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南开大学大学物理重点例题

来源:哗拓教育
重点例题

第一章

·书中的例题1.1, 1.4(P.6;P.15)

一质点作匀速圆周运动,半径为r,角速度为ω,

y vy vx v P(x,y) ωt

·书中例题:1.2, 1.6(p.7;p.17)(重点)

x 直杆AB两端可以分别在两固定且相互垂直的直导线槽上滑动,已知杆的倾角φ=ωt随时间变化,其中ω为常量。

F 求:杆中M点的运动学方程。

B a

M b φ

A

x

·习题指导P9. 1.4(重点)

在湖中有一小船,岸边有人用绳子跨过一高处的滑轮拉船靠岸,当绳子以v通过滑轮时, 求:船速比v大还是比v小? 若v不变,船是否作匀速运动? 如果不是匀速运动,其加速度是多少? h

x

·书中例题1.3, 1.5, 1.7(p.7;p.16;p.18)

已知:运动学方程:x= -0.31t2+7.2t +28 y= 0.22t2-9.1t +30 求:t=15s时的位置矢量和方向。

·例题:

已知:a=100-4t2,且t=0时,v=0,x=0 求:速度v和运动学方程

第二章

·例题:

飞机着陆时受到的阻力为F=-ct,(c为常数) 且t=0时,v=v0 。 求:飞机着陆时的速度。

·例题:(重点)

质量为m的物体以速度v0投入粘性流体中,受到阻力f=-cv (c为常数)而减速,若物体不受其它力,求:物体的运动速度。

·例题:(重点)

光滑的桌面上一质量为M,长为L的匀质链条,有极小一段被推出桌子边缘。 求:链条刚刚离开桌面时的速度。

x ·例:有一个小球通过一根细线挂在车顶,当车静止时小球铅直向下,当车以加速度

开动时与铅垂线夹角θ。

求:加速度与θ之间的关系。

a

a 典型例题

·书中例题 2.9( p76 )(非质点问题的处理方法)

试证明在圆柱形容器内,以匀角速度ω绕中心轴作匀速旋转的流体表面为旋转抛物面。

y

N θ θ △mg

x ·书中例题P82,例2.14 (变质量,变力问题)

长为L质量为M的均匀柔绳,盘绕在光滑的水平面上,从静止开始,以恒定加速度a竖直向上提绳,当提起的高度为l时,作用在绳端力的大小是多少?当以恒定速度v竖直向上提绳,当提起的高度为l时,作用在绳端力的大小又是多少?

第三章

·书中例题3.1 (P.95)

已知:F=6x;cosθ=0.70-0.02x

求:质点从x1=10m到x2=20m过程中F所作的功。

·书中例题3.2 (p.98)

一条长L,质量M的均匀柔绳,A端挂在天花板上,自然下垂,将B端沿铅直方向提高到与A端同高处。

·书中例题3.3 (p.99)

非胡克定律的弹簧:F=-kx-ax3,其中k、a均为常数。 求:从x1到原长过程中,弹性力做的功。

y/2 y

补充例题:

·例1

准静态地提起一条长L,质量M的均匀柔绳,需要作多少功?

·例2 习题3.5(P135),3.5)

蓄水池面积S,水深h,水面距地面H。 求:抽出水需要作多少功?

x dx

H

h ·例3

风力F作用于向北运动的船,风力方向变化的规律是:θ=BS,其中S为位移,B为常数,θ为F与S间的夹角。如果运动中,风的方向自南变到东, 求:风力作的功。

书中例题3.12

水平面内有一半径为R的圆,在圆内离圆心O距离为S处有一质量M很大,了视为固定的力心O’,力心对单位质量的有心引力为μr,r为力心至质量为m的质点Q位矢的大小,质点Q被限制在圆周上运动。 求:(1)质点Q从B点由静止出发到r点有心力所做的功 (2)质点通过第二象限所经历的时间 θ Rdφ

B

R α

φ

S dφ 书中例题3.11(p111)(重点)

长为L的匀质链条,一部分在水平桌面上,另一部分自然下垂。链条与水平面间静摩擦因数为μ0,滑动摩擦因数为μ.

