内与两导线等距的一点P处的磁感应强度。 （2）通过图中斜线所示面积的磁通量（r1=r
10、3=10cm，l=25cm）。,解:,（1）两导线电流的P点激发的磁感强度分别为,P点的磁感强度为,方向垂直于纸面向外。,（2）在矩形面上，距离左边导线电流为r处取长度为l宽度为dr的矩形面元，电流I1激发的磁场，通过矩形面元的磁通量为,电流激发的磁场，通过矩形面积的磁通量为,同理可得,通过矩形面积的磁通量为,2两根长直导线沿半径方向引到铁环上的A、B两点，并与很远的电源相连，如图所示，求环中心O的磁感应强度。,解：设两段铁环的电阻分别为R1和R2，则通过这两段铁环的电流分别为,两段铁环的电流在O点处激发的磁感强度大小分别为,根据电阻定律,可知,所以,O点处的磁感强度大小为,3、如图所示，用毕
11、奥萨伐尔定律计算图中O点的磁感强度。,解：,MA段：,BN段：,AB段：,4、如图，一根很长的长直圆管形导体的横切面，内、外半径分别为a、b，导体内载有沿轴线方向的电流，且均匀分布在管的横切面上。设导体的磁导率 。试求导体内部各点的磁感应强度分布规律。,解: a r b时,1、在感应电场中电磁感应定律可写成 式中 为感应电场的电场强度，此式表明： (A)闭合曲线L上 处处相等。 (B)感应电场是保守力场。 (C)感应电场的电力线不是闭合曲线 (D)在感应电场中不能像对静电场那样引入电势的概念。,答：D,大学物理作业9 参考解答,一、选择题：,答：D,答：C,二、填空题：,1、长直电缆由一个圆柱
12、导体和一共轴圆筒状导体组成，两导体中有等值反向均匀电流I通过，其间磁感应强度的大小B= 。,2、半径为a的无限长密绕螺线管，单位长度上的匝数为n，螺线管导线中通过交变电流 ，则围在管外的同轴圆形回路（半径为r）上的感生电动势为 V。,3、半径r=0.1cm的圆线圈，其电阻为R=10，匀强磁场 垂直于线圈，若使线圈中有稳定电流i=0.01A，则磁场 随时间的变化率为 。,4 引起动生电动势的非静电力是 力， 引起感生电动势的非静电力是 力。,洛仑兹，感生电场,1、有一个三角形闭合导线，如图放置。在这三角形区域中的磁感应强度为 ，式中 和a是常量， 为z轴方向单位矢量，求导线中的感生电动势。,解：
13、,三、计算题：,感生电动势方向：逆时针方向,2 如图所示,AB和CD为两根金属棒，长度l都是1m，电阻R都是4，放置在均匀磁场中，已知磁场的磁感应强度B=2T，方向垂直于纸面向里。当两根金属棒在导轨上分别以v1=4m/s和v2=2m/s的速度向左运动时，忽略导轨的电阻，试求 （1）两金属棒中各自的动生电动势的大小和方向，并在图上标出方向； （2）金属棒两端的电势差UAB和UCD； （3）金属棒中点O1和O2之间的电势差。,解：,，方向AB,，方向CD,（2）,（1）,（3）,逆时针方向,解：,连接OM和ON，,回路OMNO的电动势为,MN中的电动势等于回路OMNO的电动势(OM、ON上的电动势
14、为零)，即,方向：MN,方向：逆时针方向,解:,大学物理作业十参考解答,一、选择题,1、一弹簧振子竖直挂在电梯内，当电梯静止时，振子谐振频率为f，现使电梯以加速度a向上作匀加速运动，则弹簧振子简谐振动的频率将 (A)不变 (B)变大 (C)变小 (D)变大变小都可能,答案：A,2、把单摆摆球从平衡位置向位移正方向拉开，使摆线与竖直方向成一微小角度，然后由静止放手任其振动，从放手时开始计时，若用余弦函数表示其运动方程，则该单摆振动的初位相为 (A) (B) (C)0 (D)/2,答案：C,、一质点作简谐振动，周期为T，当它由平衡位置向X轴正方向运动时，从二分之一最大位移处到最大位移处这段路程所需
