《新编基础物理学答案解析》_第11章
第11章 恒定电流与真空中的恒定磁场
11-1 电源中的非静电力与静电力有什么不同?
答:在电路中,电源中非静电力的作用是,迫使正电荷经过电源内部由低电位的电源负极移动到高电位的电源正极,使两极间维持一定的电位差。而静电场的作用是在外电路中把正电荷由高电位的地方移动到低电位的地方,起到推动电流的作用;在电源内部正好相反,静电场起的是抵制电流的作用。
电源中存在的电场有两种:1、非静电起源的场;2、稳恒场。把这两种电场与静电场比较,静电场由静止电荷所激发,它不随时间的变化而变化。非静电场不由静止电荷产生,它的大小决定于单位正电荷所受的非静电力,k
F E q
=
。当然电源种类不同,k F 的起因也不同。 11-2静电场与恒定电场有什么相同处和不同处?为什么恒定电场中仍可应用电势概念? 答:稳恒电场与静电场有相同之处,即是它们都不随时间的变化而变化,基本规律相同,并且都是位场。但稳恒电场由分布不随时间变化的电荷产生,电荷本身却在移动。
正因为建立稳恒电场的电荷分布不随时间变化,因此静电场的两条基本定理,即高斯定理和环路定理仍然适用,所以仍可引入电势的概念。
11-3一根铜导线表面涂以银层,当两端加上电压后,在铜线和银层中,电场强度是否相同?电流密度是否相同?电流强度是否相同?为什么? 答:此题涉及知识点:电流强度d s
I =
??j s ,电流密度概念,电场强度概念,欧姆定律的微
分形式j E σ=。设铜线材料横截面均匀,银层的材料和厚度也均匀。由于加在两者上的电压相同,两者的长度又相等,故铜线和银层的场强E 相同。由于铜线和银层的电导率σ不同,根据j E σ=知,它们中的电流密度j 不相同。电流强度d s
I =
??j s ,铜线和银层的j 不同但
相差不太大,而它们的横截面积一般相差较大,所以通过两者的电流强度,一般说来是不相同的。
11-4一束质子发生侧向偏转,造成这个偏转的原因可否是: (1)电场? (2)磁场?
(3)若是电场或者是磁场在起作用,如何判断是哪一种场?
答:造成这个偏转的原因可以是电场或磁场。可以改变质子的运动方向,通过质子观察运动轨迹来判断是电场还是磁场在起作用。
11-5 3个粒子,当它们通过磁场时沿着如题图11-5所示的路径运动,对每个粒子可作出什么判断?
答:根据带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力规律,通过观察运动轨迹的不同可以判断三种粒子是否带电和带电种类。
11-6 一长直载流导线如题图11-6所示,沿Oy 轴正向放置,在原点O 处取一电流元d I l ,求该电流元在(a ,0,0),(0,a ,0),(a ,a ,0),(a ,a ,a )各点处的磁感应强度B 。 分析:根据毕奥-萨伐尔定律求解。 解:由毕奥-萨伐尔定律
03
d d .4π
I r
μ?=
l r
Β
原点O 处的电流元d I l 在(a ,0,0)点产生的Β为: 0003
3
2
d d d (d )4π
4π4πI
I l
I lj ai
B a lk k a a
a μμμ?=
=
-=-
d I l 在(0,a ,0)点产生的Β为:
003
2
d d d ()0,4π
4πI l
I l a a
a
μμ?=
=
?=j j
B j j
d I l 在(a ,a ,0)点产生的Β为:
02
2d d .16πI l
B k a
μ=
=-
d I l 在(a ,a ,a )点产生的Β为
02
3d d ().36π
I l
a
μ=
=
-B i k
题图11-5
题图11-6
11-7 用两根彼此平行的长直导线将半径为R 的均匀导体圆环联到电源上,如题图11-7所示,b 点为切点,求O 点的磁感应强度。
分析:应用毕奥-萨伐尔定律分别求出载流直导线L 1和L 2以及导体圆环上并联的大圆弧大ab 和小圆弧小ab 在O 点产生的磁感应强度,再利用磁感应强度的矢量叠加来求解。
解:先看导体圆环,由于大ab 和小ab 并联,设大圆弧有电流1I ,小圆弧有电流2I ,必有:
12I R I R =大小
由于圆环材料相同,电阻率相同,截面积S 相同,实际电阻与圆环弧的弧长l 大和l 小有关,即:
12,I l I l =大小
则1I 在O 点产生的1B 的大小为
0112
,4πI l B R μ=
大
而2I 在O 点产生的2B 的大小为
02212
.4I l B B R μ=
=π小
1B 和2B 方向相反,大小相等.即
120B B +=。
直导线1L 在O 点产生的
30B =。
直导线2L 在O 点产生的
R
I
B πμ404=
,方向垂直纸面向外。 则O 点总的磁感强度大小为
R
I
B B πμ4040=
= 方向垂直纸面向外
题图
11-7
11-8 一载有电流I 的长导线弯折成如题图11-8所示的形状,CD 为1/4圆弧,半径为R ,圆心O 在AC ,EF 的延长线上.求O 点处磁场的场强。
分析:O 点的磁感强度Β为各段载流导线在O 点产生磁
感强度的矢量和。
解:因为O 点在AC 和EF 的延长线上,故AC 和EF 段对O 点的磁场没有贡献。 CD 段
00,48CD I I
B R R
μμπ
=
=
π2
DE 段
00(cos 45cos135).42DE I
I
B a
R
μμ=
?-?=
=
ππ
O 点总磁感应强度为
0001
12824DE CD I
I
I B B B R
R
R μμμ??
=+=
+
=
+ ?ππ??
方同垂直纸面向外.
11-9. 在真空中,有两根互相平行的无限长直导线1L 和2L ,相距0.1m ,通有方向相反的电流,1I =20A,2I =10A ,如题图11-9所示.a ,b 两点与导线在同一平面内.
这两点与导线2L 的距离均为5.0cm .试求a ,b 两点处的磁感应强度,以及磁感应强度为零的点的位置.
分析:先根据无限长载流直导线的磁感应强度公式,由矢量叠加即可求出空中某场点的合场强。 解:如题图9-8所示,a B 方向垂直纸面向里
401
02
1.210(T)2π(0.10.05)
2π0.05
a I I B μμ-=
+
=?-?
b B 方向垂直纸面向外
502
01
1.3310(T)2π0.05
2π(0.10.05)
b I I B μμ-=
-
=???+
设0=B
在2L 外侧距离2L 为r 处 则
题图
11-8
题图
11-9
01
02
02π(0.1)
2πI I r r
μμ-
=+
解得
0.1m r =
11-10如题图11-10所示.一无限长薄电流板均匀通有电流I ,电流板宽为a ,求在电流板同一平面内距板边为a 的P 点处的磁感应强度。 分析:将无限长薄电流板分割成许多无限长载流直导线,应用无限长载流直导线产生的磁场d B 公式,然后积分求解总的磁感应强度。注意利用场的对称性。
解:在电流板上距P 点x 处取宽为d .x 并平行于电流I 的无限长窄条,窄条中的电流为
d d .I
I x a
=
d I 在P 点处产生的磁感强度为
0d d ,2I
B x
μ=
π方向垂直纸面向里。 整个电流板上各窄条电流在P 点处产生的d B 方向相同,故
2000d d d ln 22π2π2πa
a
I
I I
B B x x
x a a
μμμ??==== ?????
?
方向垂直纸面向里。
11-11 在半径1cm R =的“无限长”半圆柱形金属薄片中,有电流5I A =自下而上地通过,如题图11-10所示。试求圆柱轴线上一点P 处的磁感应强度。
分析:将半圆柱形金属薄片分割成许多无限长载流直导线,应用无限长载流直导线产生的磁场d B 公式,将d B 按坐标轴分解后再积分求解总的磁感应强度。注意利用场的对称性。 解:如解11-10图所示,
无限长载流半圆形金属薄片可看成由许多宽为d d l R θ=的无限长电流窄条所组成,每根导线上的电流在P 点产生的磁场d B 大小为0d d 2πI
B
R
μ=,
方向按右手螺旋
法则确定。
d d d ππI I
I l R R R θ=
= 002d d d .2π2πI I B R R
μμθ==
解图11-10
题图11-10
题图11-11
由于各电流窄条产生的磁场方向各不相同,应按坐标轴分解将矢量积分化为标量积分,即
00220
d d d sin sin ,2x x I I
B B B R R μθ
μθθπ
====
ππ???
020d d d cos cos 0.2y y I B B B R
μθ
θθπ====π???
所以
502
45
6.3710(T)10
x I
B B R μ-7-22-π?10?====?ππ? 方向向右。
11-12 在半径为R 及r 的两圆周之间,有一总匝数为N 的均匀密绕平面线圈(如题图11-12)通有电流I ,求线圈中心(即两圆圆心)处的磁感应强度。
分析:将密绕平面线圈分割成许多同心的圆电流,利用载流圆环在其圆心处产生的磁场d B 公式求解,然后再积分求解总的磁感应强度。
解:由于载流螺旋线绕得很密,可以将它看成由许多同心的圆电流所组成,在沿径向r 到R 范围内,单位长度的线圈匝数为
.N n R r
=
- 任取半径ρ,宽为d ρ的电流环,该电流环共有电流为
d d .IN
In R r
ρρ=
- 该电流环在线圈中心产生的磁感强度大小为
00d d d .22()IN B In R r μμρρρρ
=
=- 圆心处总磁感强度大小
00d d ln ,2()2()R
r
IN IN R
B B R r R r r
μμρρ===--??
