大學物理答案第11章

1、第十一章第十一章恒定磁場恒定磁場11－1兩根長度相同的細導線分別多層密繞在半徑為R和r的兩個長直圓筒上形成兩個螺線管，兩個螺線管的長度相同，R＝2r，螺線管通過的電流相同為I，螺線管中的磁感強度大小滿足（）rRBB、（A）（B）（C）（D）rRBB2?rRBB?rRBB?2rRBB4?分析與解分析與解在兩根通過電流相同的螺線管中，磁感強度大小與螺線管線圈單位長度的匝數(shù)成正比根據(jù)題意，用兩根長度相同的細導線繞成的線圈單位長度的匝數(shù)之比21

2、??RrnnrR因而正確答案為（C）.11－2一個半徑為r的半球面如圖放在均勻磁場中，通過半球面的磁通量為（）（A）（B）Br2π2Br2π（C）（D）αBrcosπ22αBrcosπ2題112圖分析與解分析與解作半徑為r的圓S′與半球面構(gòu)成一閉合曲面，根據(jù)磁場的高斯定理，磁感線是閉合曲線，閉合曲面的磁通量為零，即穿進半球面S的磁通量等于穿出圓面S′的磁通量；因而正確答案為（D）SB??mΦ11－3下列說法正確的是（）（A）閉合回路上各

3、點磁感強度都為零時，回路內(nèi)一定沒有電流穿過（B）閉合回路上各點磁感強度都為零時，回路內(nèi)穿過電流的代數(shù)和必定為零（C）磁感強度沿閉合回路的積分為零時，回路上各點的磁感強度必定為零度為8mA時，在整個環(huán)中有多少電子在運行？已知電子的速率接近光速.分析分析一個電子繞存儲環(huán)近似以光速運動時，對電流的貢獻為，因而由cIeIΔ?，可解出環(huán)中的電子數(shù).lNecI?解通過分析結(jié)果可得環(huán)中的電子數(shù)10104???ecIlN11－7已知銅的摩爾質(zhì)量M＝63

4、.75ｇmol－1，密度ρ＝8.9gcm－3，在銅導線里，假設(shè)每一個銅原子貢獻出一個自由電子，（1）為了技術(shù)上的安全，銅線內(nèi)最大電流密度，求此時銅線內(nèi)電子的漂移速率vd；（2）在室溫下電子熱運動的平26.0Ammmj???均速率是電子漂移速率vd的多少倍？分析分析一個銅原子的質(zhì)量其中NA為阿伏伽德羅常數(shù)，由銅的密度ρ可以推算ANMm?出銅的原子數(shù)密度mρn?根據(jù)假設(shè)，每個銅原子貢獻出一個自由電子，其電荷為e，電流密度從而可dmnejv?

5、解得電子的漂移速率vd將電子氣視為理想氣體，根據(jù)氣體動理論，電子熱運動的平均速率emkTπ8?v其中k為玻耳茲曼常量，me為電子質(zhì)量從而可解得電子的平均速率與漂移速率的關(guān)系解（1）銅導線單位體積的原子數(shù)為MρNnA?電流密度為jm時銅線內(nèi)電子的漂移速率14Asm1046.4???????eNMjnejmmd?v（2）室溫下（T＝300Ｋ）電子熱運動的平均速率與電子漂移速率之比為81042.2π81???eddmkTvvv室溫下電子熱運動