大学物理第七章课后答案

第7章 静电场中的导体和电介质 习题及答案

1. 半径分别为R和r的两个导体球，相距甚远。用细导线连接两球并使它带电，电荷面密度分别为?1和?2。忽略两个导体球的静电相互作用和细导线上电荷对导体球上电荷分布的影响。试证明：

?1r? 。 ?2R证明：因为两球相距甚远，半径为R的导体球在半径为r的导体球上产生的电势忽略不计，半径为r的导体球在半径为R的导体球上产生的电势忽略不计，所以

半径为R的导体球的电势为

?1?R2?1R

?V1?4π?0R4?0

半径为r的导体球的电势为

?2?r2?2r ?V2?4π?0r4?0用细导线连接两球，有V1?V2，所以

?1r? ?2R2. 证明：对于两个无限大的平行平面带电导体板来说，(1)相向的两面上，电荷的面密度总是大小相等而符号相反；(2)相背的两面上，电荷的面密度总是大小相等而符号相同。

证明: 如图所示，设两导体A、B的四个平面均匀带电的电荷面密度依次为?1，?2，

?3，?4

（1）取与平面垂直且底面分别在A、B内部的闭合圆柱面为高斯面，由高斯定理得

??1(?2??3)?S ?E?dS?0?S?0故 ?2??3?0

上式说明相向两面上电荷面密度大小相等、

习题

1 一半径r=10cm径以恒定速率

1

?B=0.8T的均匀磁场中．回路平面与B垂直．当回路半

dr-1

=80cm·s收缩时，求回路中感应电动势的大小． dt2解: 回路磁通 ?m?BS?Bπr

感应电动势大小

??d?mddr?(Bπr2)?B2πr?0.40 V dtdtdt

题2图

2 如题所示，载有电流I的长直导线附近，放一导体半圆环MeN与长直导线共面，且端点MN的连线与长直导线垂直．半圆环的半径为b，环心O与导线相距a．设半圆环以速度v平行导线平移．求半圆环内感应电动势的大小和方向及MN两端的电压 UM?UN． 解: 作辅助线MN，则在MeNM回路中，沿v方向运动时d?m?0 ∴ ?MeNM?0 即 ?MeN??MN 又∵ ?MN?所以?MeN沿NeM方向，

大小为

??a?ba?bvBcos?dl??0Iva?bln?0 2?a?b?0Iva?b ln2?a?b?0Iva?b

7章练习题

?1、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． S 22

(C) -?rBsin?． (D) -?rBcos?．

? ??B? n 2、如图所示，电流I由长直导线1经a点流入由电阻均匀的导线构

成的正方形线框，由b点流出，经长直导线2返回电源(导线1、2的延长线均通过O点)．设载流导线1、2和正方形线框中的电

???流在框中心O点产生的磁感强度分别用 B1、B2、B3表示，则O点的磁感强度大小

(A) B = 0，因为B1 = B2 = B3 = 0． b2I (B) B = 0，因为虽然B1≠ 0、B2≠ 0、B3≠ 0，但

???B1?B2?B3?0．

?? (C) B ≠ 0，因为虽然B1?B2?0，但B3≠ 0．

??(D) B ≠ 0，因

第七章 电化学

7.1 用铂电极电解

溶液。通过的电流为20 A，经过15 min后，问：（1）

?(2) 在的27 ?C，100 kPa下的

？

在阴极上能析出多少质量的 解：电极反应为

电极反应的反应进度为

因此：

7.2 用Pb(s)电极电解Pb(NO3)2溶液，已知溶液浓度为1g水中含有Pb(NO3)2

1.66?10?2g。通电一段时间，测得与电解池串联的银库仑计中含有0.1658g的银

沉积。阳极区的溶液质量为62.50g，其中含有Pb(NO3)21.151g，计算Pb2?的迁移数。

解：电极反应为：阳极 Pb?Pb2??2e? 阴极 Pb2??2e??Pb

对阳极区的Pb2?进行物料衡算得n电解前(Pb2?)，n电解后(Pb2?)和n反应(Pb2?)，最后

n电解前（Pb2?t(Pb2?)?)-n电解后（Pb2?2?)n反应（Pb)?1?0.479

7.3 用银电极电解

，并知阴极区溶液中

。

溶液。通电一定时间后，测知在阴极上析出的总量减少了

。求

溶液中的

的和

解：解该类问题主要依据电极区的物料守恒（溶液是电中性的）。显然阴极区

7.13 电池的关系为

电动势与温度

E/V?0.0694?1.881?10?3T/K?2.9?10?6(T/K)2 （1）写出电极反应和电池反应；

（2）计算25℃时该反应的?rGm,?rSm,?rHm以及电池恒温可逆放电时该反应过程的

。

???（3）若反应在电池外在相同温度下恒压进行，计算系统与环境交换的热。 解：（1）电极反应为

1阳极 H2?e??H?

2阴极 Hg2Cl2?e??Hg?Cl?

21电池反应为

（2）25 ℃时

E?0.0694?1.881?10

??3?198.15?2.9?10?6?298.15V?0.3724V2?