15、要的时间为 (A)T/4 (B)T/12 (C)T/6 (D)T/8,答案：C,同理：,、弹簧振子在光滑水平面上作简谐振动时，弹性力在半个周期内所作的功为 (A)kA。 (B)(1/2)KA。 (C)(1/4)KA。 (D)0。,答案：D,二、填空题,1、两质点沿水平轴线作相同频率和相同振幅的简谐振动，它们每次沿相反方向经过同一个坐标为X的点时，它们的位移X的绝对值均为振幅的一半，则它们之间的周相差为 。,2、一简谐振动的旋转矢量图如图所示，振幅矢量长2cm，则该简谐振动的初相位为 ，振动方程为： 。,3、一作简谐振动的振动系统，其质量为2kg，频率为1000HZ，振幅为0.5cm，则其振动能
16、量为 。,4、两个同方向同频率的简谐振动，其振动表达式分别为：x1=610-2cos5t+(1/2)(SI)； x=210sin(-5t)(SI) 它们的合成振动的振幅为 ，初位相为 。,5、一弹簧振子的周期为T，现将弹簧截去一半，下面仍然挂原来的物体，则其振动周期为 。,6、若两个同方向不同频率的谐振动的表达式分别为和，则它们的合振动频率为 5.5 ，每秒的拍数为 1 。,7、两个同方向同频率的简谐振动，其合振动的振幅为0.2m，合振动的位相与第一个简谐振动的位相差为/6，若第一个简谐振动的振幅为m，则第二个简谐振动的振幅为 0.1 m，第一、二两个简谐振动的位相差为 。,三、计算题,1、质
17、量m=10g的小球与轻弹簧组成的振动系统，按x=0.5cos(8t+/3)的规律作自由振动，式中t以秒作单位，x以厘米为单位，求 (1)振动的圆频率、周期、振幅和初相； (2)振动的速度、加速度的数值表达式； (3)振动的能量E； (4)平均动能和平均势能。,解：,(1),(2),(3),(4),同理,、一质点同时参与个在同一直线上的简谐振动，振动方程为试求合振动的振幅和初相，并写出谐振动方程。,解：,(1),如图A=0.1 (SI),（2）,、一轻弹簧在60N的拉力下伸长30cm，现把质量为4kg的物体悬挂在该弹簧的下端并使之静止，再把物体向下拉10cm，然后由静止释放并开始计时，求 (1)
18、物体的振动方程； (2)物体在平衡位置上方5cm时弹簧对物体的拉力； (3)物体从第一次越过平衡位置时刻起到它运动到上方5cm处所需要的最短时间。,解：以平衡位置为O点，弹簧原长处坐标为X0，则根据Newtons second law，对于任意时刻，物体的位置为x，应有:,据题意，有：,（2）,（3）t1，t2分别为到达平衡位置与第一次到达-5cm处所用的时间，则：,4. 如图所示，轻质弹簧的一端固定，另一端系一轻绳，轻绳绕过滑轮连接一质量为m的物体，绳在轮上不打滑，使物体上下自由振动。已知弹簧的劲度系数为k，滑轮的半径为R，转动惯量为I。 (1)证明物体作简谐振动； (2)求物体的振动周期；
19、 (3)设t=0时，弹簧无伸缩，物体也无初速，写出物体的振动表式。,解：取平衡位置为坐标原点，竖直向下为x轴正方向。设系统处于平衡位置时，弹簧的伸长为l0，则,(1)物体在任意位置x时，速度为，加速度为a。分别写出弹簧、物体和滑轮的动力学方程,由以上四式，得,或,可见物体作简谐振动。,(2)其角频率和周期分别为,(3)由初始条件，x0=Acos0=-l0，0=-Asin0=0，得,简谐振动的表达式,大学物理作业六参考解答,一、选择题：,答：B,答：C,2一个平面简谐波在弹性媒质中传播，媒质质元从最大位置回到平衡位置的过程中 （A）它的势能转化成动能； （B）它的动能转化成势能； （C）它从相邻
