13_习题解答
大学物理课本答案习题 第十三章习题解答
习题十三13-1 如题图13-1所示，两条平行长直导线和一个矩形导线框共面，且导线框的一个边与长直导线平行，到两长直导线的距离分别为1r ，2r 。
已知两导线中电流都为0sin I I t ω=，其中I 0和ω为常数，t 为时间。
导线框长为a ，宽为b ，求导线框中的感应电动势。
解：无限长直电流激发的磁感应强度为02IB rμ=π。
取坐标Ox 垂直于直导线，坐标原点取在矩形导线框的左边框上，坐标正方向为水平向右。
取回路的绕行正方向为顺时针。
由场强的叠加原理可得x 处的磁感应强度大小00122()2()IIB r x r x μμ=+π+π+方向垂直纸面向里。
通过微分面积d d S a x =的磁通量为00m 12d d d d 2()2()I I B S B S a x r x r x μμΦππ⎡⎤=⋅==+⎢⎥++⎣⎦通过矩形线圈的磁通量为00m 012d 2()2()b I I a x r x r x μμΦ⎡⎤=+⎢⎥π+π+⎣⎦⎰012012ln ln sin 2a r b r b I t r r μω⎛⎫++=+ ⎪π⎝⎭ 感生电动势0m 12012d ln ln cos d 2i a r b r b I t t r r μωΦεω⎛⎫++=-=-+ ⎪π⎝⎭ 012012()()ln cos 2ar b r b I t r r μωω⎡⎤++=-⎢⎥π⎣⎦0i ε>时，回路中感应电动势的实际方向为顺时针；0i ε<时，回路中感应电动势的实际方向为逆时针。
13-2 如题图13-2所示，有一半径为r =10cm 的多匝圆形线圈，匝数N =100，置于均匀磁场B 中（B =0.5T ）。
圆形线圈可绕通过圆心的轴O 1O 2转动，转速1600r min n -=⋅。
求圆线圈自图示的初始位置转过题图13-1题图13-2解图13-1/2π时，(1) 线圈中的瞬时电流值（线圈的电阻为R =100Ω，不计自感）； (2) 圆心处磁感应强度。
《电机学》习题解答(吕宗枢) 13章
第13章 思考题与习题参考答案13.1 试述三相同步发电机理想并列的条件? 为什么要满足这些条件?答：三相同步发电机理想并列的条件是：（1）发电机的端电压gU 与电网电压c U 大小相等，相位相同，即c g U U =；（2）发电机的频率g f 与电网频率c f 相等；（3）发电机的相序与电网相序相同。
如果cg U U ≠，则存在电压差c U U U -=∆，当并列合闸瞬间，在U ∆作用下，发电机中将产生冲击电流。
严重时，冲击电流可达额定电流的5~8倍。
如果c g f f ≠，则电压相量g U 与c U 的旋转角速度不同，因此相量gU 与c U 便有相对运动，两相量的相角差将在0～360之间变化，电压差U ∆在（0～2）g U 之间变化。
频率相差越大，U ∆变化越激烈，投入并列操作越困难，即使投入电网，也不易牵入同步。
交变的U ∆将在发电机和电网之间引起很大的电流，在转轴上产生周期性交变的电磁转矩，使发电机振荡。
如果发电机的相序与电网相序不同而投入并列，则相当于在发电机端点上加上一组负序电压，gU 和c U 之间始终有120相位差，电压差U ∆恒等于gU 3，它将产生巨大的冲击电流和冲击转矩，使发电机受到严重破坏。
13.2 同步发电机的功角在时间和空间上各具有什么含义?答：功角δ既是时间相量空载电动势0E 与电机端电压U 之间的时间相位差角，又是空间相量主磁场0Φ 与合成磁场UΦ 之间的空间夹角。
13.3 与无穷大电网并联运行的同步发电机，如何调节有功功率？调节有功功率对无功功率是否产生影响？如何调节无功功率？调节无功功率对有功功率是否产生影响？为什么？答：与无穷大电网并联的同步发电机，通过调节原动机的输入功率（增大或减小输入力矩）来调节有功功率，调节有功功率会对无功功率产生影响；通过调节发电机励磁电流来调节无功功率，调节无功功率对有功功率不产生影响，因为在输入功率不调节时，输出功率不会变化，这是能量守衡的体现。
大物书后习题答案整理(杨晓峰版)-习题13
习题 13-9 解答： 两个圆环形导体垂直放置，a 导体产生的磁场与 b 导体所在线圈的法线相互
垂直，即 b 中的磁通量为零，同理 a 中的磁通量也为零，两个线圈中不会产生互 感电动势，因此没有互感。但是由于自身电流的变化，在每个线圈中产生自感电 流。
习题 13-10 解答： 电流和电压的均方根值等于它们瞬时值的平方在一个周期内的积分的平均
0 2π (x + d )
负号表示棒上动生电动势的方向与 dx 的方向相反，即由 B 到 A 。
习题 13-13 解答: 金属线框平面的法线和磁场方向相互垂直，因此金属框在旋转过程中通过它
的磁通量没有变化，因此回路中的感应电动势为零。a、c 两点间的电势差只要 通过求解 ac 棒中的感应电动势即可得到。