(?E?T)?1.881?10?3?5.8?10?6?298.15V?K?1?1.517?10?4V?K?1

因此，

?rGm??zEF?(?1?96485.309?0.3724)kJ?mol?1??35.93kJ?mol?1

?rSm?zF?E?T?1?96485.309?1.157?10?4J?mol?1?K?1?14.64J?mol?1?K?1

?rHm??rGm?T?rSm??35.93?10?298.15?14.64k

思考练习题

一、单项选择题

1、某企业现金收支状况比较稳定，全年的现金需要量为300 000元，每次转换有价证券的固定成本为600元，有价证券的年利率为10%，则全年固定性转换成本是( )元。 A、1000 B、2000 C、3000 D、4000 2、不属于存货的变动储存成本的是( )。 A、存货资金的应计利息

B、替代材料紧急购入的额外成本 C、存货的残损和变质损坏 D、存货的保险费用

3、基本经济进货批量模式所依据的假设不包括( )。 A、所需存货市场供应充足 B、存货价格稳定 C、仓储条件不受限制 D、允许存货

4、某企业全年耗用A材料2400吨，每次的订货成本为1600元，每吨材料储存成本为12元，则每年最佳订货次数为( )次。

A、12 B、6 C、3 D、4

5、某企业预测的年赊销额为1200万元，应收账款平均收账期为30天，变动成本率为60%，资金成本率为10%，则应收账款的机会成本为( )万元。 Ａ、10 B、6 C、5 D、9

第7章 恒定磁场

一、选择题

1. 下列关于磁感应线的描述中正确的是

[ ] (A) 条形磁铁的磁感应线是从N极到S极的

(B) 条形磁铁的磁感应线在磁铁内部是从S极到N极的 (C) 磁感应线是从N 极出发终止在S极的曲线 (D) 磁感应线是不封闭的曲线

2. 磁场的高斯定理

??s??B?dS?0, 说明

[ ] (A) 穿入闭合曲面的磁感应线的条数必然等于穿出的磁感应线的条数 (B) 穿入闭合曲面的磁感应线的条数不等于穿出的磁感应线的条数 (C) 一根磁感应线可以终止在闭合曲面内 (D) 一根磁感应线不可能完全处于闭合曲面内

3. 磁场中的高斯定理

??s??B?dS?0说明了磁场的性质之一是

[ ] (A) 磁场力是保守力 (B) 磁感应线可能闭合 (C) 磁场是无源场 (D) 磁场是无势场

4. 若某空间存在两无限长直载流导线, 空间的磁场就不存在简单的对称性. 此时该磁场的分布

[ ] (A) 可以直接用安培环路定理来计算 (B)

7-1 某挡土墙高6m，填土ψ＝34°，c＝0，γ＝19kN/m3，填土面水平，顶面均布荷载q＝ 10kPa，试求主动土压力及作用位置。

解

7-2 某挡土墙，墙背填土为砂土，试用水土分算法计算主动土压力和水压力。

解

1

7-3 某挡土墙，墙高5m，墙背倾角10°，填土为砂，填土面水平β＝0，墙背摩擦角δ＝15°，γ＝19kN/m3，ψ＝30°，c＝0，试按库仑土压力理论和朗肯土压力理论计算主动土压力。

解 (1)按库仑土压力理论计算

α＝80°，β＝0，δ＝15°，η＝0，ψ＝30°，Kq＝1 主动土压力系数

2

(2)按朗肯土压力理论计算

朗肯主动土压力适用于墙背竖直(墙背倾角为0)、墙背光滑(δ＝0)、填土水平(β＝0)的情况。该挡土墙，墙背倾角为10°，δ＝15°，不符合上述情况。现从墙脚B作竖直线BC，用朗肯主动土压力理论计算作用在BC面上的主动土压力。近似地假定作用在墙背AB上的主动土压力为朗肯主动土压力正。与土体ABC重力G的合力。 作用在BC上的朗肯主动土压力

土体ABC的重力

作用在AB上的合力E

复旦大学出版社 黄立宏主编的 高等数学(第三版)下册 课后习题答案 第七章

习题七

1. 在空间直角坐标系中，定出下列各点的位置：

A(1,2,3); B(-2,3,4); C(2,-3,-4); D(3,4,0); E(0,4,3); F(3,0,0).

解：点A在第Ⅰ卦限；点B在第Ⅱ卦限；点C在第Ⅷ卦限；

点D在xOy面上；点E在yOz面上；点F在x轴上.

2. xOy坐标面上的点的坐标有什么特点？yOz面上的呢？zOx面上的呢？ 答: 在xOy面上的点，z=0;

在yOz面上的点，x=0; 在zOx面上的点，y=0.

3. x轴上的点的坐标有什么特点？y轴上的点呢？z轴上的点呢？ 答：x轴上的点，y=z=0;

y轴上的点，x=z=0; z轴上的点，x=y=0.

4. 求下列各对点之间的距离： （1） （0，0，0），（2，3，4）； （2） （0，0，0）， （2，-3，-4）； （3） （-2，3，-4），（1，0，3）； （4） （4，-2，3）， （-2，1，3）. 解：（1

）s(2) (3)

s

s

s (4)

5. 求点（4，-3，5）到坐标原点和各坐标轴间的距离.

解：点(4，-3，5)到x轴，y

一、 选择题： 1、某企业产量年平均发展速度：1997~1999年为107%，2000~2001年为105%，则1997~2001年该企业产量年平均发展速度为（ ）

3232551.07?1.05 B、1.07?1.05 C、1.07?1.05 D、1.07?1.05 A、2、某农贸市场土豆价格2月份比1月份上升5%，3月份比2月份下降2%，则3月份土豆价格与1月份相比（）

A、提高2.9% B、提高3％ C、下降3％ D、下降2％ 3、根据月度时间数列资料，各月季节比率之和应为（ ） A、1 B、0 C、4 D、12

4、已知环比增长速度为8.12%、6.42%、5.91%、5.13%，则定基增长速度为（ ）

A、8.12%×6.42%×5.91%×5.13% B、8.12%×6.42%×5.91%×5.13%－100% C、1.0812×1.0642×1.0591×1.0513 D、1.0812×1.0642×1.0591×1.0513－100% 5、用最小平方法拟合直线趋势方程 趋势为（ ）

A上升趋势 B下降趋势 C水平