20、的媒质质元获得能量，其能量逐渐增加； （D）把自己的能量传给相邻的媒质质元，其能量逐渐减小。,3 在下面几种说法中，正确的是： （A）波源不动时，波源的振动周期与波动的周期在数值上是不同的； （B）波源振动的速度与波速相同； （C）在波传播方向上，任一质点的振动位相总是比波源的位相滞后； （D）在波传播方向上，任一质点的振动位相总是比波源的位相超前。,答：C,答：A,答：B,答：D,二、填空题：,1、 产生机械波的必要条件是 和 。,2、 处于原点（x=0）的一波源所发出的平面简谐波的波动方程为 ，其中A、B、C皆为常数。此波的速度为 ；波的周期为 ；波长为 ；离波源距离为l处的质元振动相位比
21、波源落后 ；此质元的初相位为 。,3 一驻波表式为 （SI制），在x=1/6（m）处的一质元的振幅为 ，振动速度的表式为 。,波源,传播机械波的介质,4(a)一列平面简谐波沿x正方向传播，波长为 。若在 处质点的振动方程为 ，则该平面简谐波的表式为 。(b)如果在上述波的波线上 ( )处放一垂直波线的波密介质反射面，且假设反射波的振幅衰减为 ，则反射波的表式为 ( ),1. 一平面简谐波在介质中以速度u=20m/s沿x轴负方向传播，已知a点的振动表式为ya=3cos4t（SI制）。 (1)以a为坐标原点写出波动表式。 (2)以距a点处的b点为坐标原点，写出波动表式。,解：(1)以a为坐标原点,
22、三、计算题：,(2)以b为坐标原点,2. 一列沿x正向传播的简谐波，已知t1=0和t2=0.25s时的波形如图所示。(假设周期T0.25s )试求 (1)P点的振动表式； (2)此波的波动表式； (3)画出o点的振动曲线。,解：由波形图得,(1)设点的振动表达式为：,由t=0时的波形图，得,求得,P点的振动表达式,(2)波动表达式,(3)o点的振动表达式,o点的振动曲线,4. 试计算： (1)波源S频率为2040Hz，以速度s向一反射面接近，观察者在A点听得拍音的频率为v=3Hz，求波源移动的速度大小s。设声速为340m/s。 (2)若(1)中波源没有运动，而反射面以速度=0.20m/s向观察
23、者A接近。观察者在A点所听得的拍音频率为v=4Hz，求波源的频率。,解：(1)vS=2040Hzv=3Hzu=340m/s,观察者接收到直接来自波源声音频率,观察者接收到的反射波的频率等于反射面接收到的频率,拍频,(2)vS=2040Hz，v=4Hz，u=340m/s，=0.2m/s,反射面接收到的频率,观察者接收到的反射波频率,观察者直接接收到的波的频率就是波源振动频率,拍频,大学物理十二章解答,一、选择题,1 如图所示，用单色光照射相距0.4mm的双缝,缝屏间距为1m。测得第1级明纹到同侧第5级明纹的距离为6mm，则单色光的波长为 （A）4.010-7m； （B） 5.010-7m； （C
24、）6.010-7m； （D）7.010-7m。,C,2 在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大，可以采取的办法是 （A）使屏靠近双缝； （B）使两缝的间距变小； （C）把两个缝的宽度稍微调窄； （D）改用波长较小的单色光源。,B,3 在双缝干涉实验中，若单色光源到两缝、距离相等，则观察屏上中央明纹中心位于图中O处，现将光源向下移动到示意图中的位置，则 （A）中央明条纹向下移动，且条纹间距不变； （B）中央明条纹向上移动，且条纹间距增大； （C）中央明条纹向下移动，且条纹间距增大； （D）中央明条纹向上移动，且条纹间距不变。,D,4 用单色光垂直照射牛顿环装置，设其平凸透镜可以在垂直的方向