求:1)满足什么条件时,链条开始滑动? 2)若下垂部分长度为b时,链条开始滑动,

y 当链条末端刚刚离开桌面时的速度是多少?

书中例题3.5(p103)

物体质量m,弹簧的劲度系数为k,自弹簧原长,无初速度加上物体。 求:弹簧的最大压缩量ymax。

N

mg

书中例题3.15(p126) A

物体M悬于弹簧上,弹簧的弹性系数 为k,弹簧的原长与圆环的半径相等。 不计摩擦力

求:物体自弹簧的原长无初速度的沿圆 环滑至最低点B时所获得的动能。

C

B

第四章 动量和冲量

书中例题4.1(143)

已知:m=10kg,F大小如图,摩擦系数μ=0.2,v0=0 求: t=6s时木箱的速度。

F

30 4 7 t 书中例题4.4(146)(重点)

已知:质量为M,长为L的匀质链条,上端悬挂,下端刚和称盘接触,使链条自由下落。 求:下落长度x时,称的读数。

x L

书中例题4.7 (p154)

已知:长L=4m,质量M=150kg的船静止在湖面上,人的质量m=50kg,人从船头走到船尾。不计水的阻力。

求:人和船相对岸各移动的距离。

书中例题4.8 (p155)

S s H V

vr θ h

书中例题4.10 (P157)

质量为M的园盘,悬挂在弹性系数为k的轻弹簧下端,有一质量为m的圆环从离园盘高h处自由下落,与园盘做完全非弹性碰撞,碰撞时间很短,此后盘与环一起下降, 试求下降的最大距离l2 。

书中例题4.13(P164)

质量为M,长为L的匀质细杆的重心

dm x

书中例题4.14 (P.166)

用质心运动定理解4.7题。

火箭飞行问题

开始时火箭的质量为M0,火箭壳体的质量为M,燃料相对火箭喷出的速度为u,开始时,火箭静止,不计重力和其它力。 求:燃料烧尽后,火箭的速度。

dm M M dm v+u

v v+dv

补充例题

习题指导4-4(P74)

两个形状完全相同、质量都为M的弧形导轨A和B,放在底板上,AB导轨与地面相切,有一质量为m的小物体,从静止状态由A的顶端下滑,高度为h。所有接触面均为光滑的。 试求:小物体在B导轨上能上升的最大高度。

习题4.14

一行李质量为m,垂直地轻放在传送带上,传送带的速率为v,它与行李间的摩擦系数为u。 求:(1)行李在传送带上滑动多长时间?(2)行李在这段时间内运动多远?(3)有多少能量被摩擦所消耗掉?

第五章 力矩与动量矩

书中例题6.11(P214)

人造卫星在椭圆轨道上运行,地球中心可看作固定点,近地点离地面的距离为439km,远地点离地面的距离为2384km,近地点速度为8.12km/s,地球半径为6370km。 求:卫星在远地点的速度vB=?

B

书中例题6.12 (P.215) (重点)

F F B

质量为m的小球系在绳子的一端,绳穿过一铅直套管,使小球限制在一光滑水平面上运动。先使小球以速度v0绕管心作半径为r0的圆周运动,然后向下拉绳,使小球轨迹最后成为半径为r的圆。

试求:小球距管心r时速度v的大小,绳从r0缩短到r过程中,力F所作的功。

F v0 O 第六章 刚体运动学

书中例题5.1(P.182)

装置如图,曲柄长度为r,与x轴的夹角φ=ωt,其中ω为常量。 求:T形连杆在t时刻的速度和加速度。

ω M

φ

O

书中例题5.2(P.184)

飞轮的角速度在12s内由1200r/min均匀地增加到3000r/min。 求:(1)飞轮的的角加速度;(2)在这段时间飞轮转过的圈数。

第七章 刚体动力学

书中例题6.1(P.198)

