第五章电场（二）
1. (a)
2. (d)
3. (d)
6. 解： 取微元电荷，则微元电和在点的电势为。
所以点的电势为
7. 解： (1) 球心点的电势为。
所以： (2) 设外球放出电荷为，则有：
所以： 8. 当，
当， 9. 提示：设导线和圆筒带电的轴线方向电荷线密度分别为及。
两导体间电势差为：
则导线表面及圆筒内表面的电场强度分别为：
10.解：点电势为：,点电势为：
点与点的电势差：
单位正电荷从点到点后其电势能增加了：
电场力作功为势能增加量的负值：
1. (c)
2. (d)
3. (b)
4. (c)
7. 偏转， 取向， 位移， 位移。
8. 解： (1) 根据高斯定理及电荷守恒定律可以得出内外表面的电荷分别为和。
3) 根据电势叠加原理点的电势为处的电荷与内表面电荷以及外表面电荷产生的电势的和。
9. 设左右两面的电荷密度为和，根据静电平衡条件和电荷守恒得。
所以得出：，电场为：
11. 由于平行板电容器的电容为，拉开距离后电容为。
在变化过程中，电容器的电量不变，所以前后电容器的电场能量为。
外力做功等于能量的增量。
1．b；2．c
3．解：建立如图ox坐标轴，在坐标处取宽度为的窄条电流。
它在p点产生的磁感应强度为：
p点磁感应强度大小为：
4．；提示：密绕螺线管。
5．ⅱ区域；
6．解：取园环为微元，则微元的电量为，其等效电流为。
等效电流产生的磁场为
圆心处磁场：
7． c；
8． a 9． d
10．解：对于平行于电流的两条电流：各处的磁场相等，所以。
对于段：取微元；
所以 11． 0.226t, 300a/m
提示：； 12．[解]：
1．答案：d提示：
若回路的电阻为r，则：感应电流：
感应电量：
2．解：金属环内磁通量。
感生电动势：
时沿顺时针指向。
3．解：（1）任意时刻t通过矩形线圈的磁通量。
(2) 任意时刻t矩形线圈中的电动势：
在图示位置时t=0:
4．解：（1）
2）电势最高与最低处电势差即dc两端的电势差：
5．解：左边导线激发磁场对导线框的磁通量：
同理：右边导线激发磁场对导线框的磁通量：
导线框的总磁通量：
导线框中的感应电动势：
6．解：作辅助线，则、为闭合回路，由faraday电磁感应定律得。
为的面积。扇形的面积。
又因为，，故段不产生感应电动势，因而直导线段的感应电动势为方向。
圆弧导线段的感应电动势为方向。
明显 回路中的感应电动势。
7．答案：9.6 j
提示： 1．b；提示：
2．b； 3．b；提示：气体内各处压强相等或温度相等，都不一定是平衡态。
4．a；提示：氢气的摩尔质量为，氦气的摩尔质量为；氢气的自由度为5，氦气的自由度为3。
5．；提示：，
6．、；提示：（1）根据及理想气体内能公式，得，因为内能均为，所以。
2）因，且同一容器温度相同，所以，所以：
7．、；提示：根据，相同的温度和压强下，相同。
1）根据，所以。
2）根据，所以。
8．内能为、平均平动动能为、平均动能为。
9．解：（1）由，个/
2）密度。3）平均动能。
4）气体分子视为立方体模型。
10．a；提示：三种速率都包含共同项，只有系数的差异。
11． c解：区间的分子数为
该区间内分子速率之和为，所以该区间分子的平均速率为。
12． 1000m/s
热力学第一定律）
1． a提示：，等压过程，温度升高（内能增加），体积增大（对外做功），吸热。
等容过程，温度降低（内能减少），体积不变（不做功），放热。
等温过程，温度不变（内能不变），体积减小（对内做功），放热。
2．162 焦。
提示：，等容过程，做功，吸热。
等压过程，因为b、c点的温度相同，所以。
根据热力学第一定律，所以对外做功。
3．在等压过程中，气体膨胀而对外做功，所以要比等容过程升高相同的温度多吸收一部分热量、、
提示：在等压过程中，吸热、、
所以：、4．一摩尔单原子理想气体从加热到，（1）体积没有变化；（2）压强保持不变。求在这两过程中各吸收了多少热量？增加了多少内能？气体对外做了多少功？
解：（1）等体变化：做功：；吸热： j
内能变化： j
2）等压变化：做功： j
吸热： j内能变化： j；或j
5．解：由图可知，所以，a－b－c全过程内能增量，吸热q = 对外作功a。又，则。
式中i =3，，，
所以。6．解：由初态和末态压强相等可知，得末态。
等温过程，，
等容过程，
又，得。7．答案：wda=－5.065×103 j；δeab=3.039×104 j；w =5.47×103 j；η=13％
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