25、上移动，在透镜离开平玻璃的过程中，可以观察到这些环状干涉条纹 （A）向右平移； （B）向中心收缩； （C）向外扩张； （D）向左平移。,B,5 如图所示，波长为的平行单色光垂直入射在折射率 为的薄膜上，经上下两个表面反射的两束光发生干涉。若薄膜厚度为e，而且 ，则两束反射光在相遇点的位相差为 （A） ；（B） ； （C） ； （D） 。,A,A,1 双缝干涉实验中，若双缝间距由 变为 ，使屏上原第十级明纹中心变为第五级明纹中心，则 ： = ；若在其中一缝后加一透明媒质薄片，使原光线光程增加 ，则此时屏中心处为 第 级 条纹。,二、填空题,2 用 nm的单色光垂直照射牛顿环装置时，第4级暗纹对应
26、的空气膜厚度为_ m。,1.2,1:2,2,暗,3 在牛顿环实验中，平凸透镜的曲率半径为3.00m，当用某种单色光照射时，测得第k个暗纹半径为3.00mm，第k+10个暗纹半径为6.00mm，则所用单色光的波长为_nm。,300,4 在垂直照射的劈尖干涉实验中，当劈尖的夹角变大时，干涉条纹将向 方向移动，相邻条纹间的距离将变 。,劈尖棱,小,5 在空气中有一劈尖形透明物，其劈尖角 ，在波长 nm的单色光垂直照射下，测得干涉相邻明条纹间距L=0.25cm，此透明材料的折射率n= 。,1.4,三、计算题,1在双缝干涉实验装置中，用一很薄的云母片（n=1.58）覆盖其中的一条缝，结果使屏幕上第七级明
27、条纹恰好移到屏幕中央明纹的位置。若入射光波长为550nm，求此云母片的厚度。,解：设云母片的厚度为L,2 如图，波长为680 nm的平行光垂直照射到0.12 m长的两块玻璃片上，两玻璃片一边相互接触，另一边被直径d=0.048mm的细钢丝隔开，求： （1）两玻璃片间的夹角 ； （2）相邻两明纹间空气膜的厚度差； （3）相邻两暗纹的间距； （4）在这0.12 m内呈现的明纹条数。,解：,3（1）若用波长不同的光观察牛顿环， ， 观察到用 时的第k个暗环与用 观察到的第k+1个暗环重合，已知透镜的曲率半径是180cm。求用600nm观察到的 第k个暗环的半径； （2）又如在牛顿环中用波长500nm
28、的第5个明环与用波长为 的第6个明环重合，求未知波长 。,解：,稳恒磁场,电磁感应,基 本 内 容,静电场,机械振动和机械波,光学,近代物理,1、电场强度的计算 重点,(1) 利用点电荷场强公式和场强迭加原理，通过矢量积分求场强。,(2) 在电荷分布有某种对称性条件下，通过高斯定律求场强。如P267 例题7-8,一定要看作业 (如：P322 7-20),(3) 补偿法求场强,在有些问题中，闭合面内的净电荷也要用积分计算。,7-20 在半径为R，电荷体密度为 的均 匀带电球内，挖去一个半径为 r 的小球，如 图所示。试求：O、O、P、 P各点的场 强。 O、O、P、 P在一条直线上。,题号,结束
29、,(1)O点的场强：以P POO 为x轴正方向,解：,题号,结束,(2)O 点的场强：,题号,结束,(3)P 点的场强：,题号,结束,以PPOO为x轴正方向,场强方向沿x轴方向，正值沿x轴正方向。,(4)P点的场强：,题号,结束,以PPOO为x轴正方向,场强方向沿x轴方向，正值沿x轴正方向。,电势的计算：,（1）利用电势定义，利用场强积分法。如P276 例题7-13,（2）电势迭加法：,2、电势的定义：,D,3、电场力的功,1. 如图示，直线 MN 长为 2l，弧 OCD 是以 N 点为中心，l 为半径的半圆弧，N 点有正电荷 +q， M 点有正电荷 -q。今将一实验电荷 +q0 从 O 点出
