6、解：（1）B??S?2?10?2T
（2）H?I?32A/m （3）??B??6.25?10?4N/A2,?r??497 H?0苏州大学普通物理（一）上课程（17）卷参考答案 共2页
二、计算题：（每小题10分，共60分）
vmv?l?mlv2?3mv 1、解：（1）由角动量守恒：mv?l?m??l?I?,???1222MlMl3（2）Mdt?I??2、解：（1）???123mvmvl Ml??32Ml22??10?rad/s,?x?0.1cos(10?t??0)， T4?2?(或?)33
t?0时,?0.05?0.1cos?0,v0??0.1?10?sin?0?0,??0?(2)即x?0.10cos(10?t?(3)Ep?4?)3121kx0?0.125J,Ek?kA2?Ep?0.375J223、解：以半径为r，高为h作同轴高斯面，则：
??1E?dS?E?2?rh????0?q
当r?a时,?q?0,?E?0?1当a?r?b时,?q??h,?E??5402??0rr当r?b时,?q?0,?E?0（2）设电子轨道半径为r，则：
v2?1e?f?m?e得:Ek?mv2??4.33?10?17J?270eV
r2??0r24??04、解：回路及方向如图
?I1?I3?I2?I1?1A???IR?IR????解得?11?I2??1A， 2221?IR?IR?????I??2A3332?3?225、解：由对称性分析，电流产生的磁场是轴对称的磁场，选择轴线
I1ε1R1I2R2
01-41
ε2I3ε3R3中心的圆形回路作为安培环路，则
?L??B?dl??0I?
?0r2?IrIr220?r?a时,I??2?r?2I,?2?rB?2I,即B?02?aaa2?a???I a?r?b时,?B?dl??0I,B?0L2?r??b?r时,?B?dl?0,B?0L6、解：（1）Ear?Ebr??（2）?i?rdB??5?10?3V?m?1,Ear方向向下,Ebr方向向右 2dt?L??E?dl?2?rEr??3.14?10?3V，方向沿逆时针方向
（3）Ua?Ub??ab?Irab?0
?3（4）Uc?Ua??i?3.14?10V(Uc?Ua)
苏州大学普通物理（一）上课程（18）卷参考答案 共2页
二、计算题：（每小题10分，共60分）
1、 解：米尺对悬点的转动惯量为，刚释放时由转动定律：mg?0.1?I??
???m?9.8?0.1?10.5rad/s2
0.093m12Iw 2米尺转到竖直位置时，由机械能守恒：mg?0.1?（2）???2、解： ??2mg?0.1?I2m?9.8?0.1?4.58rad/s
0.093mv??2m，
两波相遇处的????BO??AO?2?rB?rA????0?2?(20?x)?x????2?(10?x)?A1?A2,当???(2k?1)?时,A?A1?A2?0,???2?(10?x)?(2k?1)??x?10?k,k?0,?1,??????,?10QdxQ1L3、解： 棒上离O点x处取电荷元dq?dx,其在P点的电场dE? L4??0(a?x)2?P点电场E?dxQ??/2(a?x)2??0(4a2?L2)4??0L?LqQ??0(4a2?L2)QL/2
电荷q受到的电场力F?qE?