方向垂直纸面向外。
11-13 如题图11-13所示,在顶角为2θ的圆锥台上密绕以线圈,共N 匝,通以电流I ,绕有线圈部分的上下底半径分别为r 和R .求圆锥顶O 处的磁感应强度的大小.
分析:将密绕线圈看成许多载流圆环,利用载流圆环在其轴线上产生的磁场公式d B 公式,再积分求解总的磁感应强度。
题图
11-12
题图
11-13
解:只要将题11-12中的均匀密绕平面线圈沿通过中心的轴垂直上提,便与本题条件相一致,故解题思路也相似。
如解图11-12建立坐标,取半径为ρ,宽为d ρ
的电流环的密绕线圈,其含有匝数为d N
R r
ρ
-, 通电流为
d d
.NI I R r
ρ=-
因为
cot x ρθ=,d d cot x ρθ=。
半径为ρ的一小匝电流在O 点产生的d B 大小为
2200223/22223/2
d d d 2(+)2(+cot )()I NI
B x R r μρμρρρρρθ==- 3003
sin d d .2csc ()2()NI NI R r R r μμθρρθρρ
==-- 所有电流产生的磁场方向均沿x 轴,所以其磁感强度大小为
3300sin sin d ln
.2()
2()
R
r
NI NI R
B R r R r r
μθ
μθ
ρ
ρ
=
=
--?
11-14 半径为R 的木球上绕有细导线,所绕线圈很紧密,相邻的线圈彼此平行地靠着,以单层盖住半个球面共有N 匝,如题图11-14所示。设导线中通有电流I ,求在球心O 处的磁感应强度。
分析:考虑线圈沿圆弧均匀分布,利用载流圆环在其轴线上产生的磁感应强度公式求解,再积分求解总的磁感应强度。
解:建立如解图11-14所示坐标,x 轴垂直线圈平面,考虑线圈沿圆弧均匀分布,故在d x x x -+内含有线圈的匝数为
22d d d d ./2N N N
N l R R R θθ=
==πππ
线圈中通电流I 时,中心O 点处磁感强度为
2
02
23/2
d d .2()
Iy B N x y μ=
+
因为
s i n ,c o s x R y R θθ==
解图11-12
解图11-13
题图11-14
对整个半球积分求得O 点总磁感强度为
2
0223/2
d d 2()Iy B B N x y μ==+??
20cos d IN
R
μθθπ20
=
π?
04IN
R
μ=
方向沿x 轴正向。
11-15 一个塑料圆盘,半径为R ,带电q 均匀分布于表面,圆盘绕通过圆心垂直盘面的轴转动,角速度为ω.试证明
(1)在圆盘中心处的磁感应强度为02q B R
μω=π
(2)圆盘的磁偶极矩为2m 1
4
p q R ω=
分析:均匀带电圆盘以角速度ω旋转时相当于圆电流,利用载流圆环在其圆心处产生的磁场
公式求解,再积分求解总的磁感应强度。
解:(1)在圆盘上取一个半径为r 、宽为d r 的细圆环,其所带电量为
2
d 2d 2d q
q r r r r R
σ=π=
ππ 圆盘转动后相当于圆电流
2
2
d d d 2d πq
qr r
I n q r r R
R
ωω==
π=
2ππ
若干个圆电流在圆心产生的磁感强度为
0002
d d d 222R
I
q
qr r
B B r
r R
R
μμμωω====
ππ??
?
(2)细圆环的磁矩为
3
2
m 2
2
d d d d qr
qr p S I r
r r R R ωω==π=
π
转动圆盘的总磁矩为
3
2m 2
1
d 4
R
qr p r q R R ωω==
?
方向沿轴向。
11-16 已知一均匀磁场的磁感应强度B =2T ,方向沿x 轴正方向,如题图11-16所示。试求:
(1)通过图中ABCD 面的磁通量; (2)通过图中BEFC 面的磁通量; (3)通过图中AEFD 面的磁通量。 分析:应用磁通量概念求解。
解:(1)取各面由内向外为法线正方向。则
22cos 2401030100.24(Wb)ABCD ABCD BS Φ--=π=-????=- 穿入
(2)cos
0.BEFC BEFC BS Φπ
==2
(3)cos 0.24(Wb)AEFD AEFD AEFD BS BS Φθ=== 穿出
11-17 如题图11-17所示,在长直导线AB 内通有电流I ,有一与之共面的等边三角形CDE ,其高为h ,平行于直导线的一边CE 到直导线的距离为b 。求穿过此三角形线圈的磁通量。
分析:由于磁场不均匀,将三角形面积分割成许多平行于长直导线的狭条,应用磁通量概念求出穿过狭条面元的磁通量,然后利用积分求出穿过三角形线圈的磁通量。
解:建立如解图11-17所示坐标,取距电流AB 为x 远处的宽为d x 且与AB 平行的狭条为面积元
d 2()tan30d .S b h x x =+-?
则通过等边三角形的磁通量为
0d 2()tan 30d 2b h
S
b
I
B S b h x x x
μΦ+=?=+-?π??
003d ()ln .33b h
b
I I b h x b h x b h h x b μ++-+??
==+-??ππ??
?
11-18 一根很长的圆柱形实心铜导线半径为R ,均匀载流为I 。试计算:
(1)如题图11-18(a )所示,导线内部通过单位长度导线剖面的磁通量;
(2)如题图11-18(a )所示,导线外部通过单位长度导线剖面的磁通量.
分析 解此题需分以下两步走:先由安培环路定理求得导线内、
外的磁感应强度分布情况;再根据磁通量的定义式d B S Φ=??
来求解。 解 由磁场的安培环路定理可求得磁感应强度分布情况为
解图11-17
题图11-18
题图11-17
020()2()2Ir B r R R I
B r R r μπμπ?=??
?=≥??
内外
然后求磁通量。沿轴线方向在剖面取面元d d S l r =,考虑到面元上各点B 相同,故穿过
面元的磁通量d d B S Φ=,通过积分,可得单位长度导线内的磁通量。 (1)导线内部通过单位长度导线剖面的磁通量
002
d d 24R R
Ir I
B r r R μμΦππ
===??
内内 (2)导线外部通过单位长度导线剖面的磁通量. 20d ln 22R
R
I
B r μΦπ
==
?
外外
11-19 如题图11-19所示的空心柱形导体,柱的内外半径分别为a 和b ,导体内载有电流I ,设电流I 均匀分布在导体的横截面上。求证导体内部
各点(a r b <<)的磁感应强度B 由下式给出:22
0222()I
r a B b a r
μ-=π-.
分析:应用安培环路定理求解。注意环路中电流的计算,应该是先求出载流导体内电流密度,再求出穿过环路的电流。 证明:载流导体内电流密度为
22()
I
b a δ=
π-
由对称性可知,取以轴为圆心,r 为半径的圆周为积分回路L ,则由安培环路定理
?∑=?l
i
i I l B 0d μ
得
22
2
2
0022
2()r a B r r a I b a
μδμ-π=π-=- 从而有
22
0222()I
r a B b a r
μ-=π-
11-20 有一根很长的同轴电缆,由两个同轴圆筒状导体组成,这两个圆筒状导体的尺寸如题图11-19所示。在这两导体中,有大小相等而方向相反的电流I 流过。求:
(1)内圆筒导体内各点(r a <)的磁感应强度B ;
题图
11-19
题图
11-20
(2)两导体之间(a r b <<)的B ; (3)外圆筒导体内(b r c <<)的B ; (4)电缆外(r c >)各点的B 。
分析:应用安培环路定理求解。求外圆筒导体内(b r c <<)的B 时,注意环路中电流的计算,应该是先求出外圆导体内电流密度,再结合内圆筒的电流,求出穿过环路的电流。 解:在电缆的横截面,以截面的轴为圆心,将不同的半径r 作圆弧并取其为安培积分回路L ,然后,应用安培环路定理求解,可得离轴不同距离处的磁场分布。 (1)当r a <时,0d 0
==??
∑l
i
i
I
l B μ
, 20B r π?=,得
B =0
(2)当a r b <<时,同理可得
02I
B r
μ=
π
(3)当b r c <<时,有
22022()2()I r b B r I c b μ??
π-π=-??π-??
得
2202212I r b B r c b μ?
?
-=- ?π-??
(4)当r c >时, B =0
11-21 在半径为R 的长直圆柱形导体内部,与轴线平行地挖成一半径为r 的长直圆柱形空腔,两轴间距离为a ,且a >r ,横截面如题图11-21所示.现在电流I 沿导体管流动,电流均匀分布在管的横截面上,
而电流方向与管的轴线平行.求: (1)圆柱轴线上的磁感应强度的大小; (2)空心部分轴线上的磁感应强度的大小.