30、发沿路径 OCDP 移到无穷远处，设无穷远处的电势为零，则电场力作功(A) A 0 且为有限常量。(C) A = 。 (D) A = 0。,2、一均匀静电场中，电场强度 ，则将一单位正电荷由点a(2,2)移动点b(1,0)的过程中，电场力所作的功为_。,静电场中的导体,导体表面处（外邻域）的场强与表面垂直,导体静电平衡的条件,E内 = 0,或导体是等势体，表面是等势面。,有导体存在时静电场场量的计算原则:,1. 静电平衡的条件 2. 基本性质方程3. 电荷守恒定律,导体带电只能在表面！,导体接地问题 P324 7-39,导体带电只能在表面！,结论 导体内部无电荷,（1） 实心导体,（2） 空腔
31、导体,空腔内无电荷,电荷分布在表面上,A、B为两导体大平板，面积均为 S，平行放置，如图所示。 A 板带电荷 +Q1， B 板带电荷 +Q2，如果使 B 板接地，则 AB 间电场强度的大小 E 为(A) 。 (B) 。(C) 。 (D) 。,+Q1,+Q2,A,B,导体接地问题,静电场中的电介质,的高斯定律,与 的关系,平板电容器, 牢记！,电容器,孤立导体球, 牢记！,电容器贮能,能量密度 we = DE/2 = E2/2,电场能量,稳恒磁场,电磁感应,基 本 内 容,静电场中物理量的求解,机械振动和机械波,光学,近代物理,2.高斯定理 无源场，磁感线为闭合曲线,一. 基本概念,(1)洛仑兹
32、力,(2)安培力,(3)均匀磁场对载流线圈作用的力矩,1.磁感强度矢量,方向:,大小:,特殊情况：,P336 8-15,P353 8-38,P363 8-49b,P366 8-51b,P346 8-32,磁场强度的环路定理,：穿过回路传导电流的代数和。同样有正负之分。,3.磁感应强度的环路定理,：为穿过回路的各种电流的代数和，电流 有正 负之分。,P348 8-33,1、磁感强度 的求解,高度对称情况环路定理,取 ：,一般情况叠加法,离散：,二、基本计算,连续：,P378例题8-13， P386：8-10、8-12,关键：记住下列基本电流的场（大小、方向）,“无限长”直线电流：,“半无限长”直
33、线电流：,长直电流延长线上：,圆形电流中心处：,2、磁通量的求解,匀强磁场： 投影面积.,3、磁场的作用,对运动电荷,(2)安培力,(3)均匀磁场对载流线圈作用的力矩,4、磁场的作用下电荷的运动P389 8-32,8-12、一根无限长导线通有电流I，中部弯成圆弧形，如图所示。求圆心o点的磁感应强度B。,解：直线段ab在o点产生的磁场：,垂直纸面向里,cd段：,垂直纸面向里,稳恒磁场中物理量的求解,电磁感应,基 本 内 容,静电场中物理量的求解,机械振动和机械波,光学,近代物理,3.位移电流：,一、基本概念,1.电动势：,2.涡旋电场：,4.麦克斯韦方程组：,二、基本定律 1.法拉第电磁感应定律
34、： 负号表明方向 2楞次定律：（略）,三、基本运算：,解:,=,负号说明：i的方向由p指向o，o点电势高。,请记住这个转动公式:,Ao=l1, oC=l2,若l1l2, 则A点电势高；,若l1l2, 则C点电势高。,三角形绕轴ab转动, bc=l 。,Vb-Vc=,三角形回路: i=,0,解 由楞次定律判定，感生电场的方向是逆时针的。,例题9-14 一半径为R的圆柱形空间区域内存在着均匀磁场,磁场方向垂直纸面向里，如图9-22所示；磁感应强度以dB/dt的变化率均匀增加。一细棒AB=2R, 中点与圆柱形空间相切，求细棒AB中的感生电动势，并指出哪点电势高。,rR:,你能完成这个积分吗？不妨试试