习题 13-5 解答： 感应电场电场线是闭合的，感生电场是非保守力场，且在闭合曲线上 EK 不
一定相等，故(A)、(B)、(C)排除，又由于电势的概念是根据静电场力是保守力而 引入，故答案为(D)。
习题 13-6 解答： 联结 OA 、OB ，构成闭合回路 OBAO（三角型）或 OBCAO（扇型），由于 OA
t2 t1
Iidt
1 R
2 d
1
1 R
(2
1 )
可知，线圈中通过的电荷与时
间无关，又2
1
BS
cos 60
BS
1 2
BS
，则电荷与线圈面积成正比。
习题 13-3 解答：
当 aOc 以速度v 沿 x 轴正向运动时, 选定 aoc 为正方向，根据动生电动势的
定义 i
b (v
a
B) dl
，可得 co
得到金属棒上产生的动生电动势。
工程光学第十三章习题解答（全）
2mm3011mm30工程光学 第十三章习题解答1． 波长nm 500=λ的单色光垂直入射到边长为3cm 的方孔，在光轴（它通过孔中心并垂直方孔平面）附近离孔z 处观察衍射，试求出夫琅和费衍射区的大致范围。
解： 夫琅和费衍射应满足条件 π<<+1max21212)(Z y x k)(900)(50021092)(2)(72max 2121max 21211m cm a y x y x k Z =⨯⨯==+=+>λλπ2． 波长为500nm 的平行光垂直照射在宽度为0.025mm 的单逢上，以焦距为50cm 的会聚透镜将衍射光聚焦于焦面上进行观察，求（1）衍射图样中央亮纹的半宽度；（2）第一亮纹和第二亮纹到中央亮纹的距离；（3）第一亮纹和第二亮纹相对于中央亮纹的强度。
解： 20sin ⎪⎭⎫ ⎝⎛=ααI Iθλπαs i n 22a f y ka kal ⋅=⋅== （1）)(02.010025.05006rad a=⨯==∆λθ )(10rad d = （2）亮纹方程为αα=tg 。
满足此方程的第一次极大α43.11= 第二次极大α.22= x a k l a θλπαs i n 2⋅⋅==ax πλαθ=sin 一级次极大)(0286.010025.043.1500sin 6rad x x =⨯⨯⨯=≈ππθθ ()mm x 3.141= 二级次极大)(04918.010025.0459.2500sin 6rad x x =⨯⨯⨯=≈ππθθ ()mm x 59.241= （3）0472.043.143.1sin sin 2201=⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛=ππααI I01648.0459.2459.2sin sin 2202=⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛=ππααI I10．若望远镜能分辨角距离为rad 7103-⨯的两颗星，它的物镜的最小直径是多少？同时为了充分利用望远镜的分辨率，望远镜应有多大的放大率？解：D λθ22.10= )(24.21031055022.179m D =⨯⨯⨯=-- ⨯-=⨯⨯⨯⨯⨯=''=Γ969310180606060067πϕ11． 若要使照相机感光胶片能分辨m μ2线距，（1）感光胶片的分辨率至少是没毫米多少线；（2）照相机镜头的相对孔径fD 至少是多大？（设光波波长550nm ）解：)(50010213mm N 线=⨯=- 3355.01490=≈'Nf D12． 一台显微镜的数值孔径为0。
13 干燥习题解答
pws 1.817 H w = 0.622 = 0.622 × = 0.011kg/kg pt − pws 101.3 − 1.817 α 而 (t 0 − t w ) k H A( H w − H )rw = αA(t − t w ) ⇒ H 0 = H w − k H rw 1.09 故 (20 − 16 ) = 0.00922kg/kg H 0 = 0.011 − 2455.5 ②出口空气的湿含量H2
55 37.40 0.928 0.395 0.047 0.055
60 47.01 1.373 0.479 0.040 0.049
70 72.31 3.956 0.880 020°C t as = 20°C
H , kg/kg H , kg/kg
D 35 = D 25 ( p 1 / p 2 ) × (T 2 / T1 )
1 . 75
= 0 . 143 × 10 − 4 m 2 /s
0.567
，空气的运动粘度为
α υ = 15.53 × 10 − 6 m 2 /s ，故有： / k H = 1.223(υ / D A )
= 1.325 ，又汽化潜热随温
空气 − 乙醇系统的 t - H 数据表
t ,°C ps , kPa
0 1.63 0.026 0.013 0.126 0.124
10 3.15 0.051 0.025 0.111 0.110