分析 用填补法。空间各点磁场可看作半径为R ,电流为1I 均匀分布
在横截面上的圆柱导体和半径为r 电流为2I -均匀分布在横截面上的圆柱导体磁场之和.两电流密度相同。
解:载流导体内电流密度为
22()
I
R r δ=
π-
(1) 圆柱轴线上的磁感应强度的大小
电流1I 产生的磁感应强度 01=B
题图
11-21
电流2I -产生的磁感应强度
2
22
020222r R Ir a a I B -==πμπμ
合场强
2
0012222()
Ir B B B a R r μπ=+=
-
(2)空心部分轴线上O '点B 的大小:
电流2I 产生的 02
='B 电流1I 产生的
2
0122
2Ia B a R r
μπ'=-0222π()Ia R r μ=- 所以
00
122
2
2()
Ia
B B B R r μπ'''=+=-
11-22 一电子在-3
7.010T B =?的匀强磁场中做圆周运动,圆周半径
3.0cm r =,某时刻电子在A 点,速度v 向上,如题图11-21所示。
(1)试画出电子运动的轨道; (2)求电子速度v 的大小; (3)求电子动能k E 。
分析:应用运动电荷在匀强磁场中所受洛伦兹力公式并结合牛顿第二定律求解。 解:(1)由洛伦兹力
(),F e B =-?v
得电子的运动轨迹为由A 点出发刚开始向右转弯半径为r 的圆形轨道。 (2)由
2
,F e B m r
==v v 得
1937131
1.6100.037.010 3.710(m s )9.110
erB m ----????===???v (3)2317216k 11
9.110(3.710)=6.210(J)22
E m --=
=?????v 题图
11-22
11-23 把2.0keV 的一个正电子射入磁感应强度B 为2
0.10Wb m -?的均匀磁场内(题图11-22),其速度矢量v 与B 成89?角,路径成螺旋线,其轴在B 的方向.试求这螺旋线运动的周期T 、螺距p 和半径r 。
分析:应用洛伦兹力分析带电粒子在均匀磁场中的运动求解。注意分析带电粒子在平行于B 的方向和垂直B 的方向上运动的不同特点。
解:带电粒子在均匀磁场中运动时,当v 与B 成θ=89?时,其轨迹为螺旋线。则
712.6510(m s )-===??v 31
1019
229.1110 3.6810(s)1.6100.10
m T eB ππ---??===??? 71042.6810cos89 3.5610 1.6610(m)p T --==?????=?v
731319
2.6810sin899.1110 1.5110(m)1.6100.10
m r eB --⊥-?????===???v 11-24 某瞬间在A 点有一质子a 以71
10m s a -=?v 沿题图11-24中所示方向运动。相距4
10cm r -=远处的B 点有另一质子b 以31210m s b -=??v 沿图示方
向运动。,,a b r v v 在同一平面内,求质子b 所受的洛伦兹力的大小和方向。
分析:当考察两运动电荷的相互作用时,可从运动电荷B 在运动电荷A 形成的磁场中运动着手,求得所受磁力的大小和方向。
解:质子A 以a v 运动经过a 点的瞬间在b 点产生的磁感强度为
02
sin 454a
e B r μπ=
?v 方向垂直纸面向外。
质子B 以b v 运动,在经过b 的同一瞬间受洛伦兹力为
题图
11-23
题图
11-24
22302
sin 45 3.610N 4πa b
b e F e B r
μ-==
?=?v v v
方向垂直b v 和B 组成的平面,满足右手螺旋。
11-25 如题图11-25所示,一根长直导线载有电流130A I =,矩形回路载有电流220A I =,已知 1.0cm a =,8.0cm,12cm.b l ==试计算:
(1)作用在回路各边上的安培力; (2)作用在回路上的合力.
分析 (1)对于矩形上、下两段导线由于所处磁场不均匀,所受安培力用定义式积分法求解,对于矩形左右两段竖直导线由于各自所处磁感应强度为定值,可直接由BIL F =来求解,各自受力方向可用右手螺旋沿d I l B ?的方向来判定;(2)由于上、下两段导线1F 和2F 的大小相等,方向相反,对矩形回路来说,该两力的矢量和为零.而矩形的左右两段导线由于所处磁感强度不等,所受安培力3F 和4F 大小不同,且方向相反,因此线框所受的力为这两个力的合力.
解:(1)由分析可知,上下导线所受安培力大小相等,方向相反。
01
012
1222d sin d ln
2π2π
a b
l
a
I I I a b
F F I lB I x x
a
μμθ++====
??
左右导线所受安培力大小分别为
01232πI I l
F a
μ=
()
01242πI I l
F a b μ=-
+
线框所受总的安培力F 为左、右两边安培力3F 和4F 之矢量和,故合力的大小为 ()
3012
012
34 1.2810(N)2π2πI I l I I l
F F F a
a b μμ-=+=
-
=?+
合力的方向朝左,指向直导线.
11-26 如题图11-26所示,长直电流1I 附近有一等腰直角三角形线框,通以电流2I ,二者共面.求三角形线框各边所受的磁力.
分析:根据无限长载流导线所产生磁场的磁感应强度公式,B 与r 成反比。△ABC 三条边中:AB 边各点所处磁感应强度相同,可直接代入安培力公式中求解,无需积分;AC 和BC 边由于各点所处磁感应强度均不同,因此需建立坐标系、取电流元,根据安培力定义式用积分法求解。 解: AB 边所受的磁场力
??=A
B
AB B l I F d 2
题图
11-25
题图
11-26
01
01222π2πAB I I I a
F I a
d
d
μμ==
方向垂直AB 向左; AC 边所受的磁场力
??=C
A
AC B l I F d 2
?
++πμ=πμ=a
d d
AC d
a
d I I r I r
I F ln
22d 210102 方向垂直AC 向下;
同理BC 边所受的磁场力的大小
01
2d 2πd a
BC d
I F I l
r
μ+=?
因为
?
=45cos d d r
l
所以
?
++π
μ=?πμ=a
d a
BC d a
d I I r r I I F ln 245cos 2d 210120
方向垂直BC 向上.
11-27 载有电流20I A =的长直导线AB 旁有一同平面的导线ab ,ab 长为9cm ,通以电流
120A I =。求当ab 垂直AB ,a 与垂足O 点的距离为1cm 时,导线ab 所受的力,以及对O
点力矩的大小。
分析:本题中各电流元受安培力方向相同,而大小随位置变化(B 随位置变化)而变化,故需通过积分求解合力。各电流元受磁力矩方向也相同,大小也随位置变化而变化,导线对O 点的磁力矩也需通过积分求解。
解:电流ab 中任意电流元受力大小为1d d f I B x =。
0.1
01
10.01
0.1
d d ln
220.01
II f f x II x
μμ===
ππ
??
7
4410
2020ln10 1.8410(N)2--π?=
???=?π
对O 点力矩为
0.1
01
0.01
d d d 2II M M x f x x x
μ===π???
60
12(0.10.01)7.210(m N)2I I μ-=
-=??π
11-28 截面积为S ,密度为ρ的铜导线,被弯成正方形的三边,可以绕水平轴OO '转动,如题图11-28所示。导线放在方向为竖直向上的匀强磁场中,当导线中的电流为I 时,导线离开原来的竖直位置偏转一角度为θ而平衡,求磁感应强度。如2
2mm ,S =3
8.9g cm ,ρ-=?
15,10A I θ=?=。B 应为多少?
分析:载流线框绕OO '转动,由于没有平动只有转动,仅需考虑线框对OO '轴力矩的平衡,而不需考虑力的平衡。即0M =∑。磁力矩可用闭合线框受到磁力矩
求解。
解:设正方形各边长度为l ,质量为m ,平衡时重力对OO '轴的力矩
22sin sin 2sin 2
l
M mg mgl l sg θθρθ=+=重
载流线框受到磁力矩既可用整个线框受到磁力矩,也可用各导线段受力对轴的合力矩(因为此时以一条边为转轴),即m =?M p B ,其大小为
2m sin cos M p B Il B θθπ??
=-= ?2??
磁
平衡时有M M =重磁,即
222sin cos l sg Il B ρθθ=
36
4228.910210tan tan15=9.5410(T)10
sg B I ρθ--????==??
11-29 与水平成θ角的斜面上放一木制圆柱,圆柱的质量m 为0.25kg ,半径为R ,长l 为0.1m.在这圆柱上,顺着圆柱缠绕10匝的导线,而这个圆柱体的轴线位于导线回路的平面内,如题图11-29所示.斜面处于均匀磁场B 中,磁感应强度的大小为0.5T ,其方向沿竖直朝上.如果绕线的平面与斜面平行,问通过回路的电流至少要有多大,圆柱体才不致沿斜面向下滚动? 分析:本题属力电综合题。一方面,圆柱体受重力矩作用要沿斜面向下滚动;另一方面,处于圆柱体轴线平面内的载流线圈
题图
11-28
题图
11-29
(线圈不产生重力矩)要受磁力矩作用而阻止圆柱体向下滚动。当M M =重磁时,圆柱体保持平衡不再滚动。
解:假设摩擦力足够大,圆柱体只有滚动无滑动。 圆柱体绕瞬时轴转动受到的重力矩
sin M mgR θ=重
线圈受到的磁力矩
m sin sin M P B NBSI θθ==磁
当M M =重磁时圆柱不下滚.
sin sin mgR NBSI θθ=
得
0.259.8
2.45(A)222100.10.5
mgR mgR mg I NBS NB Rl NBl ?=
====??? 11-30 一个绕有N 匝的圆线圈,半径为a ,载有电流I 。试问:为了把这个线圈在外磁场中
由θ等于零的位置,旋转到θ等于90°的位置,需对线圈做多少功?θ是线圈的面法线与磁感应强度B 之间的夹角。假设100,N = 5.0cm,a =0.1A,I = 1.5T B =。
分析:此题为磁力做功公式的应用。 解:磁力做功为
21()(0)A I I I NBS INBS ΦΦΦ=?=-=-=- 220.1100 1.5π(5.010)0.12(J)-=-????=-
所以:外力需对线圈作多少功0.12J A '=
11-31 一半圆形闭合线圈半径0.1m,R =通过电流10A,I =放在均匀磁场中,磁场方向与线圈面平行,如题图11-31所示,3
510B =?GS 。 (1)求线圈所受力矩的大小和方向;
(2)若此线圈受力矩的作用转到线圈平面与磁场垂直的位置,则力矩做功多少?
