11、电荷为+q 和-2q 的两个点电荷分别置于 x=1 m 和 x=-1 m 处.一试验电荷置于 x 轴上何处,它受到的合力等于零
解:设试验电荷置于 x 处所受合力为零,即该点场强为零
得 x2-6x+1=0, m 因点处于 q、-2q 两点电荷之间,该处场强不可能为零
得 m 2、如图所示的长空心柱形导体半径分别为和,导体内载有电流 I,设电流均匀分布在导体的横截面上
求(1)导体内部各点的磁感应强度
(2)导体内壁和外壁上各点的磁感应强度
解:导体横截面的电流密度为 在 P 点作半径为 r 的圆周,作为安培环路
由 得 即 对于导体内壁,,所以 对于导体外壁,,所以 3、如图所示,有一根长直导线,载有直流电流 I,近旁有一个两条对边与它平行并与它共面的矩形线圈,以匀速度 沿垂直于导线的方向离开导线.设 t =0 时,线圈位于图示位置,求 12 (1) 在任意时刻 t 通过矩形线圈的磁通量 ; (2) 在图示位置时矩形线圈中的电动势 E
解:(1) (2) 4、在复色光照射下的单缝衍射图样中,其中某一未知波长光的第 3 级明纹极大位置恰与波长为光的第 2 级明纹极大位置重合,求这种光波的波长
解:设未知光的波长为,由单缝衍射的明纹条件: 及题意可知: 所以 5、解:由电荷分布的对称性可知场强是轴对称的,取以带电直线为轴的正圆柱面为高斯面,高为 h,底面半径为 r
由于场强垂直于上、下底面的法线,所以通过上、下底面的电通量为零
通过圆柱侧面的电通量为 E2πrh ,此高斯面包围的电荷为 λh
根据高斯定理有 E2πrh = λh /ε0 可得 6、解:两线圈在各自圆心处的磁感应强度分别为 23两线圈在各自圆心处的磁感应强度相互垂直,所以在公共中心处的磁感应强度大小为 与的夹角为 7、解法一:(用等效法)连接、,圆弧形导线与、形成闭合回路,闭合回路的