已知:长为L,质量为M的均质细杆。

求:该杆对通过中心并与杆垂直的轴的转动惯量。

书中例题6.2(P.198)

求:质量为M,半径为R,高h的圆柱或园盘对过圆心且与盘面垂直转轴的转动惯量。

例:书中例题6.1求了杆通过中心轴的转动惯量,用平行轴定理,求过端点且与杆垂直的

轴的转动惯量。

例题:均匀薄圆板,质量为m,半径为R。

求:过圆心且在板面上的转轴的转动惯量。

y

补充例题:

半径为R,长为L,质量为M的实心圆柱体对中心直径的转动惯量。 z z’ dM x L

x x 书中例题6.3 (P201)

已知:滑轮半径为R,质量为M,绳 子不可伸缩的轻绳,绳子与滑轮间无 滑动,轴处无摩擦,两个悬挂物的质 量分别为m1,m2。

求:两重物的加速度,滑轮的角加速度, 绳中的张力。

m2

m1

书中例题6.4 (P202)

已知:两个皮带轮半径分别为R1,R2,质量分别为m1,m2,分别绕固定轴O1,O2转动,用皮带相连,轮1作用力矩M1,轮2有负载力矩M2,皮带与轮无滑动,轴处无摩擦。 求:轮1的角角速度。

M1 R1 R2

M2

书中例题6.5 (P203)

已知:飞轮齿轮1绕转轴1的转动惯量J1=98.0kgm2,飞轮齿轮2绕转轴2的转动惯量J2=78.4kgm2,两齿轮咬合传动,齿数比Z1:Z2=3:2,r1=10cm,轴1从静止在10s匀加速到1500r/min,

求:加在轴1上的力矩M和齿轮间的相互作用力Q。

J2 r2

M r1

J1

书中例题6.7(p.209)

一长为l,质量为m的匀质细杆AB,挂于A处,轴处无摩擦,初始时杆铅直静止。 求:使的杆由铅值位置刚好转至水平位置所需要的最小初角速度。 A B

书中例题6.8(p.209)

园盘滑轮质量M,半径R,绕轻绳,绳的另一端系一质量m的物体,轴无摩擦,开始时系统静止。

求:物体下降s时,滑轮的角速度和角加速度。

书中例题6.13(p.217)

长l,质量M,铅直悬挂,初始处于静止状态, 杆的中心受一冲量I作用,方向与杆垂直。 求:冲量作用结束时,杆的角速度。

书中例题6.16(P.221)

长为L,质量为M的均匀杆,一端悬挂,由水平位置无初速度地下落,在铅直位置与质量为m的物体A做完全非弹性碰撞,碰后,物体A沿摩擦系数为μ的水平面滑动。 求:物体A滑动的距离。

书中习题6.13(p227)

以力F将一块粗糙平面均匀压在轮上,平面与轮之间的滑动摩擦系数为μ,轮为匀质圆盘,半径为R,质量为M,轴处摩擦力不计,轮的初角速度为ω0,问:轮转过多少度时即停止转动。

书中习题6.22(p228)

一均质细杆,长L=1m,可绕通过一端的水平光滑的轴O在铅垂面内自由转动,开始时杆静止于铅直位置。一子弹沿水平方向以v=10m/s的速度射入杆,射入点距离O点的距离为3L/4,子弹的质量为杆质量的1/9。

试求:(1)子弹与杆共同运动的角速度。

(2)杆的最大摆角θ

第八章 机械振动

书中例题7.1(P.237)

已知:A=8cm,T=4s,t=0时,x=4cm,向x轴正方向运动。 求:初相位

书中例题7.7(P.245)

已知:角频率ω和振幅A,用旋转矢量法求以下情况的初相位和运动学方程: t=0时,由平衡位置向x负方向运动。

t=0时,在x负方向一侧,离开平衡位置为振幅的一半,且向x轴负方向运动。

补充例题

重物A质量为m,放在倾角为?的光滑斜面上,并用轻质绳子跨过定滑轮与弹性系数为k的轻弹簧连接,将物体由弹簧尚未改变形变的位置静止释放,并开始计时,试写出以平衡点为原点的物体的振动方程(滑轮的质量不计)。