分析:闭合线圈所受的磁力矩可以运用磁力矩与磁矩关系表达式求出。运用磁力做功表达式求出磁力矩做功。 解:(1)线圈受磁力矩,m M P B =? 所以
题图
11-31
m π
sin
2
M P B ISB == 2
342π0.110510107.8510(N m)2
--?=????=??
方向向上。 (2)此时磁力做功
2
342π0.1(0)10510107.8410(J)2
A I I BS Φ--?=?=-=????=?
计算机辅助制造 西南交大作业
本次作业是本门课程本学期的第1次作业,注释如下: 一、单项选择题(只有一个选项正确,共13道小题) 1. 英文缩写CAM的含义是。 (A) 计算机辅助设计 (B) 计算机辅助制造 (C) 计算机辅助教学 (D) 计算机辅助测试 正确答案:B 解答参考: 2. 在CAM系统中,是CAM系统的核心。 (A) 软件 (B) 通信系统 (C) 数控机床 (D) 计算机 你选择的答案:未选择 [错误] 正确答案:A 解答参考: 3. 将刀位轨迹变成可以控制机床的代码的过程称为。 (A) 建立加工模型 (B) 后置处理 (C) 输出加工代码 (D) 确定加工工艺 你选择的答案:未选择 [错误] 正确答案:B 解答参考: 4. 实体造型技术不包括以下哪一种? (A) 参数化造型 (B) 曲面造型 (C) 变量化造型 (D) 特征造型 你选择的答案:未选择 [错误] 正确答案:B
5. 坐标系是所有后续刀具路径输出点的基准位置,刀具路径中所有数据相对于该坐标系。 (A) 绝对 (B) 参考 (C) 加工 (D) 机床 正确答案:C 解答参考: 6. 用于指定毛坯的形状和大小,它与零件边界一起定义要切除的材料部分。 (A) 毛坯边界 (B) 检查边界 (C) 修剪边界 (D) 底平面 你选择的答案:未选择 [错误] 正确答案:A 解答参考: 7. 平面铣加工中各加工部位的侧壁与底面。 (A) 成锐角 (B) 垂直 (C) 成钝角 你选择的答案:未选择 [错误] 正确答案:B 解答参考: 8. 用于指定两道切削路径之间的横向距离。 (A) 固定进给量 (B) 横向进给量 (C) 刀径进给量 (D) 可变进给量 正确答案:B 解答参考: 9. 型腔铣用于粗加工型腔或区域。
大学生安全教育
大学生安全教育 系别:工商与公共管理系姓名:袁蕴 班级:行管1203 学号:2012410242 摘要:安全知识教育的现状近年来,随着高等教育改革和高校建设步伐的加快,高校对外交流机会增多,办校规模和招生人数扩大,高校及其周边治安状况日趋复杂,各类刑事、治安
案件时有发生,不安全因素增多。大学生安全意识和安全技能方面,有调查显示:52%的大学生曾在寝室违章使用电器、71%的大学生不知道如何使用灭火器、43%的大学生对安全防范怀有侥幸心理;80%的受调查人员的消防观念仅仅局限于火警电话119或发生火灾后等待消防队员的扑救,对于消防监督、火灾隐患整改、火场逃生和疏散以及如何加强消防工作感到茫然;63%的受调查人员对消防防范工作认识不清或持无所谓的态度。 关键字:大学生安全教育 当前,许多高校教师拥有私家轿车已不算希奇,摩托车更是普遍,学生骑自行车的很多,开汽车上学也已不再是新闻了。校园道路建设、校园交通管理滞后于高校的发展,一般校园道路都比较狭窄,交叉路口没有信号灯管制,也没有专职交通管理人员管理;校园内人员居住集中,上、下课时容易形成人流高峰等等原因,致使高校的交通环境日益复杂,交通事故经常发生。据相关数据统计,湘潭大学每年都有许多交通安全事故发生。 校园内易发生的交通事故校园内发生交通事故的主要原因是学生思想麻痹和安全意识淡保许多大学生刚刚离开父母和家庭,缺乏社会生活经验,安全意识比较淡薄,同时有的同学在思想上还存在校园内骑车和行走肯定比公路上安全的错误认识,一旦遇到意外,发生交通事故就在所难免。校园内发生交通事故的主要形式有以下几种: (1)注意力不集中。这是最主要的形式,表现为行人在走路时边走路边看书边听音乐,或者左顾右盼、心不在焉。 (2)在路上进行球类活动。大学生精力旺盛、活泼好动,即使在路上行走也是蹦蹦跳跳、嬉戏打闹,甚至有时还在路上进行球类活动,更是增加了发生事故的危险。 (3)骑“飞车”。一般高校校园面积都比较大,宿舍与教室、图书馆等之间的距离比较远,所以许多大学生购买了自行车,课间或下课时骑自行车在人海中穿行是大学的一道风景线。但部分学生骑车技术也实在“高超”,居然能把自行车骑得与汽车比快慢,孰不知就此埋下了祸根。2、消防安全大学是人们心目中的一片净土,是莘莘学子追求知识的摇篮。但是,由于在大学校园和社会环境里,各类消防不安全因素还大量存在,加之一些学生安全防范意识不强、遇险后缺乏必要的自救能力,各种触目惊心的火灾事件时有发生,给广大学生的生命健康安全带来了严重威胁,也引起了社会各界的广泛关注。在这种形式下,加强大学生的防火安全教育、将其纳入到大学生素质教育体系中来已经迫在眉睫,并有着非常重要的意义。它不但关系到大学生的人身财产安全,关系到当代大学生的全面发展,更关系到高校的安全稳定和首都教育全面、快速发展的大局高校发生火灾的原因。 (1)使用明火不慎,引起火灾。如点蜡烛、点蚊香、吸烟、使用液化气和焚烧垃圾等。 (2)电气火灾如违章用电、使用电器不当。(3)违反实验室操作规程3、财产安全。大学生的财产安全,主要是指大学生在学校期间所带的现金、存折、购物卡、学习及生活用品等不受侵犯。由于大学生涉世不深,不善于保管自己的钱物,又是集体生活的特殊群体,大学生的财产就成了盗窃、抢劫、诈骗、敲诈勒索等不法分子侵害的重点对象。目前,校园发生的各类案件中,侵害大学生财产案占到首位。大学生财产一旦受到侵害,不但给家庭带来一定负担,而且给大学生的学习、生活、心理造成一定影响。大学生为保障自己专心致志地学习,愉愉快快地生活,就有必要学会、掌握保障自己财产的安全的常识。 (一)切实提高对大学生安全教育工作重要性的认识。 大学生安全教育还处于宣传教育阶段,远未达到有计划、有目标、规范化教育的层次,但安全教育决不是可有可无,可做可不做的事情。安全教育是维护大学生安全的一项基础教育,是学生素质教育的一部分,是人才保障的根本教育,它始终是贯穿于人才培养的全过程。发生学生安全事故,不仅仅是个别学生受到伤害的问题,还会牵动学生家长,波及其他学生的情绪,影响高校正常的教学秩序,甚至还会影响到局部地区的社会稳定。因此,我们要把做好大学生安全教育工作提高到能否营造优良育人环境;能否维护校园和社会的稳定;能否实
大学物理3第11章习题分析与解答
习 题 解 答 11-1 在双缝干涉实验中,若单色光源S 到两缝21S S 、距离相等,则观察屏上中央明纹位于图中O 处。现将光源S 向下移动到示意图中的S '位置,则( ) (A )中央明条纹也向下移动,且条纹间距不变 (B )中央明条纹向上移动,且条纹间距不变 (C )中央明条纹向下移动,且条纹间距增大 (D )中央明条纹向上移动,且条纹间距增大 解 由S 发出的光到达21S S 、的光成相等,它们传到屏上中央O 处,光程差 0=?,形成明纹,当光源由S 向下移动S '时,由S '到达21S S 、的两束光产生了 光程差,为了保持原中央明纹处的光程差为0,它将上移到图中O '处,使得由S '沿21S S 、传到O '处的两束光的光程差仍为0.而屏上各级明纹位置只是向上平移,因此条纹间距不变。故选B 11-2 单色平行光垂直照射在薄膜上,经上下两表面反射的两束光发生干涉,如附图所示,若薄膜厚度为e , 且n 1<n 2,n 3<n 2, λ1为入射光在n 1中的波长,则两束反射光的光程为( ) (A )e n 22 (B )1 1222n e n λ- (C )2 2112λn e n - (D )2 2122λn e n - 习题11-2图 解 由于n 1〈n 2,n 3〈n 2,因此光在表面上的反射光有半波损失,下表面的反射光没有半波损失,所以他们的光程差2 22λ-=?e n ,这里λ是光在真空中的波 3 n S S ’ O O ’
