大学物理吴百诗科学社课后习题答案

第九章

9.1 (1) D (2) B

q 3

9.2 (1) (2) i q 2

3 2πε0a σa +b σb

9.4 ln , a r c t 2πε02πε02h

9.12 13.6 eV

9.14 等势线是中垂面内半径为x 的圆，圆心在两电荷连线的中点

ρR 3ρR 2ρ9.16 , , (3R 2-r 2)

3ε0r 3ε06ε0

ρ2ρR 2ρR 2R 9.18 -r (r ≤R ), -+ln (r ≥R )

4ε04ε02ε0r

9.20

111(-+) (r ≤R 1) ，4πε0r R 1R 2

q q 4πε0R 2

(R 1≤r ≤R 2) ，

q 4πε0r

(r ≥R 2)

9.24 0

1ε0S d '2

9.26 , U 0

d -d '2(d -d ')

ε0S

9.28 2πε0

R 1R 2

U 2

R 2-R 1

9.30 -1. 0⨯10-7C , -2. 0⨯10-7C , 2. 3⨯103V ,

-7-82

-2. 1⨯10C , -8. 6⨯10C , 9. 7⨯10V

9.32 0，0；3.5⨯10-8 C/m2，8.0⨯102 N/C；1.3⨯10-8 C/m2，1.4⨯103 N/C；

5.4⨯102 V；4.8⨯102 V；3.6⨯102 V 9.34 2.7⨯10-5 C/m2 9.36 (1)

U 0ε0S U εU 0ε0εr S

(2) 00, (3) d d εr d εr d +(1-εr ) t

第十章

10.1 (1) B (2) D (3) D (4) B (5) C

μ0NI μ0NIh D 1μ0I 2a IBa 22

(2ln 3-1) (2) 10.2 (1) (3)-, ln , 0, IBa 2 π242πr 2πD 2 (4) IBR (5) 2.86⨯1014 m -3，n (6) -6A ，12A ，15A ，-3A

μI

10.4 0. 210

λωμ0a +b λω

ln , [(a +b ) 3-a 3] 4πa 6μ0I r μ0I μ0I (r 32-r 2)

10.8 (r r 3) 222

2πr 2πr 12π(r 3-r 2) r 10.6

10.10 0.41(A)，方向向右

μ0I 2 πR

10.12 F =2j , -

2πR

a ⎡⎤b +⎥μ0I 1I 2⎢2a 3⎢ln ⎥10.13 -

a 2π⎢3⎥ b -6-a ⎢26⎥⎣⎦10.14 1.32⨯10-2 T，静止在垂直位置不偏转 10.16

ωQR 2B cos ϕ4

10.18 5.57⨯106 m/s

10.20 (1) 2.5⨯10-4 T，200A/m (2) 1.05 T，200A/m

第十一章

11.1 (1) C (2) A、C (3) (a) (4) 曲线acb 、直线 ab (5) A、D 11.2 (1) v Bl cos θ，v Bl (1- cos θ ) (2) -

v Bl , 21

ωBl 2 2

(3)

B l v Bl 12

, 向左,v 0e , v 0e , m v 0

mR R 2μb μ0b

αI 0e -αt ln 3(4) 0ln 3, (5) 1.5 ⨯108 N/C

2π2π

B 2l 2

t mR B 2l 2

t mR

11.4 5.7⨯10-5 Wb 11.5 5.7⨯10-3 V 11.6 0.4 V，2.0⨯105 A

mgR

B L

μ0I v 1l 1μI v l d +v 1t

+011ln 11.10

2π(d +v 1t ) 2πl 2d +l 2+v 1t

11.11 2.5 ⨯10-3 N/C，3.3 ⨯10-3 N/C

11.8

11.12 (1) 7.1⨯10-3 V/m，5⨯10-3 V/m (2) 2⨯10-3 V，沿dca 方向 11.14 1.55 ⨯10-5 C

11.16 (1)

μ0N 12a 2

2R 2R 2R μa l +b l 2μI a ωl +b l 2

11.18 (1) 01⋅) (2) -00cos ωt ⋅ln(1⋅)

2πl 1l 2+b 2πl 1l 2+b

μ0N 2a

(2)

μ0N 1N 2a 2

(3) M =L 1L 2

μ0I 2r 2μ0I 2(r

8π2a 48π2r 2

μ0I 2c 2-r 22 () (b c ) 8π2r 2c 2-b 2

(2) 1.7⨯10-5 J/m

第十二章

12.1 (1) D (2) C (3) A (4) A、C (5)D

2π

, CD (2) 0.233 C

x x

(b ) y =A cos[ω(t +) +ϕ] (3) (a ) y =A cos[ω(t -) +ϕ]

u u x -l x -l [(t -) +ϕ](d ) y =A c o s ω[(t +) +ϕ] (c ) y =A c o s ω

u u

3x x π (5) y 2=A cos[2π(νt -) +π],y 3=A cos[2π(νt -)] (4) π, 2λλ

t x 3

) +π] -0.8π cm/s12.4 2 cm/s y =4⨯10-2cos[2π(-

100. 22

12.6 10.5 cm、5Hz 、52.5 cm/s、0.2s

B , C

2π, B

12.2 (1) A ,

12.8 y =1. 0⨯10-2cos 2π(400t -x ) (m ) 12.10 (1)y =6. 0⨯10-2cos(

12.12 0.5m 、2.5m/s、0.92s

t x

12.14 y =4cos 2π(-) (m )

416

12.16 y =0. 1cos(4πt -π) (m ), -0. 4π(m/s)

t -

3π3π

) (m ) (2) ∆ϕ=

12.18 5.3⨯10-5 J/m3、10.6⨯10-5 J/m3、4.7⨯10-7 J/m3 12.20 -3π、0 12.22 P 点干涉相消 12.24 2.00⨯10-3 m 12.26 (1) y 2=A cos[2π( (3) 波腹：x =k

t x 2πx t

-)] (2) y =2A cos cos 2π T λλT

(k =0, 1, 2, ) 波节：x =(2k +1)

(k =0, 1, 2, )

12.28 68.4 km/h

第十三章

13.1 (1) B (2) B (3) A (4)B (5)D (6)B (7)D

13.2 (1) 波动、横波 (2) 1.2mm，3.6mm (3) 0，±1，±3，±5，±7，

(4) 1.73、300 (5) 完全偏振光、垂直入射面、部分偏振光 13.4 1.59×10-7 W/m2， 1.09×10-2 V/m，2.91×10-5 A/m 13.6 545 nm

13.8 3.5×10-4 m，3.1×10-3 m 13.10 6.6×10-3 mm 13.12 7.3×10 -5 m 13.14 102.8 cm

13.16 反：0.48μm ，透：0.60μm 、0.40μm 13.18 5×10-2 cm，7.5×10-2 cm，0.15 cm 13.20 0.564 cm，0.411 cm 13.22 8.94×103 m 13.24 0.2 cm

13.26 (1) 6.0μm (2) 1.5μm 、4.5μm (3) 0，±1，±2，±3，±5，±6，±7，±9，±10

I 0 8I I 21

13.28 偏=，自=

I 3I 3

13.27

13.30 1.54 13.32 54o 42'

第九章