A ? 习题指导7.1

如图所示,一直角均质细杆,水平部分杆长为 l ,质量为 m ,竖直部分杆长为 2l ,质量为 2m 细杆可绕直角顶点处的固定轴 O 无摩擦地转动, 水平杆的未端与劲度系数为 k 的 弹簧相连,平衡时水平杆处于水 平位置。

求:杆作微小摆动时的周期。

第九章 波

书中例题13.3(下册p.139)

平面简谐波的波函数为:y = 0.04cosπ(50t-0.10x)

求:波的振幅、波长、周期、波速及波的传播方向。

第八章 静电场

书中例题8.3(p. 287)

电偶极子:大小相等的异号点电荷+q与-q,相距l 求:电偶极子中垂线上一点P的电场强度。

书中例题8.4 (p.289)

半径为R的均匀带电细圆环电量为q。 试计算圆环轴线上任一点P的电场强度。

dE r θ x R dq 书中例题8.5 (p.290)

计算半径为R,均匀带电量为q的圆形 平面板轴线上任意一点的电场强度。

dE

补充例题(学习指导P151,8.1)

半径为R的均匀带电半球面,面电荷密度为σ。 求:该半球面球心处的场强。

dq l θ x r R

X Z R α Rdα θ Rsinαdθ Y 书中例题8.6 (p.292)

有一均匀带电直导线,长为L,带电量为q,线外一点P到直线的垂直距离为a,P点与直线两端连线与y轴的夹角分别为θ1和θ2,求P点的电场强度。

dE dEy a θ2 y dEx P r θ

θ1 -ydy

书中例题8.8 (p.301) (重点)

求“无限长”均匀带电直导线,线电荷密度为λ,距直导线r处的一点P的电场强度。

书中例题8.9 (p.302) (重点)

半径为R,带电量为q的均匀带电球面的电场强度分布。

书中例题8.10 (p.303) (重点)

半径为R,带电量为q的均匀带电球体的电场强度分布。(电荷体密度为ρ)

书中例题8.11 (p.304) (重点)

求“无限大”均匀带电平面的电场强度分布。 平面的面电荷密度为+σ。

书中例题8.15(p.314)

求均匀电场中任一点的电势及任意两点间的电势差。

y

书中例题8.18(p.316) (重点)

半径为R的均匀带电细圆环电量为q。 试计算圆环轴线上任一点P的电势。

E b a b’ xa xb x P r θ x R dq 书中例题8.19(p.316)

计算半径为R,均匀带电量为q的圆形 平面板轴线上任意一点的电势。

书中例题8.21 (p.319)

半径为R,带电量为q的均匀带电球面的电分布。 试求:球外任意一点产生的电势。

P l θ x r R dq 书中例题8.22 (p.320)

无限长均匀带电圆柱面的半径为R,单位长度上带电量为+λ, 试求:相对空间P点的电势分布。

书中例题8.28(p.332)

带电量为+q的导体球和与它同心的带电量为-Q(Q>q)的导体球壳组成一导体组。 求:达到平衡时,各表面上电荷分布。

书中例题8.27(p.331)

两平行导电板,面积为S,间距为d,且S>>d2,带电量分别为qa和qb 求:静电平衡时,各面上电荷的面密度。

书中例题8.29(P.334)

求:平行板电容器的电容。

σ1 σ2 σ3 σ4

A

PB qA

qB

σ+

σ-

P书中例题8.30(P.334)

由两个同心导体球组成的电容器,半径分别为R1、R2,带电量分别为+q和-q。 求:球形电容器的电容。

书中例题8.31(P.335)

由两个同轴导体圆柱组成的电容器,半径分别为R1、R2,长度L>>R2-R1带电量分别为+q和-q。

求:球形电容器的电容。

书中例题8.32(P.335)