长,与1λ的关系是11λλn =。 故选C 11-3 如图所示,两平面玻璃板构成一空气劈尖,一平面单色光垂直入射到劈尖上,当A 板与B 板的夹角θ增大时,干涉图样将发生( )变化 (A )干涉条纹间距增大,并向O 方向移动 (B )干涉条纹间距减小,并向B 方向移动 (C )干涉条纹间距减小,并向O 方向移动 (D )干涉条纹间距增大,并向B 方向移动 解 空气劈尖干涉条纹间距θ λ sin 2n l = ?,劈尖干涉又称为等厚干涉,即k 相同的同一级条纹,无论是明纹还是暗纹,都出现在厚度相同的地方. 当A 板与B 板的夹角θ增大时,△l变小. 和原厚度相同的地方向顶角方向移动,所以干涉条纹向O 方向移动。 故选C 11-4 如图所示的三种透明材料构成的牛顿环装置中,用单色光垂直照射,在反射光中看到干涉条纹,则在接触点P 处形成的圆斑为( ) (A )全明 (B )全暗 (C )右半部明,左半部暗 (D )右半部暗,左半部明 习题11-4图 解 牛顿环的明暗纹条件(光线垂直入射0=i ) ??? ??? ? ???=? ??=+=?) (,2,1,0,,2,1,0,2)12(明纹(暗纹)k k k k λλ 在接触点P 处的厚度为零,光经劈尖空气层的上下表面反射后的光程差主要由此处是否有半波损失决定. 当光从光疏介质(折射率较小的介质)射向光密的介质(折射率较大的介质)时,反射光有半波损失. 结合本题的条件可知右半部有一次半波损失,所以光程差是2 λ ,右半部暗,左半部有二次半波损失,光程差是零,左半部明。 故选D .162 .A θ B O 习题11-3图
计算机辅助制造(CAD CAM)技师教案
韶关第二技师学院技师培训教案 计算机辅助制造CAD-CAM 授课教师:韩伟课时:12节 第一讲:计算机辅助制造CAD-CAM基本概念及CAD-CAM的主要功能 教学目的: 了解计算机辅助制造CAD-CAM基本概念、CAD-CAM系统组成、现代产品开发TQCS理念、CAD-CAM的主要功能。 教学重点: 计算机辅助制造CAD-CAM基本概念、现代产品开发TQCS理念、CAD-CAM的主要功能 教学难点: TQCS理念的认识、CAD-CAM的主要功能分类方式。 教学方法: 课堂讲授。 教学过程: 一、计算机辅助制造CAD/CAM基本概念 计算机辅助设计,简称CAD(Computer Aided Design),是采用计算机开展机械产品设计的技术。 计算机辅助制造,简称CAM(Computer Aided Manufacturing),根据其覆盖的应用领域不同,可以分为计算机辅助编程和应用计算机进行制造信息处理的全过程两类狭义的定义和广义的定义。
企业的各种经营活动都是围绕产品而展开的,产品开发是企业的核心活动之一。随着社会的发展,产品开发的方法和技术手段发生了深刻变化,开发出的产品水平也日益提高,在机械制造业,以计算机技术为核心的信息技术的引入,导致了产品开发从传统开发模式向现代开发模式的巨大转变。 现代产品开发TQCS理念 1 、传统产品开发模式 ①功能设计—详细定义产品的各种功能。 ②性能设计——规定产品的性能。效率、环保、经济性、安全性、可靠性是一些通用指标。 ③操作设计。最大限度地考虑到使用的舒适性和方便性。 (2)详细设计与分析这是整个产品开发过程中最主要的、也是最重要的活动。主要包括: ①运动设计与实验; ②零件设计与计算; ③部件设计与分析; ④零部件的装配设计与分析;
大学大学生安全教育及管理细则资料
*****大学****学院 学生安全教育及管理细则 第一条为了加强学生安全教育,维护正常的教学和生活秩序,保障学生的人身和财务安全,促进学生身心健康发展,根据《普通高等学校学生安全教育及管理暂行规定》、《学生伤害事故处理办法》和《****大学学生管理协议书》,结合本院实际,特制定本细则。 第二条学生安全教育的主要内容是:安全意识教育、交通安全教育、防火、防盗、防毒等安全教育、宿舍安全教育、食品卫生安全教育、体育活动安全教育、劳动安全教育、社会实践安全教育、集体活动安全教育、教育实习安全教育、勤工助学安全教育、节假日安全教育、教学和生活设备安全教育、学习和生活中的安全教育等。 第三条学院应加强对学生进行安全教育的领导,将安全教育作为一项经常性工作,列入学院工作的重要议事日程,使之经常化、制度化。学院应当按照规定,建立健全安全制度,采取相应的管理措施,预防和消除教育教学环境中存在的安全隐患;当发生伤害事故时,应当及时采取措施救助受伤害学生。 第四条学生安全教育坚持正面引导及学校集中教育与班级教育相结合的原则。学院集中教育坚持每学期3次,分别安排在学期初、学期中间和学期末,每学期初学院集中开展学生安全教育活动,学院每月根据实际情况,设立相应安全教育主题。班主任要根据学院安排,积极开展安全教育,普及安全知识,增强学生安全意识和法律观念,切实提高学生的自我防范意识、自我救护能力。 第五条学生必须严格遵守国家法律、法规,遵守社会公德,遵守《高等学校学生行为准则》和《普通高等学校学生管理规定》和云南师范大学的各项规章制度,在日常教学及各项活动中,应遵守纪律,听从指导,服从管理。加强对学生的安全意识教育,主要包括防范知识教育、应急措施的教育、自我救护能力教育。
大学物理第11章习题答案(供参考)
第11章 电磁感应 11.1 基本要求 1理解电动势的概念。 2掌握法拉第电磁感应定律和楞次定律,能熟练地应用它们来计算感应电动势的大小,判别感应电动势的方向。 3理解动生电动势的概念及规律,会计算一些简单问题中的动生电动势。 4理解感生电场、感生电动势的概念及规律,会计算一些简单问题中的感生电动势。 5理解自感现象和自感系数的定义及物理意义,会计算简单回路中的自感系数。 6理解互感现象和互感系数的定义及物理意义,能计算简单导体回路间的互感系数。 7理解磁能(磁场能量)和磁能密度的概念,能计算一些简单情况下的磁场能量。 8了解位移电流的概念以及麦克斯韦方程组(积分形式)的物理意义。 11.2 基本概念 1电动势ε:把单位正电荷从负极通过电源内部移到正极时,非静电力所作的功,即 W q ε= 2动生电动势:仅由导体或导体回路在磁场中的运动而产生的感应电动势。 3感生电场k E :变化的磁场在其周围所激发的电场。与静电场不同,感生电场的电 场线是闭合的,所以感生电场也称有旋电场。 4感生电动势:仅由磁场变化而产生的感应电动势。 5自感:有使回路保持原有电流不变的性质,是回路本身的“电磁惯性”的量度。 自感系数L ://m L I N I =ψ=Φ 6自感电动势L ε:当通过回路的电流发生变化时,在自身回路中所产生的感应电动势。
7互感系数M :2112 12 M I I ψψ= = 8互感电动势12ε:当线圈2的电流2I 发生变化时,在线圈1中所产生的感应电动势。 9磁场能量m W :贮存在磁场中的能量。 自感贮存磁能:212 m W LI = 磁能密度m w :单位体积中贮存的磁场能量22111 222 m B w μH HB μ=== 10位移电流:D d d I dt Φ= s d t ?=??D S ,位移电流并不表示有真实的电荷在空 间移动。但是,位移电流的量纲和在激发磁场方面的作用与传导电流是一致的。 11位移电流密度:d t ?=?D j 11.3 基本规律 1电磁感应的基本定律:描述电磁感应现象的基本规律有两条。 (1)楞次定律:感生电流的磁场所产生的磁通量总是反抗回路中原磁通量的改变。楞 次定律是判断感应电流方向的普适定则。 (2)法拉第电磁感应定律:不论什么原因使通过回路的磁通量(或磁链)发生变化,回路 中均有感应电动势产生,其大小与通过该回路的磁通量(或磁链)随时间的变化成正比,即 m i d dt εΦ=- 2动生电动势:()B B K A A i εd d ==???E l v B l ,若0i ε>,则表示电动势方向由A B →;若 0i ε<,则表示电动势方向B A → 3感生电动势:m K l s i d Φd εd d dt dt = ?=- =-? ?B E l S (对于导体回路) B K A i εd =?E l (对于一段导体) 4自感电动势:L dI εL dt =- 5互感电动势:12212d ΨdI εM dt dt =-=- 6麦克斯韦方程组
大学物理课后答案第十一章
