电磁学思考题答案赵凯华
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电磁学考试思考题含答案
制流电路与分压电路
实验接线的基本原则是什么?电学实验基本的操作规程是什么?按电流的流向逐个进行连接。
1. 规程先接线.后通电源.电线不能和电器并联.
ZX21型电阻箱的示值为9563.5Ω,试计算它允许的基本误差,它的额定电流值。ZX21型电
阻箱各档对应的准确度a%为:9x10000~0.1%,9x1000~0.1%,9x100~0.5%,9x10~1%,9x1~2%,9x0.1~5%,最大允许绝度误差ΔR为
ΔR=Rxa%
所以该题计算结果为9000x0.1%+500x0.5%+60x1%+3x2%+0.5x5%=12.185 (Ω)
当R=9563.5Ω时UB (R)=(9000×0.1%+500×0.1%+60×1.0%+3×2.0%+0.5×5.0%)/3=7.03Ω
静电场的描绘
1. 如果二电极间电压U增强一倍,等位线,电力线的形状是否会变化?(正确)
2. 如果在描绘圆柱型电容器的等势线时,所用的电压表为1.5级(即ΔU/Um=0.015,Um为量程电压值),
若ΔRA和ΔRB很小,可以略去,求:各种电势等势的半径相对不确定度。
??U(Ur)???U(U0)?U(r
赵凯华所编《电磁学》第二版答案
第一章 静电场
§1.1 静电的基本现象和基本规律 思考题:
1、 给你两个金属球,装在可以搬动的绝缘支架上,试指出使这两个球带等量异号电荷的方向。你可以用丝绸摩擦过的玻璃棒,但不使它和两球接触。你所用的方法是否要求两球大小相等?
答:先使两球接地使它们不带电,再绝缘后让两球接触,将用丝绸摩擦后带正电的玻璃棒靠近金属球一侧时,由于静电感应,靠近玻璃棒的球感应负电荷,较远的球感应等量的正电荷。然后两球分开,再移去玻璃棒,两金属球分别带等量异号电荷。本方法不要求两球大小相等。因为它们本来不带电,根据电荷守恒定律,由于静电感应而带电时,无论两球大小是否相等,其总电荷仍应为零,故所带电量必定等量异号。
2、 带电棒吸引干燥软木屑,木屑接触到棒以后,往往又剧烈地跳离此棒。试解释之。 答:在带电棒的非均匀电场中,木屑中的电偶极子极化出现束缚电荷,故受带电棒吸引。但接触棒后往往带上同种电荷而相互排斥。
3、 用手握铜棒与丝绸摩擦,铜棒不能带电。戴上橡皮手套,握着铜棒和丝绸摩擦,铜棒就会带电。为什么两种情况有不同结果?
答:人体是导体。当手直接握铜棒时,摩擦过程中产生的电荷通过人体流入大地,不能保持电荷。戴上橡皮手套,铜棒与人手绝缘,电荷不会流走
《电磁学》赵凯华陈熙谋No3chapter答案
《电磁学》思考题和计算题 第三章
第三章 稳 恒 电 流
§3.1 电流的稳恒条件和导电规律
思考题:
1、 电流是电荷的流动,在电流密度j≠0的地方,电荷的体密度ρ是否可能等于0? 答:可能。在导体中,电流密度j≠0的地方虽然有电荷流动,但只要能保证该处单位体积
内的正、负电荷数值相等(即无净余电荷),就保证了电荷的体密度ρ=0。在稳恒电流情况下,可以做到这一点,条件是导体要均匀,即电导率为一恒量。 2、 关系式U=IR是否适用于非线性电阻?
答:对于非线性电阻,当加在它两端的电位差U改变时,它的电阻R要随着U的改变而变化,
不是一个常量,其U-I曲线不是直线,欧姆定律不适用。但是仍可以定义导体的电阻为R=U/I。由此,对非线性电阻来说,仍可得到U=IR的关系,这里R不是常量,所以它不是欧姆定律表达式的形式的变换。对于非线性电阻,U、I、R三个量是瞬时对应关系。
3、 焦耳定律可写成P=I2R和P=U2/R两种形式,从前者看热功率P正比于R,从后式看热
功率反比于R,究竟哪种说法对?
答:两种说法都对,只是各自的条件不同。前式是在I一定的条件下成立,如串联电路中各
电阻上的热功率与
赵凯华所编《电磁学》第二版答案
第一章静电场
§1.1 静电的基本现象和基本规律
思考题:
1、给你两个金属球,装在可以搬动的绝缘支架上,试指出使这两个球带等量异号电荷的方向。你可以用丝绸摩擦过的玻璃棒,但不使它和两球接触。你所用的方法是否要求两球大小相等?