由两个半径为a的平行长直导线,轴间距离为d>>a。线电荷密度分别为+λ和-λ。 求:单位长度平行直导线 之间的电容。

u1

x d u2

P d-x

书中例题8.33(P.338)

半径为a,带电量为q的孤立金属球, 求:它所产生的电场储存的静电能。

dr r q a

书中例题8.33(P.338)

圆柱形电容器长为L,半径分别为 R1、R2,长度L>>R2-R1

带电量分别为+Q和-Q。

求:球形电容器的电场中的能量。

书中例题8.35(P.339)

如图两电容并联 C1=1μF,u1=100V C2=1μF,u2=200V

将电容器的正极与正极相联,负极与负极相联。 求:并联前后电容器所储存的静电能。

C2 C1

书中例题8.36(p.346)(重点)

自由电荷面密度为±σ的带电平行板电容器,中间充满两层各向同性的均匀介质,相对介电常数分别为εr1和εr2,厚度分别为d1和d1。 求:(1)各电介质中的电场强度; (2)电容器极板间的电势差; (3)电容器的电容。

+++++++++++

书中例题8.37(p.347) (重点)

- - - - εr1 εr2 + + + + ――――――――――― 半径分别为R1和R3的同心导体球面组成的球形电容器,中间充满相对介电常数为εr1和εr2的两层各向同性均匀介质,它们的分界线为R2的同心球面。 求:此电容器的电容。

q R2 R1 εr1 εr2 R3 补充例题:(重点)

同心导体球面组成的球形电容器,半径分别为R1和R2,带电量分别为±Q,电容器下半部充有电介质油,相对电容率为εr。

求:(1)介质中任意点的电场强度和电位移矢量; (2)电容器的电容。

类似的问题:(重点)

平行板电容器面积S,间距d,带电量为Q。一半充有电容率εr1的电介质,另一半充有电容率εr2的电介质。 求:(1)介质中任意点的电场强度和电位移矢量; (2)电容器的电容。 +++++++++++

εr1 εr2 ――――――――――― 书中例题8.38(p.348)

平行板电容器的极板面积为S,极板间距d,中间充满相对介电常数分别为εr电介质。当充电后,两极板间的电势差为△u。

求:(1)电容器中电场的能量

(2)如果切断充电电源,把电介质从电容器中抽出来,外界要作多少功。

书中例题8.39(P.349) (重点)

球形电容器中充满了相对介电常数为εr的各向同性均匀介质。给电容充电,使其两极上带电量为±q。 -q 求:电容器中电场的能量。

R2 dr q r R1

εr 补充例题:

一平行板电容器边长为a的正方形,间距为d,两板不严格平行,有一夹角θ,当θ<d

x dx

第九章 恒定磁场

书中例题9.1(p.365)

长为L的直导线通有恒定电流I。

求:距离直导线为a处一点P的磁感应强度B

书中例题9.2(p.366)

I θ2 Idl L l θ r ⊕ P a θ1 半径为R的线圈,通有电流I。

求:通过圆心、垂直圆平面的轴线上,与圆心相距为x处一点P的磁感应强度B。

R r’‘ θ x r dB θ dB 书中例题9.4(p.369)

均匀密绕的螺线管,半径为R,单位长度上的匝数为n,螺线管通有电流I。 求:螺线管轴线上一点P的磁感应强度B。

书中例题9.6(p.373)

r l

dl

β dB 半径为R的均匀带电圆盘,带电量为+q,圆盘以角速度ω绕通过圆心垂直于圆盘的轴转动。 求:(1)轴线上任意一点的磁感应强度B。 (2)圆盘的磁矩。

ω

r x P 。 x R 书中例题9.7(p.375)

长L=0.1米,带电量q=1×10-10C的均匀带电细棒,以速度v=1m/s沿x轴正方向运动。当细棒运动到与y轴重合时,细棒下端与坐标原点o的距离a=0.1m 求:此时坐标原点处磁感应强度B的大小。