ε1,r1I1ε2,r2R1R2 01-42
I2I3ε3,r3 4、解：（1）选如图的电流方向及回路绕行方向，则
?I1?I3?I22?I(R?r)?I(R?r)????解得I??0.29A?1112221227 ?I(R?r)?Ir????3323?2222(2)P2?I2R2?0.25W5、解： (1)在AB上一线元dr(图示),dq??dr
dq形成的环形电流dI??dq???dr2?2?a?b???dr?dI???0a?b0B0??0???lna2r4?r4?a??2
orAdrBωa方向为垂直纸面向里(2)旋转带电线元dr的磁矩dpm??r2dI?AB段总磁矩pm??dpm??方向为垂直纸面向里a?br2drbdq=λdr??2ar2dr?1??[(a?b)3?a3]6 R2?I?IR?RR???0dr?0ln2,L??0ln2?0,?2?e 6、解：（1）L?,而???R12?rI2?R1I2?R12?R1（2）?i??LdI?0I??sin?t dt2?苏州大学普通物理（一）上课程（19）卷参考答案 共2页
二、计算题：（每小题10分，共60分）
12121、 解：（1）由功能原理：Fs?ks?mv ?v?22（2）撤去外力，弹簧又伸长Δs，则
2Fs?ks2?1m?s?1
m12121ks?mv?k(s??s)2?Fs 2222Fs1? k2?s??s?0.707,?s?0.207m?(s??s)2?2、解：由角动量守恒：mvL?mv1L?Iw， 由动能守恒：
121212mv?mv1?Iw 222(3m?m0)vmL2?I2mLv6mv可能得：v1? ?v?,???22(3m?m0)mL?ImL?I(3m?m0)L 01-43
3、解：对高斯面S1,?E0??s?E02?E1?s??A?s,即:?A??00 3?03对高斯面S2,E04?E1??s?E0?s??B?s,即:?B?00 3?03AS1ΔSBS2ΔSE0E0/3 4、 解：（1）设极板带电量为Q，则极板间电势差：
dQdQd?r1??r2U?U1?U2?????()?0?r1S2?0?r2S22?0S?r1?r2Q2?0S?r?rQ?C?,?C??51.6pFUd?r??r1212
E0/3（2）W?1CU2?2.58?10?7J 25、解：（1）图示，在圆盘上取一半径为r，宽为dr的细环所带电量
q2?rdr2?Rdq??qdI??dq??rdr2T2??R?dIR?0??qqB0??dB??0???2rdr?002 2r2?R?Rr方向为垂直纸面向外q(2)细环电流相应的磁矩dpm?sdI??r2?rdr2?RRq?1pm??dpm??2r3dr??qR20R4dq?6、解：d?m?dxIxda l?0?rIldx 2?xd?a?0?rlI0sin?tdx?0?rI0ld?a?m??d?m???sin?t?lnsd2?x2?d
d?m??0?rlI0d?a?0????(ln)cos?tdt2?d苏州大学普通物理（一）上课程（20）卷参考答案 共2页
二、计算题：（每小题10分，共60分） 1、 解：（1）I?1122mARA?mBRB?0.035kg?m2 22（1）转动力矩：M?FARA?FBRB,???（2）FA下移5m,则圆盘的角位移???M?28rad/s2 IS?50rad RA01-44
?2?2??????2800,??2800?52.9rad/s 121Ek?I???0.035?2800?49J或Ek?M????49J222、解：(1)A?0.10m,??2??21，
秒Tdx???0,??0??,即x?0.01cos(2t?) dt22x?0.10cos(2t??0),当t?0时,x?0,(2)当x?A1?dx???时,?cos(2t?),且?0,?2t???得t?秒?0.262秒 222dt2312yλdldθθoθxdE
3、解：由对称性:Ey?0,?dEx??Rd?Qsin??sin?d? 2224??0R4??0RQ2?2?0R2?,E0的方向指向x轴正向
?E0?Ex?Q4?2?0R2??0sin?d??4、解： 极板间场强;E??Q?
2??0r2??0hrb1Q2drQ2b2取同轴属圆柱壳,则dW??0EdV?,W??dW?ln
a24??0hr4??0ha5、解：（1）由F?IBl,B??0I 2?rF?FAD?FBC?0I1?0I12?0I1I2aL?I2a(?)?,方向向左aa2?2??(4d2?a2)(d?)(d?)
22(2)F?1.6?10?6N???0IrI?r2,?B?6、解：(1)?B?dl??0I?,2?rB??0 22?R2?R?0I2r2B2距导线中心轴r处的磁能密度?m? ?242?08?R 01-45
(2)在导线长度为1的范围内,厚度r?r?dr体元内储有磁能?0I2r2?0I23dWm?WmdV??1?2?rdr?rdr8?2R44?R4?0I21Wm??dWm?又?W?LI216?2??L?08?
01-46