大学物理习题及答案—07

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1、作业7i.在一个长直圆柱形导体外面套一个与它共轴的导体长圆筒，两导体的电导率可以认为是无限大。在圆柱与圆筒之间充满电导率为了的均匀导电物质，当在圆柱与圆筒上加上一定电压时，在长为/的一段导体上总的径向电流为I,如图7-1所示，则在柱与筒之间与轴线的距离为r的点的电场强度为［］。A.B.I2^/7yC.1/2兀fyD.答案:［B］解：如图，通过半径为厂、高为/的圆柱侧面的总电流为则该处的电流密度为由电流密度与电场强度的关系J=血（卩为电导率），得到2•—电子以匀速率厂作圆周运动，圆轨道半径为/?,它相当于一个圆电流，如图7-2所示，其电流强度

2、是［1oevA.2兀RC.evB.ev兀R?D.e答案：［A］l171rj解：在电子运动轨道上固定-个横截线，电子一个周期通过一次该横截线，即在一个运动周期T吋间内，通过横截线的电量为幺，因此，电流为j_e_e_ev~T~2^,~2^~2^R/O）3.单位正电荷从电源的负极通过电源内部移到正极时非静电力所作的功定义为该电源的电动势，其数学表达式为o答案：s=Ek-dr4.有一根电阻率为°、截面直径为d、长度为厶的导线。若将电压U加在该导线的两端，则单位时间内流过导线横截而的自由电子数为；若导线中自由电子数密度为n,则电子平均飘移速率为。7v

3、d2UU答案：，J=4pLenpLe解：（1）设单位吋间内流过导线横截血的自由电子数为N,则单位吋间内流过导线横截面的电量为幺N,这就是电流，I=eN.按电流与电压的关系SU_乳2广"_nd'U_epLepL4epL（2）电子漂移距离厶所用时间△/,即在△/内，电子全部通过以厶为高、以S为底的柱形底面，即在△/内柱形内的电子全部通过底面，其他电子都没有通过。因此，在A/内通过底而的电量为Aq=enLS因此，电流为enLSAr即得到I=^=ensvd=^enpL5.如图7-3所示的导体屮，均匀地流着10A的电流，已知横截面a=cm2,b=0

4、.5cm2,c的法线与轴线夹角为60°,试求：（1）三个面与轴线交点处的电流密度。（2）三个面上单位面积上的电流密度通量d/。解：（1）0=几=山%2九=丿厂2x105%2刃严几cos60J#="%26.圆柱形电容器，长为内、外两极板的半径为q,G，在两极板I'可充满非理想电介质，其电阻率为°,设在两极间加电压匕8。求：（1）介质的漏电阻心（2）漏电总电流/；（3）漏电流密度）；（4）介质内各点的场强。解：（1）R=dR=p—这里厂T厂+d厂的球壳层的横截面可认为相同，S球壳层的漏电阻:dR=p’=p乜-S2创・・・"・歸欽⑵心—灶迥R

5、心□IV(3)j=——=2和c0rBrArpY^n—