20 5.85 0.097 0.047 0.097 0.097
25 7.86 0.133 0.064 0.090 0.091
= (1.01 + 1.88 × 0.048) × 90 + 2492 × 0.048
查90℃时水的饱和蒸汽压值： p s = 525.8mmHg = 70.08kPa
13电磁感应习题解答14电磁场习题解答
第十三章 电磁感应一 选择题3．如图所示，一匀强磁场B 垂直纸面向内，长为L 的导线ab 可以无摩擦地在导轨上滑动，除电阻R 外，其它部分电阻不计，当ab 以匀速v 向右运动时，则外力的大小是： R L B R L B R L B R BL L B 222222222 E. D. 2 C. B. A.v v v vv 解：导线ab 的感应电动势v BL =ε，当ab 以匀速v 向右运动时，导线ab 受到的外力与安培力是一对平衡力，所以RL B L R B F F v 22===ε安外。
所以选（D ） 4．一根长度L 的铜棒在均匀磁场B 中以匀角速度ω旋转着，B 的方向垂直铜棒转动的平面，如图，设t = 0时，铜棒与Ob 成θ角，则在任一时刻t 这根铜棒两端之间的感应电动势是：（ ） A. )cos(2θωω+t B L B. t B L ωωcos 212 C. )cos(22θωω+t B L D. B L 2ωE. B L 221ω 解：⎰⎰⎰===⋅⨯=L L BL l l B l B )00221d d d ωωεv l B v （ 所以选（E ）6．半径为R 的圆线圈处于均匀磁场B 中，B 垂直于线圈平面向上。
如果磁感应强度为B =3 t 2+2 t +1，则线圈中的感应电场为：（ ）A ． 2π(3 t + 1)R 2 ,顺时针方向； Ｂ． 2π(3 t + 1)R 2 ,逆时针方向；C ． (3 t + 1)R ,顺时针方向；D ． (3 t + 1)R ,逆时针方向； 解：由⎰⎰⎰⋅∂∂-=⋅S B l E d d i t ，则感应电场的大小满足 选择题4图 选择题3图v2i π)26(π2R t R E +=⋅解出 E i = (3 t + 1)R 所以选（C ）。
7．在圆柱形空间内有感应强度B 的均匀磁场，如图所示，B 的大小以速率d B/d t 变化，在磁场中有C ，D 两点，其间可放置直导线和弯曲导线，则( )A ．电动势只在直导线中产生B ．电动势只在弯曲导线中产生C ．电动势在直导线和弯曲导线中产生，且两者大小相等D ．直导线中的电动势小于弯曲导线中的电动势 解：在圆柱形空间内的感生电场是涡选场，电场线是与圆柱同轴的同心圆，因为⎰⋅=l E d i ε，所以弯曲导线中的电动势比直导线中的电动势大。
03 电磁学：第12、13章 习题课及部分习题解答-修订补充版
R
∫
S
E ⋅ dS ⇒2πrlE =
R
q
ε0
r l
q=∫
0
2 Ar ⋅ 2πrldr = πAlR 3 3
3
AR E= 3ε 0 r
(r > R)
目录·电势的计算
作业册·第十三章 电势·第8题
Zhang Shihui
③ 内外电势分布 内部电势 U =
∫
L
r R
Edr Ar AR dr + ∫ dr R 3ε r 3ε 0 0
dl = Rdθ
λ dl cos θ dEx = dE cos θ = 2 4πε 0 a
q q cos θ dθ = cos θ ⋅ adθ = 2 4πε 0 a θ 0 a 4πε 0 a 2θ 0 1
θ0
2
θ
−
θ0
2
θ0
2
dE
x
q 2 沿x正 E = ∫ θ0 dEx = (sin + sin ) = − 4πε 0 a 2θ 0 2 2 2πε 0 a 2θ 0 方向 2
均匀带电细棒垂面上场强
2.电势的计算
Zhang Shihui
① 叠加原理，取微 U = 元，直接求电势 ② 先利用高斯定理 求场强，再求电势
∑ 4πε r
0
qi
i
,U =∫
b a
dq 4πε 0 r
作业册 第13章电势 第1题 第8题 第2题
V
∫
S
E ⋅ dS =
Q
ε0
, U a = ∫ E ⋅ dl
ΔS
O
ΔS
x
ρd = 2ε 0
−x
截面放大后
[嵌入式系统设计(基于STM32F4)][徐灵飞][习题解答] (13)
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《嵌入式系统设计（基于STM32F429）》第13章课后题参考答案1．常用的DAC电路结构有哪些？答：权电阻网络DAC、R–2R倒T形电阻网络DAC、电流型网络DAC2．分辨率为12位，参考电压为3.3V的DAC，想要输出1.2V的电压，请问输出这一电压对应的数字信号是多少？答：(1.2/3.3)*4095 = 14893．STM32F429微控制器的DAC有哪些触发方式（转换启动方式）？答：（1）、软件触发：通过写DAC的数据保持寄存器触发DAC转换（2）、硬件信号触发：通过定时器TRGO 事件或外部中断线9触发。