例题9.8(p.383)

无限长均匀载流圆柱导体的截面半径为R,电流为I沿轴线方向流动。 求:载流圆柱导体内、外的磁感应强度B。

例题9.10(p.385)

螺绕环的总匝数为N,通有 电流I,环的中心半径为R。 求:螺绕环中心轴线上一点 P的磁感应强度B。

r1 r r2

例题9.9(p.384)

无限长载流螺线管通有电流I,单位长度上的匝数为n。 求:螺线管内外的磁感应强度B。

b

c

a d 例9.11(p.386)

无限大导体平板,其厚度可忽略不计,单位长度上通有恒定电流I。 求:无限大载流平板周围的磁感应强度B。

Q R P S 例题:

平行无限长直导线间的相互作用力

B2⊙

F21 F12 a II

例9.14(P.391)

B1⊕ 平行导轨由两个半径为R的无限长圆柱导体构成,两导轨轴线间距为l,另有一段同导轨垂直的导线AB可沿导轨平行滑动。电流I沿一导轨流入,从另一导轨流回,流经AB导线的电流为I’(I’<求:导线AB受到的安培力。

r1

B⊕ dF1 P

I’ I

I

习题9.2(5)(P. 429)

一线圈半径为R,载有电流I,放在匀强磁场B中,如图所示,

求:此线圈中的张力

。 。 。 。 。 。 。 。 。R 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 B 。 I 。 。 。 例9.13(P.390)

无限长载流直导线I1沿半径为R的圆形载流导线I2的直径AB放置。 求:(1)半圆弧ACB所受安培力的大小和方向; y (2)整个圆形电流所受安培力的大小和方向。 A I1 dFy dF dFx

I2 O θ I2dl C x B

例9.15(p.399)

在匀强磁场中,有一半径为R的半圆形平面载流线圈,通有电流I,B的方向与线圈平面平行。 求:(1)线圈所受安培力对y轴之力矩M。 (2)线圈平面转过π/2时,磁力矩M所做的功。 y I dα α Idl

例题:9.18(p.419)

o α x R B 无限长圆柱形铜线,外面包一层相对磁导率为μr的圆筒形磁介质。导线的半径为R1,磁介质的外半径为R2,铜线内均匀分布的电流I,铜线的相对磁导率为1。 求:无限长圆柱形铜线和介质内外的磁场强度H和磁感应强度B。

R1 r R2

μr

μr I 第十章 电磁感应定律

书中例题 10.2(p.443)

一半径r=0.20m的半园导线和直导线组成一回路,磁场垂直纸面向外,磁感应强度大小B=4t2+2t+3,回路电阻R=2欧姆,其中接一电动势ε=2.0V的理想电源(不计内阻) 求:t=10s时回路中的感应电动势的大小和方向及回路中的电流。

书中例题 10.3(p.444)

长直导线载有变化的电流i=(6t2+6t) ×10-1A,接有电源的矩形线框放置在导线的同一平面里,如图,a=0.1m,b=0.3m,L=0.3m,电源电动势ε=2V,线圈内磁介质的磁导率μ=1.46×10-4Tm/A,线圈总匝数为1000,电阻R=2欧姆。 求:t=1min时线圈中电流I的大小和方向。

r dr · · · · · · · · · · · · · · · ε

i

a ε L b 补充例题

长为L的铜棒,以角速度ω旋转ω//B 求:棒两端的电势差。

书中例题10.6(P452)

磁感应强度为B的匀强磁场中,放置一圆形线圈,线圈电阻为R,半径为r,绕直径OO’以匀角速度ω旋转,当线圈平面转至与B平行时, 求:OA两点的动生电动势及回路中的感应电流。

ω π/2 -θ O dl=r dθ

dl

V×B dθ θ A O’ B

A B 书中例题10.7(P453)