第十一章 机械振动 一、基本要求 1.掌握简谐振动的基本特征,学会由牛顿定律建立一维简谐振动的微分方程,并判断其是否谐振动。 2. 掌握描述简谐运动的运动方程)cos( 0?ω+=t A x ,理解振动位移,振幅,初位相,位相,圆频率,频率,周期的物理意义。能根据给出的初始条件求振幅和初位相。 3. 掌握旋转矢量法。 4. 理解同方向、同频率两个简谐振动的合成规律,以及合振动振幅极大和极小的条件。 二、基本内容 1. 振动 物体在某一平衡位置附近的往复运动叫做机械振动。如果物体振动的位置满足)()(T t x t x +=,则该物体的运动称为周期性运动。否则称为非周期运动。但是一切复杂的非周期性的运动,都可以分解成许多不同频率的简谐振动(周期性运动)的叠加。振动不仅限于机械运动中的振动过程,分子热运动,电磁运动,晶体中原子的运动等虽属不同运动形式,各自遵循不同的运动规律,但是就其中的振动过程讲,都具有共同的物理特征。 一个物理量,例如电量、电流、电压等围绕平衡值随时间作周期性(或准周期性)的变化,也是一种振动。 2. 简谐振动 简谐振动是一种周期性的振动过程。它可以是机械振动中的位移、速度、加速度,也可以是电流、电量、电压等其它物理量。简谐振动是最简单,最基本的周期性运动,它是组成复杂运动的基本要素,所以简谐运动的研究是本章一个重点。 (1)简谐振动表达式)cos(0?ω+=t A x 反映了作简谐振动的物体位移随时间的变化遵循余弦规律,这也是简谐振动的定义,即判断一个物体是否作简谐振动的运动学根据。但是简谐振动表达式更多地用来揭示描述一个简谐运动必须
涉及到的物理量A 、ω、0?(或称描述简谐运动的三个参量),显然三个参量确定后,任一时刻作简谐振动的物体的位移、速度、加速度都可以由t 对应地得到。 )2 cos()sin(00π ?ωω?ωω+ +=+-=t A t A v )c o s ()c o s (0202π?ωω?ωω±+=+-=t A t A a (2)简谐运动的动力学特征为:物体受到的力的大小总是与物体对其平衡位置的位移成正比、而方向相反,即kx F -=,它是判定一个系统的运动过程是否作简谐运动的动力学根据,只要受力分析满足动力学特征的,毫无疑问地系统的运动是简谐运动。这里应该注意,F 系指合力,它可以是弹性力或准弹性力。 (3)和简谐运动的动力学特征相一致的是简谐运动的运动学特征:作简谐 运动物体的加速度大小总是与其位移大小成正比、而方向相反,即x dt x d 222ω-=, 它也是物体是否作简谐运动的判据之一。只要加速度与位移大小成正比、而方向恒相反,则该物理量的变化过程就是一个简谐运动的过程。在非力学量,例如电量、电流和电压等电学量,就不易用简谐振动的动力学特征去判定,而LC 电路中的电量q 就满足q LC dt q d 1 22-=,故电量q 的变化过程就是一个简谐振荡的过程,显然用运动学的特征来判定简谐运动更具有广泛的意义。 3. 简谐振动的振幅、周期、频率和相位 (1)振幅A 是指最大位移的绝对值。A 是由初始条件来决定的,即 2 20 2 ω v + = x A 。 (2)周期T 是指完成一次完整的振动所用时间。ω π 2=T ,式中ω是简谐振 动的圆频率,它是由谐振动系统的构造来决定的,即m k =ω,ω也称为固有圆频率。对应的T 称为固有周期。v T 1 = ,式中v 称为频率(即固有频率),它与圆频率的关系2v ωπ=,是由系统本身决定的。
计算机辅助制造题库.
题库 一、填空题 1、一套完整的CAD/CAM系统包括____系统和____系统。 2、CIM是____、____、____、____等自动化技术发展的延续和更高水平的集成。 3、数控装置包括____、____、____、____和____五部分。 4、如果一直某NC机床的脉冲当量为0.005mm/脉冲,请问如果要让该设备沿X 方向走1.007mm,则数控装置要向私服系统发出____个脉冲。 5、数控加工的加工用量是指____、____、____、____。 6、APT系统中定义了____、____、____三个控制面。 7、测量机精度的表示方法主要有____、____、____三种。 8、如果已知刀具的进给速度为100mm/min,则其走直径为100mm的半圆须 ___分钟。 9、绿色制造技术从内容上包括____、____、____、____和 ___。 10、通用后置处理系统一般要求输入标准格式的____文件和____或__文件,输出的是符合该数控系统格式的数控程序。 11、数控机床的刀具补偿功能一般包括刀具____补偿和到刀具____补偿。 12、如果已知某NC机床的脉冲当量为0.005mm/脉冲,请问如果要让刀具从点(0,0)移动到点(5,10),则数控装置的输出装置要向伺服系统共发出____个脉冲。 13、三坐标测量记得测量方式一般有____、____、____。 14、数控编程中的误差包括____、____和____三种。 15、计算机支持的协同工作,基础是____,形式是____,关键是__。 16、虚拟制造可划分为以____为中心的虚拟制造,以____为中心的虚拟制造,以____为中心的虚拟制造三类。 17、著名的CAD/CAM软件有____、____、____、____等。 18、数控机床按对被控制量有无测量反馈装置分为____、____、___
大学物理答案第11章
第十一章恒定磁场 11-1两根长度相同的细导线分别多层密绕在半径为R 和r 的两个长直圆筒上形成两个螺线管,两个螺线管的长度相同,R =2r ,螺线管通过的电流相同为I ,螺线管中的磁感强度大小r R B B 、满足( ) (A )r R B B 2=(B )r R B B = (C )r R B B =2(D )r R B B 4= 分析与解在两根通过电流相同的螺线管中,磁感强度大小与螺线管线圈单位长度的匝数成正比.根据题意,用两根长度相同的细导线绕成的线圈单位长度的匝数之比 2 1==R r n n r R 因而正确答案为(C ). 11-2一个半径为r 的半球面如图放在均匀磁场中,通过半球面的磁通量 为( ) (A )B r 2π2 (B )B r 2 π (C )αB r cos π22(D )αB r cos π2 题 11-2 图 分析与解作半径为r 的圆S ′与半球面构成一闭合曲面,根据磁场的高斯定理,磁感线是闭合曲线,闭合曲面的磁通量为零,即穿进半球面S 的磁通量等于穿出圆面S ′的磁通量;S B ?=m Φ.因而正确答案为(D ). 11-3下列说法正确的是( ) (A )闭合回路上各点磁感强度都为零时,回路内一定没有电流穿过 (B )闭合回路上各点磁感强度都为零时,回路内穿过电流的代数和必定为零 (C )磁感强度沿闭合回路的积分为零时,回路上各点的磁感强度必定为零
(D )磁感强度沿闭合回路的积分不为零时,回路上任意一点的磁感强度都不可能为零 分析与解由磁场中的安培环路定律,磁感强度沿闭合回路的积分为零时,回路上各点的磁感强度不一定为零;闭合回路上各点磁感强度为零时,穿过回路的电流代数和必定为零.因而正确答案为(B ). 11-4在图(a)和(b)中各有一半径相同的圆形回路L1、L2,圆周内有电流I1、I2,其分布相同,且均在真空中,但在(b)图中L2回路外有电流I3,P 1、P 2为两圆形回路上的对应点,则( ) (A )? ??=?21L L d d l B l B ,21P P B B = (B )?? ?≠?21L L d d l B l B ,21P P B B = (C )? ??=?21L L d d l B l B ,21P P B B ≠ (D )? ??≠?21L L d d l B l B ,21P P B B ≠ 题 11-4 图 分析与解由磁场中的安培环路定律,积分回路外的电流不会影响磁感强度沿回路的积分;但同样会改变回路上各点的磁场分布.因而正确答案为(C ). 11-5半径为R 的圆柱形无限长载流直导体置于均匀无限大磁介质之中,若导体中流过的恒定电流为I ,磁介质的相对磁导率为μr(μr<1),则磁介质内的磁化强度为( ) (A )()r I μr π2/1--(B )()r I μr π2/1- (C )r I μr π2/-(D )r μI r π2/ 分析与解利用安培环路定理可先求出磁介质中的磁场强度,再由M =(μr-1)H 求得磁介质内的磁化强度,因而正确答案为(B ). 11-6北京正负电子对撞机的储存环是周长为240m 的近似圆形轨道,当环中电子流强度为8mA 时,在整个环中有多少电子在运行?已知电子的速率接近光速.