答:先使两球接地使它们不带电,再绝缘后让两球接触,将用丝绸摩擦后带正电的玻璃棒靠近金属球一侧时,由于静电感应,靠近玻璃棒的球感应负电荷,较远的球感应等量的正电荷。然后两球分开,再移去玻璃棒,两金属球分别带等量异号电荷。本方法不要求两球大小相等。因为它们本来不带电,根据电荷守恒定律,由于静电感应而带电时,无论两球大小是否相等,其总电荷仍应为零,故所带电量必定等量异号。
2、带电棒吸引干燥软木屑,木屑接触到棒以后,往往又剧烈地跳离此棒。试解释之。答:在带电棒的非均匀电场中,木屑中的电偶极子极化出现束缚电荷,故受带电棒吸引。但接触棒后往往带上同种电荷而相互排斥。
3、用手握铜棒与丝绸摩擦,铜棒不能带电。戴上橡皮手套,握着铜棒和丝绸摩擦,铜棒就会带电。为什么两种情况有不同结果?
答:人体是导体。当手直接握铜棒时,摩擦过程中产生的电荷通过人体流入大地,不能保持电荷。戴上橡皮手套,铜棒与人手绝缘,电荷不会流走,所以铜棒带电。
计算题:
1、真空中两
电磁学(赵凯华)答案第2章 稳恒磁场
1. 一边长为2a的载流正方形线圈,通有电流I。试求:(1)轴线上距正方形中心为r0
处的磁感应强度;(2) 当a=1.0cm , I=5.0A , r0=0 或10cm时,B等于多少特斯拉?
解 (1)沿轴向取坐标轴OX,如图所示。利用一段载
流直导线产生磁场的结果,
正方形载流线圈每边在点P产生的磁感应强度的大小
均中:
为:
,式
由分析可知,4条边在点P的磁感应强度矢量的方向并不相同,其中AB边在P点的 B1方向如图所示。由对称性可知,点P上午B应沿X轴,其大小等于B1在X轴投影 的4倍。设B1与X轴夹角为α则:
把r0=10cm , a=1.0cm ,I=5.0A 带入上式,得B=3.9×10-7(T)。把r0=0cm , a=1.0cm ,I=5.0A 带入上式,得B=2.8×10-7(T)。可见,正方形载流线圈中心的B要比轴线上的一点大的多。
2. 将一根导线折成正n边形,其外接圆半径为a,设导线栽有电流为I,如图所示。试求:(1)外接圆中心处磁感应强度B0;(2) 当n→∞时,上述结果如何?
解: (1)设正n边形线圈的边长为b,应用有限长载流直导线产生磁场的公式,可知各边在圆
心
处
的
感
应
强
度
大
小
相
等
,
方
向
相
同
,
即
:
所以,n边形线圈在O点
《电磁学》赵凯华陈熙谋No3chapter答案
《电磁学》思考题和计算题 第三章
第三章 稳 恒 电 流
§3.1 电流的稳恒条件和导电规律
思考题:
1、 电流是电荷的流动,在电流密度j≠0的地方,电荷的体密度ρ是否可能等于0? 答:可能。在导体中,电流密度j≠0的地方虽然有电荷流动,但只要能保证该处单位体积
内的正、负电荷数值相等(即无净余电荷),就保证了电荷的体密度ρ=0。在稳恒电流情况下,可以做到这一点,条件是导体要均匀,即电导率为一恒量。 2、 关系式U=IR是否适用于非线性电阻?
答:对于非线性电阻,当加在它两端的电位差U改变时,它的电阻R要随着U的改变而变化,
不是一个常量,其U-I曲线不是直线,欧姆定律不适用。但是仍可以定义导体的电阻为R=U/I。由此,对非线性电阻来说,仍可得到U=IR的关系,这里R不是常量,所以它不是欧姆定律表达式的形式的变换。对于非线性电阻,U、I、R三个量是瞬时对应关系。
3、 焦耳定律可写成P=I2R和P=U2/R两种形式,从前者看热功率P正比于R,从后式看热
功率反比于R,究竟哪种说法对?