一通有恒定电流I的长直导线,旁边有一个与它共面的三角形线圈ACD,AC的长为l,D到AC边的垂直距离为d,时刻t,边AC与长直平行且相距r,

试求:当线圈由图位置,以速度v沿竖直方向向上运动时,三角形线圈每边上的动生电动势的大小和方向。 dl D r

θ2

C I v × B θ

dl θ1 dr A

r0 d 书中例题 10.8(p.455)

半径为R的长直螺线管中载有变化电流,管内产生均匀磁场,当磁感应强度的变化率以恒定速率增加时, 求:(1)管内外有旋电场E旋,并计算同心圆形导体回路中的感生电动势。 (2)闭合回路abcda中的感生电动势。 c c'

×R× × ×× × × × b × d' × × b × × d × × ×a× a

(3)将长为L的导体棒ab垂直于磁场放置在螺线管内,求棒两端的电动势 × × × × R × r ×h × × × ×α ×

EV

书中例题10.9(p.457)

薄壁导体柱壳,半径为r,高为h,电阻为R,放在N匝,长L的螺线管中部,L>>h,螺线管中通以交变电流I=I0sinωt。 求:(1)柱壳中的感应电流

(2)怎样提高感应电流产生的焦耳热。

(3)加热一半径为R,高为b,电阻率为ρ的金属圆柱,磁感应强度的变化率恒定地增加。 求:圆柱体内的电流。

书中例题 10.11(p.465

空心单层密绕长直螺线管,总匝数为N,长为L,半径为R,且L>>R。 求:螺线管的自感L

b

a

c

d 书中例题 10.12(p.465)

两根平行长直导线,半径为r0,两轴线相距d,且r0<补充例题:

长直同轴电缆,半径分别为R1和R2,中间介质的磁导率为μ。 求:长l一段的自感系数。

l

书中例题 10.13(p.466)

横截面为矩形的密绕螺绕环,总匝数为N,内外半径分别为R1和R2。 求:螺绕环的自感

书中例题10.14(p.468)

两个同轴螺线管1和2同绕在一个半径为R的长磁介质棒上,绕向相同,截面积等于磁介质棒的截面积,螺线管长分别为l1和l2,单位长度上的匝数分别为n1和n2,且l1>>R;l2 >>R 求:(1)证明M21=M12=M L 1

L 2 I 1 I 2

(2)两个线圈的自感L1和L2与M之间的关系。

书中例题10.15(p.469)

矩形线圈ABCD,长为l,宽为a,匝数为N,放在一长直导线旁边与之共面,长直导线是很大的回路的一部分,矩形线圈中通有电流i=I0cosωt。 求:长直导线中的互感电动势。

r dr i L

d

a

书中例题10.16(p.470)

半径分别为R和r(R>>r)的两个同轴线圈,相距为d,且d>>R,大线圈中通有电流I=I0sint。 求:(1)两线圈的互感系数;

r (2)小线圈中的互感电动势。

d R I 书中例题10.17(p.474)

长直同轴电缆,半径分别为R1和R2,中间介质的磁导率为μ。在内外筒中通以大小相等,方向相反的电流I。

求:长为l一段的电缆内所储存 的磁场能Wm,及自感系数。

l

书中例题10.18(p.474)

在电路中,电阻为R,自感为L,开关在1处时,电路中稳定的电流为I0,将开关打到2后,试证明电阻上放出的焦耳尔热等于电感中储存的磁能。

L R

2

K

ε 1

书中例题10.19(p.477)

平行板电容器两极板半径为R=0.1m的导体圆板,充电时,极板间的电场强度以dE/dt=

--

1012Vm1s1的变化率增加,两极板间为真空,略去边缘效应。 求:(1)两极板间的位移电流ID;

(2)求距两极板中心连线为r(r补充例题

如图所示,空气中的电容器接在电源两端,电压为U,不计回路中的电阻,将电容器的极板以速率V匀速拉开,当两极板间距为x时, X 求:电容器内位移电流密度是多少?位移电流的方向?

V V

+ -

U

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