大学物理3第11章习题分析与解答
大学物理3第11章习题分析与解答 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
习 题 解 答 11-1 在双缝干涉实验中,若单色光源S 到两缝21S S 、距离相等,则观察屏上中央明纹位于图中O 处。现将光源S 向下移动到示意图中的S '位置,则( ) (A )中央明条纹也向下移动,且条纹间距不变 (B )中央明条纹向上移动,且条纹间距不变 (C )中央明条纹向下移动,且条纹间距增大 (D )中央明条纹向上移动,且条纹间距增大 解 由S 发出的光到达21S S 、的光成相等,它们传到屏上中央O 处,光程差0=?,形成明纹,当光源由S 向下移动S '时,由S '到达21S S 、的两束光产生了光程差,为了保持原中央明纹处的光程差为0,它将上移到图中O '处,使得由S '沿21S S 、传到O '处的两束光的光程差仍为0.而屏上各级明纹位置只是向上平移,因此条纹间距不变。故选B 11-2 单色平行光垂直照射在薄膜上,经上下两表面反射的两束光发生干涉,如附图所示,若薄膜厚度为e , 且n 1<n 2,n 3<n 2, λ1为入射光在n 1中的波长,则两束反射光的光程为( )(A )e n 22 (B )1 1222n e n λ- 3 n S S ’ O O ’
(C )2 2112λn e n - (D )221 22λn e n - 习题11-2图 解 由于n 1〈n 2,n 3〈n 2,因此光在表面上的反射光有半波损失,下表面的反射光没有半波损失,所以他们的光程差222λ-=?e n ,这里λ是光在真空中的波 长,与1λ的关系是11λλn =。 故选C 11-3 如图所示,两平面玻璃板构成一空气劈尖,一平面单色光垂直入射到劈尖上,当A 板与B 板的夹角θ增大时,干涉图样将发生( )变化 (A )干涉条纹间距增大,并向O 方向移动 (B )干涉条纹间距减小,并向B 方向移动 (C )干涉条纹间距减小,并向O 方向移动 (D )干涉条纹间距增大,并向B 方向移动 解 空气劈尖干涉条纹间距θ λ sin 2n l = ?,劈尖干涉又称为等厚干涉,即k 相同的同一级条纹,无论是明纹还是暗纹,都出现在厚度相同的地方. 当A 板与B 板的夹角θ增大时,△l变小. 和原厚度相同的地方向顶角方向移动,所以干涉条纹向O 方向移动。 故选C 11-4 如图所示的三种透明材料构成的牛顿环装置中,用单色光垂直照 射,在反射光中看到干涉条纹,则在接触点P (A )全明 (B )全暗 (C )右半部明,左半部暗 (D )右半部暗,左半部明 习题11-4图 解 牛顿环的明暗纹条件(光线垂直入射0=i ) .162 .A θ B O 习题11-3图
浅谈加强大学生安全教育与管理工作
浅谈加强大学生安全教育与管理工作 摘要:新时期高校学生安全教育与管理工作面临着严峻的挑战,高校要认清当前大学生安全教育与管理工作的形势,并采取如下有效措施:加强制度建设,建立长效化安全育人机制;加强安全教育,建立制度化安全教育格局;强化安全管理,构建精细化安全管理模式;开展专题研讨与培训,建立学生安全教育与管理工作表彰制度等。 关键词:大学生安全教育与管理工作;挑战;原则;措施 随着时代的发展,当代大学生的学习生活与社会各方面息息相关,由此带来的安全问题也引起了社会的普遍关注。在国际关系多元化的新形势下,大学生受到了各种非传统安全因素的影响。可以说,新时期大学生安全教育与管理工作面临着严峻的挑战。高校应如何面对挑战,切实加强大学生安全教育与管理工作,确保学生健康成长成才,创建平安和谐校园,已成为当前大学生思想政治教育工作面临的一项重大课题。 一、大学生安全教育与管理工作面临的新挑战 当前高校学生安全教育与管理工作面临着复杂的形势,这给高校的学生安全教育与管理工作带来诸多挑战。 1.社会环境的严峻挑战 随着市场经济的快速发展,人们的物质生活水平得到了显著提高。与此同时,由于受到了市场经济带来的一些负面影响,人们过于追求经济利益,某些人甚至铤而走险,不惜触犯国家法律法规以谋取个人经济利益,如时有发生的食品安全事件、交通安全事件、非法传销事件等。而全球化浪潮使得多元思想和文化纷至沓来,西方的价值观念、文化理念、生活方式等也通过各种方式涌入我国社会的各领域中。西方敌对势力也凭借其经济科技文化的发展优势,妄想利用商品贸易、文化往来和互联网等对我国青年一代进行“西化”。以美国为首的西方国家还利用突发事件、特殊时机、特殊人物等制造不利于我国构建社会主义和谐社会的舆论,丑化中国的形象,这些给当代大学生价值观的形成带来了严重的干扰,导致部分大学生出现了价值观偏离和理想信念模糊的问题。 目前,网络已经成为大学生学习和生活中不可或缺的工具。而网又是一把“双刃剑”,一方面有利于当代大学生获取知识和信息资源;另一方面,网络信息的鱼龙混杂,良莠不齐,使一些不健康的思想乘虚而入,致使一些学生沉迷于网络和游戏,把精力都花费在了虚拟的网络世界里,有的学生出现了孤独抑郁、网恋、游戏瘾、色情瘾等心理问题,严重影响了当代大学生的身心健康。 2.学校内部环境的挑战
大学物理答案第11章
第十一章 恒定磁场 11-1 两根长度相同的细导线分别多层密绕在半径为R 和r 的两个长直圆筒上形成两个螺线管,两个螺线管的长度相同,R =2r ,螺线管通过的电流相同为I ,螺线管中的磁感强度大小r R B B 、满足( ) (A ) r R B B 2= (B ) r R B B = (C ) r R B B =2 (D )r R B B 4= 分析与解 在两根通过电流相同的螺线管中,磁感强度大小与螺线管线圈单位长度的匝数成正比.根据题意,用两根长度相同的细导线绕成的线圈单位长度的匝数之比 2 1 ==R r n n r R 因而正确答案为(C ). 11-2 一个半径为r 的半球面如图放在均匀磁场中,通过半球面的磁通量 为( ) (A )B r 2π2 (B ) B r 2 π (C )αB r cos π22 (D ) αB r cos π2 题 11-2 图 分析与解 作半径为r 的圆S ′与半球面构成一闭合曲面,根据磁场的高斯定理,磁感线是闭合曲线,闭合曲面的磁通量为零,即穿进半球面S 的磁通量等于穿出圆面S ′的磁通量; S B ?=m Φ.因而正确答案为(D ). 11-3 下列说法正确的是( ) (A ) 闭合回路上各点磁感强度都为零时,回路内一定没有电流穿过 (B ) 闭合回路上各点磁感强度都为零时,回路内穿过电流的代数和必定为零 (C ) 磁感强度沿闭合回路的积分为零时,回路上各点的磁感强度必定为零
(D ) 磁感强度沿闭合回路的积分不为零时,回路上任意一点的磁感强度都不可能为零 分析与解 由磁场中的安培环路定律,磁感强度沿闭合回路的积分为零时,回路上各点的磁感强度不一定为零;闭合回路上各点磁感强度为零时,穿过回路的电流代数和必定为零.因而正确答案为(B ). 11-4 在图(a)和(b)中各有一半径相同的圆形回路L1 、L2 ,圆周内有电流I1 、I2 ,其分布相同,且均在真空中,但在(b)图中L2 回路外有电流I3 ,P 1 、P 2 为两圆形回路上的对应点,则( ) (A ) ???=?2 1 L L d d l B l B ,21 P P B B = (B ) ???≠?2 1 L L d d l B l B ,21 P P B B = (C ) ???=?2 1 L L d d l B l B ,21 P P B B ≠ (D ) ???≠?2 1 L L d d l B l B ,21 P P B B ≠ 题 11-4 图 分析与解 由磁场中的安培环路定律,积分回路外的电流不会影响磁感强度沿回路的积分;但同样会改变回路上各点的磁场分布.因而正确答案为(C ). 11-5 半径为R 的圆柱形无限长载流直导体置于均匀无限大磁介质之中,若导体中流过的恒定电流为I ,磁介质的相对磁导率为μr (μr<1),则磁介质内的磁化强度为( ) (A )()r I μr π2/1-- (B ) ()r I μr π2/1- (C ) r I μr π2/- (D ) r μI r π2/ 分析与解 利用安培环路定理可先求出磁介质中的磁场强度,再由M =(μr-1)H 求得磁介质内的磁化强度,因而正确答案为(B ). 11-6 北京正负电子对撞机的储存环是周长为240 m 的近似圆形轨道,当环中电子流强度为8 mA 时,在整个环中有多少电子在运行 已知电子的速率接近光速.