答:两种说法都对,只是各自的条件不同。前式是在I一定的条件下成立,如串联电路中各
电阻上的热功率与
赵凯华所编《电磁学》第二版答案
第一章静电场
§1.1 静电的基本现象和基本规律
思考题:
1、给你两个金属球,装在可以搬动的绝缘支架上,试指出使这两个球带等量异号电荷的方向。你可以用丝绸摩擦过的玻璃棒,但不使它和两球接触。你所用的方法是否要求两球大小相等?
答:先使两球接地使它们不带电,再绝缘后让两球接触,将用丝绸摩擦后带正电的玻璃棒靠近金属球一侧时,由于静电感应,靠近玻璃棒的球感应负电荷,较远的球感应等量的正电荷。然后两球分开,再移去玻璃棒,两金属球分别带等量异号电荷。本方法不要求两球大小相等。因为它们本来不带电,根据电荷守恒定律,由于静电感应而带电时,无论两球大小是否相等,其总电荷仍应为零,故所带电量必定等量异号。
2、带电棒吸引干燥软木屑,木屑接触到棒以后,往往又剧烈地跳离此棒。试解释之。答:在带电棒的非均匀电场中,木屑中的电偶极子极化出现束缚电荷,故受带电棒吸引。但接触棒后往往带上同种电荷而相互排斥。
3、用手握铜棒与丝绸摩擦,铜棒不能带电。戴上橡皮手套,握着铜棒和丝绸摩擦,铜棒就会带电。为什么两种情况有不同结果?
答:人体是导体。当手直接握铜棒时,摩擦过程中产生的电荷通过人体流入大地,不能保持电荷。戴上橡皮手套,铜棒与人手绝缘,电荷不会流走,所以铜棒带电。
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电磁学(赵凯华_陈熙谋_)__第二版_课后答案1
1 第一章 静 电 场
§1.1 静电的基本现象和基本规律
计 算 题 :
1、 真空中两个点电荷q 1=1.0×10-10C ,q 2=1.0×10-11C ,相距100mm ,求q 1受的力。 解:)(100.941
102210排斥力N r q q F -?==πε 2、 真空中两个点电荷q 与Q ,相距5.0mm,吸引力为40达因。已知q=1.2×10-6C,求Q 。
解:1达因=克·厘米/秒=10-5牛顿
C q F r Q r qQ F 1320201093441
-?-==?=πεπε 3、 为了得到一库仑电量大小的概念,试计算两个都是一库仑的点电荷在真空中相距一米时
的相互作用力和相距一千米时的相互作用力。 解:???=?=?==物体的重量相当于当万吨物体的重量相当于当kg m r N m r N r q q F 900)1000(100.990)1(100.941
392210πε 4、 氢原子由一个质子(即氢原子核)和一个电子组成。根据经典模型,在正常状态下,电
子绕核作圆周运动,轨道半径是r=5.29×10-11m 。已知质子质量M=1.67×10-27kg ,电子质量m=9.11×10-31kg 。电荷分别为e=±1.6
电磁学及答案
大学物理 电磁学
一、选择题:(每题3分)
?1、均匀磁场的磁感强度B垂直于半径为r的圆面.今以该圆周为边线,作一半球面S,则通过S面的磁通量的大小为 (A) 2?r2B. (B) ?r2B.
(C) 0. (D) 无法确定的量. [ ]
? 2、在磁感强度为B的均匀磁场中作一半径为r的半球面S,S ??边线所在平面的法线方向单位矢量n与B的夹角为? ,则通过半球面S的磁通量(取弯面向外为正)为
(A) ?r2B. . (B) 2??r2B.
(C) -?r2Bsin?. (D) -?r2Bcos?. [ ]
S ?n ???B
3、有一个圆形回路1及一个正方形回路2,圆直径和正方形的边长相等,二者中
电磁学及答案
大学物理 电磁学
一、选择题:(每题3分)
?1、均匀磁场的磁感强度B垂直于半径为r的圆面.今以该圆周为边线,作一半球面S,则通过S面的磁通量的大小为 (A) 2?r2B. (B) ?r2B.
(C) 0. (D) 无法确定的量. [ ]
? 2、在磁感强度为B的均匀磁场中作一半径为r的半球面S,S ??边线所在平面的法线方向单位矢量n与B的夹角为? ,则通过半球面S的磁通量(取弯面向外为正)为
(A) ?r2B. . (B) 2??r2B.
(C) -?r2Bsin?. (D) -?r2Bcos?. [ ]
S ?n ???B
3、有一个圆形回路1及一个正方形回路2,圆直径和正方形的边长相等,二者中