35、。,连接oA、oB组成回路。,由楞次定律知，回路电动势方向为逆时针，因此导线AB中的感生电动势由A指向B。B点电势高。,由于oA和oB不产生电动势,故回路电动势就是导线AB中的电动势。,=0,dB/dt的变化率均匀 为正,连接oA、oB组成回路,由,问题: 圆柱形空间区域内存在着均匀磁场，求(1)如图所示的长直导线中的感生电动势:,稳恒磁场中物理量的求解,磁场中载流导线的受力,电磁感应,基 本 内 容,机械振动和机械波,光学,近代物理,1、简谐运动的表达式 位移表达式： 速度表达式： 加速度表达式：,一、基本概念,2、旋转矢量,同频、同向的简谐振动，合成后仍然为简谐振动，其振幅决定于两分振动的
36、振幅和相差：,3. 简谐振动的合成,4. 简谐波波函数：,速度：,周期：,波函数 = x坐标处质点的振动方程,y,解 合振动方程：x =Acos( t+ ),例题1 设分振动：x1 =0.3cos( t+ )cm, x2 =0.4cos( t+ )cm，求合振动方程。,方法一:旋转矢量, =36.86=0.64rad = - =2.5, 合振动方程：x =0.5cos( t+2.5 ) cm,例题2 波速为u=0.08m/s的一平面简谐波在t=0时的波形如图所示，图中p点此时正向y轴正方向运动，求该波的波动方程。,解 由p点此时正向y轴正方向运动，可判定此波沿x轴正方向传播。, =2 =0.4
37、。,波动方程为,由图可知, =0.4,又已知u=0.08，所以频率 =u/ =0.2,稳恒磁场中物理量的求解,磁场中载流导线的受力,电磁感应,基 本 内 容,机械振动和机械波,光学,近代物理,一、基本概念,1. 相干光,两光矢量同振动方向,同频率, 有恒定相位差相干光,2.相干叠加,干涉加强（明纹）,干涉减弱（暗纹）,3. 路程与光程,与路程r相应的光程。两光程之差称为光程差。,光在介质中传播路程 r和在真空中传播,路程 nr 引起的相位差相同。,称 nr为光在介质中, 真空中波长,注意：光程差 由光的路程差和光路上介质的折射率n共同决定。,4. 杨氏双缝干涉 P204 12-11,明纹,暗纹
38、,两光路真空：,两光路介质，折射率n：,5. 单缝衍射,暗纹（中心）,明纹（中心）,中央明纹（中心）,（缝宽）,S：单色线光源, ： 衍射角,8. 光电效应方程,6. 马吕斯定律,单色光入射偏振片,自然光入射偏振片,逸出功，仅与材料有关,(1)红限:产生光电效应条件,红限，与材料有关,7. 布儒斯特定律,8. 光的波粒二象性,例题1 将双缝用厚e、折射率分别为n1=1.4、n2=1.7的透明薄膜盖住，发现原中央明级处被第五级亮纹占据,如图所示。所用波长=6000,问：膜厚e=?,=10-5m,=(n2 -n1)e,o,s1,s2,解 未盖薄膜时的中央明纹o:,盖薄膜时的o点的光程差:,现在零级明纹在何处?,例题2 填空：(1)平行光以60o的入射角由空气射向一平板玻璃， 发现反射光是完全偏振光, 则折射光的折射角为 。 玻璃的折射率为 。,(2) 某透明媒质对空气全反射的临介角为45o , 则光从空气射向该媒质时的布儒斯特角为 。,因 io+r =90o，所以折射角r =30o。,又,30o,所以 io =tg-1,54.7o,
