《新編基礎(chǔ)物理學(xué)答案》第11章

1、第11章恒定電流與真空中的恒定磁場(chǎng)1第11章恒定電流與真空中的恒定磁場(chǎng)恒定電流與真空中的恒定磁場(chǎng)111電源中的非靜電力與靜電力有什么不同？答：在電路中，電源中非靜電力的作用是，迫使正電荷經(jīng)過電源內(nèi)部由低電位的電源負(fù)極移動(dòng)到高電位的電源正極，使兩極間維持一定的電位差。而靜電場(chǎng)的作用是在外電路中把正電荷由高電位的地方移動(dòng)到低電位的地方，起到推動(dòng)電流的作用；在電源內(nèi)部正好相反，靜電場(chǎng)起的是抵制電流的作用。電源中存在的電場(chǎng)有兩種：1、非靜電起源

2、的場(chǎng)；2、穩(wěn)恒場(chǎng)。把這兩種電場(chǎng)與靜電場(chǎng)比較，靜電場(chǎng)由靜止電荷所激發(fā)，它不隨時(shí)間的變化而變化。非靜電場(chǎng)不由靜止電荷產(chǎn)生，它的大小決定于單位正電荷所受的非靜電力，。當(dāng)然電源種類不同，的起因也不同。kFEq???kF?112靜電場(chǎng)與恒定電場(chǎng)有什么相同處和不同處？為什么恒定電場(chǎng)中仍可應(yīng)用電勢(shì)概念？答：穩(wěn)恒電場(chǎng)與靜電場(chǎng)有相同之處，即是它們都不隨時(shí)間的變化而變化，基本規(guī)律相同，并且都是位場(chǎng)。但穩(wěn)恒電場(chǎng)由分布不隨時(shí)間變化的電荷產(chǎn)生，電荷本身卻在移動(dòng)。

3、正因?yàn)榻⒎€(wěn)恒電場(chǎng)的電荷分布不隨時(shí)間變化，因此靜電場(chǎng)的兩條基本定理，即高斯定理和環(huán)路定理仍然適用，所以仍可引入電勢(shì)的概念。113一根銅導(dǎo)線表面涂以銀層，當(dāng)兩端加上電壓后，在銅線和銀層中，電場(chǎng)強(qiáng)度是否相同？電流密度是否相同？電流強(qiáng)度是否相同？為什么？答：此題涉及知識(shí)點(diǎn)：電流強(qiáng)度，電流密度概念，電場(chǎng)強(qiáng)度概念，歐姆定律的微dsI?????js分形式。設(shè)銅線材料橫截面均勻，銀層的材料和厚度也均勻。由于加在兩者上的電jE????壓相同，兩者的長(zhǎng)度

4、又相等，故銅線和銀層的場(chǎng)強(qiáng)相同。由于銅線和銀層的電導(dǎo)率不同，E??根據(jù)知，它們中的電流密度不相同。電流強(qiáng)度，銅線和銀層的不同jE????j?dsI?????jsj?但相差不太大，而它們的橫截面積一般相差較大，所以通過兩者的電流強(qiáng)度，一般說來是不相同的。114一束質(zhì)子發(fā)生側(cè)向偏轉(zhuǎn)，造成這個(gè)偏轉(zhuǎn)的原因可否是：（1）電場(chǎng)？（2）磁場(chǎng)？（3）若是電場(chǎng)或者是磁場(chǎng)在起作用，如何判斷是哪一種場(chǎng)？答：造成這個(gè)偏轉(zhuǎn)的原因可以是電場(chǎng)或磁場(chǎng)?？梢愿淖冑|(zhì)子的運(yùn)

5、動(dòng)方向，通過質(zhì)子觀察運(yùn)動(dòng)軌跡來判斷是電場(chǎng)還是磁場(chǎng)在起作用。第11章恒定電流與真空中的恒定磁場(chǎng)3117用兩根彼此平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線將半徑為R的均勻?qū)w圓環(huán)聯(lián)到電源上，如題圖117所示，b點(diǎn)為切點(diǎn)，求O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。分析：應(yīng)用畢奧薩伐爾定律分別求出載流直導(dǎo)線L1和L2以及導(dǎo)體圓環(huán)上并聯(lián)的大圓弧和小圓弧在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁大ab大ab感應(yīng)強(qiáng)度，再利用磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量疊加來求解。解：先看導(dǎo)體圓環(huán)，由于和并聯(lián)，設(shè)大圓弧有電流，小圓弧有電流，必有：大ab大

6、ab1I2I12IRIR?大小由于圓環(huán)材料相同，電阻率相同，截面積S相同，實(shí)際電阻與圓環(huán)弧的弧長(zhǎng)和有關(guān)，l大l小即：12IlIl?大小則在O點(diǎn)產(chǎn)生的的大小為1I1B?01124πIlBR??大而在O點(diǎn)產(chǎn)生的的大小為2I2B?02212.4IlBBR????小和方向相反，大小相等.即1B?2B?。120BB????直導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的1L。30B?＝直導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的2L，方向垂直紙面向外。RIB??404?則O點(diǎn)總的磁感強(qiáng)度大小為RIBB