4．请问寄存器DHR和DOR之间有什么关系？答：DHR：数据保持寄存器。
可读写。
DOR：数据输出寄存器。
只读。
程序一般操作的是DHR寄存器。
5．DAC单通道的数据格式有哪些？答：（1）对于DAC单通道x，有三种可能的方式。
8位右对齐：软件必须将数据加载到DAC_DHR8R x[7:0]位（存储到DHR x[11:4]位）。
12位左对齐：软件必须将数据加载到DAC_DHR12L x[15:4]位（存储到DHR x[11:0]位）。
12位右对齐：软件必须将数据加载到DAC_DHR12R x[11:0]位（存储到DHR x[11:0]位）。
（2）对于DAC双通道，有以下可能的方式。
8位右对齐：将DAC通道1的数据加载到DAC_DHR8RD[7:0]位（存储到DHR1[11:4]位），将DAC通道2的数据加载到DAC_DHR8RD[15:8]位（存储到DHR2[11:4]位）。
12位左对齐：将DAC通道1的数据加载到DAC_DHR12RD[15:4]位（存储到DHR1[11:0]位），将DAC通道2的数据加载到DAC_DHR12RD[31:20]位（存储到DHR2[11:0]位）。
12位右对齐：将DAC通道1的数据加载到DAC_DHR12RD[11:0]位（存储到DHR1[11:0]位），将DAC通道2的数据加载到DAC_DHR12RD[27:16]位（存储到DHR2[11:0]位）。
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习题解答 4.1:使用间接寻址的循环程序 :
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习题解答 4.1:使用间接寻址的循环程序 :
SIMATIC S7
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习题解答 2.3:计算余数 :
SIMATIC S7
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习题解答 3.1:计算距离 :
SIMATIC S7
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SIMAT权利
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习题解答 5.2:访问复杂数据类型 :
SIMATIC S7
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传送带模型
INI 1到INI 3 (接近开关) LB1 光电开关
M1 (电机)
H 1,H 2,H 3 (LED)
S 1,S 2,S 3,S 4 (确认按钮)
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部分) 习题解答 6.1b:灌装工厂-传送控制(第2部分) :灌装工厂-传送控制( 部分
SIMATIC S7
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部分) 习题解答 6.1b:灌装工厂-传送控制(第3部分) :灌装工厂-传送控制( 部分
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习题解答 7.2:测试数据模块 :
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日期:2010-6-26 文件:PRO2_13E.32
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部分) 习题解答 9.2:使用 :使用SFB PUT/GET通信(OB1,第1部分) 通信 , 部分
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部分) 习题解答 9.2:使用 :使用SFB PUT/GET通信(OB1,第2部分) 通信 , 部分
通过S7-300建立培训设备 建立培训设备 通过 建立
SIMATIC S7
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S7-300培训设备的组态 培训设备的组态 培训设备
版本A 版本
(16通道 I/O模块)
模块 插槽号 I/O I/O地址
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部分) 习题解答 6.2a:用于工作站的 :用于工作站的FB1(第2部分) ( 部分