大学生安全教育措施.doc
大学生安全教育措施 大学生安全教育是加强对大学生安全知识教育,提高安全防范意识,普及安全知识,掌握必要的安全常识,学会自我保护。以下是我整理的aa资料,仅供参考,欢迎阅读。 大学生安全教育措施 一、大学生安全教育与管理面临的问题 随着高等教育体制改革的深入,"开放办学"成为高等教育促进人的全面、自由与和谐发展的必然选择,同时日益社会化的发展趋势也给高校带来诸多不安全因素。 大学生安全意识淡薄,财物丢失现象严重,不会使用灭火器等消防器材,不知道校园报警电话,会到食堂外餐饮点饮食,个别同学有过不同程度的心理问题;安全问题类型多样化,除了较为高发的人身财产安全、消防安全、交通安全、食品卫生安全等问题外,心理安全问题、网络安全问题也日益成为大学生安全教育和管理的新难点、新挑战。因此,在新形势下,有针对性地加强大学生安全教育和管理,增强学生自我安全意识和自我保护能力,塑造健全人格,自觉抵制各种不法侵害,营造安全的育人环境,是当前高校教育工作中的一项重要而迫切的任务。 二、大学生安全教育与管理存在问题的主要原因 1.社会因素 在当前经济全球化、文化多元化的大背景下,我们的高等教育既面临诸多机遇也遇到严重挑战,西方"拜金主义"、"享乐主义"思想的涌入加
上社会上一些错误舆论的导向,且与网络信息传播相结合,给易于接受新生事物的大学生带来巨大冲击,部分意志力不坚定、辨别能力差的同学的人生观、价值观发生扭曲,追求自身利益最大化,忽视安全问题,给自己或别人带来不应有的伤害。如果遇有重大的国际国内事件、热点事件,加上情绪化的意见就可能引发高校群体行动性事件,导致集体游行、暴力打砸等行为。 在开放办学的态势下,校园周边环境也日趋恶劣,给校园安全造成很大影响。网吧、黑出租、无证的饮食摊点、不规范出租的民房,这些存在安全隐患的地方往往成为高校学生的安全事件的常发地。高校所处的一些特殊地理位置,地处依山傍水的郊区,也成为安全隐患所在。 所在高校紧邻人工湖,每年都会发生几起伤亡事故。另外,部分高校存在一些人文或自然景观,每到节假日,游客大量涌入,也给校园治安造成影响。 2.学校因素 高校公共场所众多,宿舍、图书馆、餐厅、机房、自习室、运动场等都是人员高度密集的地方,在这些地方,存在偷盗、财物丢失,疾病传播,火灾,拥挤、踩踏等安全风险,如丢失财物的同学中,有的发生在宿舍、有的发生在自习室、有的发生在公交车上。设施不健全,人力、物力、财力投入少。如消防器材不能及时更新,逃生通道不畅;安装了门禁系统和监控摄像装置,但存在不开启或成像不清的现象;学校开始重视心理健康教育,但存在心理咨询场所狭小,人员、设备不足的问题;制度不健全,管理工作不到位。各高校根据教育部颁发的《高等学校学生行为准则》、《普
大学物理3第08章习题分析与解答
习题8-6图 I O R 第八章 恒定磁场 8-1 均匀磁场得磁感强度B 垂直于半径为r得圆面.今以该圆周为边线,作一半球面S ,则通过S 面得磁通量得大小为[ ]。 (A) (B) (C) 0 (D ) 无法确定 分析与解 根据高斯定理,磁感线就是闭合曲线,穿过圆平面得磁通量与穿过半球面得磁通量相等。正确答案为(B ). 8-2 下列说法正确得就是[ ]。 (A) 闭合回路上各点磁感强度都为零时,回路内一定没有电流穿过 (B) 闭合回路上各点磁感强度都为零时,回路内穿过电流得代数与必定为零 (C ) 磁感强度沿闭合回路得积分为零时,回路上各点得磁感强度必定为零 (D) 磁感强度沿闭合回路得积分不为零时,回路上任意点得磁感强度必定为零 分析与解 由磁场中得安培环路定理,磁感强度沿闭合回路得积分为零时,回路上各点得磁感强度不一定为零;闭合回路上各点磁感强度为零时,穿过回路得电流代数与一定为零。正确答案为(B)。 8-3 磁场中得安培环路定理说明稳恒电流得磁场就是[ ]。 (A) 无源场 (B) 有旋场 (C) 无旋场 (D) 有源场 分析与解 磁场得高斯定理与安培环路定理就是磁场性质得重要表述,在恒定磁场中B 得环流一般不为零,所以磁场就是涡旋场;而在恒定磁场中,通过任意闭合曲面得磁通量必为零,所以磁场就是无源场;静电场中E 得环流等于零,故静电场为保守场;而静电场中,通过任意闭合面得电通量可以不为零,故静电场为有源场。正确答案为(B )。 8—4 一半圆形闭合平面线圈,半径为R ,通有电流I,放在磁感强度为B 得均匀磁场中,磁场方向与线圈平面平行,则线圈所受磁力矩大小为[ ]。 (A) (B ) (C) (D ) 0 分析与解 对一匝通电平面线圈,在磁场中所受得磁力矩可表示为,而且对任意形状得平面线圈都就是适用得。正确答案为(B)。 8—5 一长直螺线管就是由直径d=0、2mm得漆包线密绕而成。当它通以I =0。5A 得电流 时,其内部得磁感强度B =_____________.(忽略绝缘层厚度,μ0=4π×10-7N /A 2) 分析与解 根据磁场中得安培环路定理可求得长直螺线管内部得磁感强度大小为,方向由右螺旋关系确定。正确答安为(). 8—6 如图所示,载流导线在平面内分布,电流为I ,则在圆心O 点处得磁感强度大小为_____________,方向为_____________ 。 分析与解 根据圆形电流与长直电流得磁感强度公式,并作矢量叠加,可得圆心O 点得总得磁感强度.正确答案为(,向里)。 8-7 如图所示,平行得无限长直载流导线A 与B , 电流强度均为I,垂直纸面向外,两根载流导线之间相距为a ,则(1)AB 中点得磁感应强度BP=_____________。 (2)磁感应强度沿图中环路l得线积分_____________. 分析与解 根据长直电流得磁感强度公式与电流分 布得对称性,P点得磁感强度就是两电流产生得磁感强度 习题8-7图
计算机辅助制造
1.系统的组成及功能模块有哪些? (1)系统的组成 其中,硬件系统的典型硬件有以下几个组成部分: 1)中央处理机(),有运算器与控制器组成。 2)数控存储器,如磁存储器、光存储器等。和存储器通常组装在一个机壳内,合称为 主机。 3)输入输出设备,如键盘、数字化仪、鼠标、图形显示器、打印机、绘图机等。 一般系统软件包括有:操作系统()、程序设计语言处理系统、数据库管理系统()、服务性程序和计算机网络软件。 (2)系统的功能模块 雕塑曲面造型功能、实体造型功能、物体质量特性计算功能、三维运动机构的分析和仿真功能、二三维图形的转换功能、三维几何模型的显示处理功能、有限元法网格自动生成功能、优化设计功能、数控加工功能、信息处理和信息管理功能。 2.利用网络查找出常见的软件系统及其应用。 1) 该软件是高度的软件系统。它帮助工程师以极高的效率,在单一数字模型中完成从产品设计、仿真分析、测试直至的产品研发全过程。是全世界制造业用户广泛应用的大型软件。2) 由美国公司推出的集成软件。其特点是:参数化特征造型、统一的数据库、设计修改关联性。 3) (简称)是美国的主导产品,是全球应用最普遍、最富竞争力的计算机辅助设计、辅助制造、辅助工程()的一体化软件系统之一,广泛应用于机械、汽车、飞机、电器、化工等各个行业的产品设计、制造与分析。 4) 是以色列公司是面对工模具行业集成的一体解决方案,该软件设计工具功能异常强大,且易于使用,该工具融合了线框造型、曲面造型和实体造型,使用者可以方便的处理获得的产品数据模型或者对新产品进行概念性设计。而且还支持具有高速铣削功能的轴~轴加工的
铣削编程功能基于毛坯残留知识的加工和自动化加工模板,大大缩短了数控编程和加工的时间。 5) 该软件是美国的公司开发的基于平台的系统,由于它对硬件要求不高,并且操作灵活、易学易用并具有良好的价格性能比,因而深受广大企业用户和工程技术人员的欢迎,广泛应用于机械加工、模具制造、汽车工业和航天工业等领域,是目前应用较为广泛的软件之一。 3.利用网络查找、、、虚拟制造的相关资料(定义、发展、应用)。 1) 的中文名称为()。是一门用来管理所有与产品相关信息(包括零件信息、配置、文档、文件、结构、权限信息等)和所有与产品相关过程(包括过程定义和管理)的技术。 随着的加剧,缩短产品上市时间、降低生产成本已经成为企业所面临的严峻挑战,这种情况直接影响到了企业的产品全生命周期管理。而虚拟企业概念的提出,更加要求企业具备一种信息基础环境,使得企业能够实现与供应商和客户之间交换多种类型的产品数据。每个企业在中必须全面有效的协作,这种合作关系从产品的概念设计阶段就要开始,它们不但要访问产品设计数据,而且要还需要访问制造过程中的数据,还有其它一些在中的涉及到的有关产品信息。但是,传统的系统局限于设计阶段的工程信息管理,不能够很好的适应敏捷制造和下的产品开发尤其是制造过程的需要。因此,在虚拟企业概念下的,面向的成为研究的焦点。 采用先进的技术,是提高产品竞争力的必由之路。在,近的企业已采用了技术,而对于拥有百万企业的来说,随着信息化进程的推进,越来越多的企业将意识到采用技术来存取和管理生产的重要性,预计在今后五年内,我国将有的企业会使用技术,国内的市场在年会超过万元。可见,技术在我国企业中有着非常广阔的应用前景。 国产产品已经进入国内市场,但大多是用在管理上,尽管在软件的功能、性能及稳定性方面与国外软件还有一定差距,但在符合企业需求、价格优势及技术支持等方面已明显地显示出了国产系统的优势。 ) :光端交换机 ( )设备:通信终端 ) 是英文或的缩写,直译就是计算机现代。 定义:是通过计算机硬,并综合运用、制造技术、、自动化技术、,将企业生产全部过程中有关的人、技术、经营管理三要素及其信息与物流有机集成并优化运行的复杂的大系统。 发展趋势: 、集成化从当前的企业内部的信息集成发展到过程集成(以为代表),并正在步入实现企业间集成的阶段(以为代表)。 、数字化虚拟化从产品的数字化设计开始,发展到产品全生命周期中各类活动、设备及实体的数字化。 、网络化从基于发展到基于的分布网络制造,以支持全球制造策略的实现。 、柔性化正积极研究发展企业间的动态联盟技术、敏捷设计生产技术、柔性可重组机器技术等,以实现敏捷制造。 、智能化智能化是制造系统在柔性化和集成化的基础上进一步发展与延伸,引入各类人工智能技术和智能控制技术,实现具有自律、分布、智能、仿生、敏捷、分形等特点的新一