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习题解答 4.2:使用寄存器间接寻址的循环程序 :
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习题解答 4.3:计算和与平均值 :
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习题解答 6.2a:OB1 :
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部分) 习题解答 8.1:FC43中的错误处理(第1部分) : 中的错误处理 部分
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部分) 习题解答 8.1:FC43中的错误处理(第2部分) : 中的错误处理 部分
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习题解答 2.2:ACCU1中的数据交换 : 中的数据交换
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--> --> -->
PS 1
CPU 2
DI 16 4 0
DI 16 5 4
DO 16 6 8
DO 16 7 12
DI 16 8 16
DO 16 9 20
AI/AO4 10 352
版本B 版本
(32通道 I/O模块)
模块 插槽号 I/O地址
--> --> -->
PS 1
CPU 2
DI 32 4 0
DO 32 5 4
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用于传送的FB2(第1部分) 部分) 习题解答 6.2a:用于传送的 用于传送的 ( 部分
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用于传送的FB2(第2部分) 部分) 习题解答 6.2a:用于传送的 用于传送的 ( 部分
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习题解答 5.3:读取系统时钟 :
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日期:2010-6-26 文件:PRO2_13E.20
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习题解答 6.1a:灌装工厂-运行模式 :灌装工厂-
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部分) 习题解答 6.1b:灌装工厂-传送控制(第1部分) :灌装工厂-传送控制( 部分
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部分) 习题解答 6.2a:用于工作站的 :用于工作站的FB1(第1部分) ( 部分
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习题解答 7.3:创建 :创建DB
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习题解答 7.4:复制 :复制DB
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习题解答 1.1:减法后跳转 :
SIMATIC S7
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日期:2010-6-26 文件:PRO2_13E.8
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习题解答 1.2:乘法后跳转 :
SIMATIC S7
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日期:2010-6-26 文件:PRO2_13E.9
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个工作站( 部分) 习题解答 6.2b:扩展到 个工作站(FB10,第1部分) :扩展到3个工作站 ,
SIMATIC S7
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日期:2010-6-26 文件:PRO2_13E.30
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