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大学物理练习题及答案

大学物理练习题及答案
大学物理练习题及答案

关于点电荷以下说法正确的是 D

(A) 点电荷是电量极小的电荷; (B) 点电荷是体积极小的电荷; (C) 点电荷是体积和电量都极小的电荷;

(D) 带电体的线度与其它有关长度相比可忽略不计。 关于点电荷电场强度的计算公式 E = q r / (4

o r 3),以下说法正确的是 B

(A) r — 0 时,E —X ;

(B)

r — 0时,q 不能作为点电

,公式不适用; (C) r — 0时,q 仍是点电荷,但公式无意义;

(D) r — 0时,q 已成为球形电何

,应用球对称电荷分布来计算电场

如果对某一闭合曲面的电通量为 :E dS=0,以下说法正确的是 A

S

(A) S 面内电荷的代数和为零; (B) S 面内的电荷必定为零;

(C)空间电荷的代数和为零;

(D) S 面上的E 必定为零。 已知一高斯面所包围的空间内电荷代数和

2jq = 0 ,则可肯定:C

(A) .高斯面上各点场强均为零

(B) .穿过高斯面上每一面元的电场强度通量均为零. (C) .穿过整个高斯面的电场强度通量为零.

对于某一回路I ,积分;B dl 等于零,则可以断定

D

(A) 回路I 内一定有电流;

(B) 回路I 内一定无电流;

如图,一电量为q 的点电荷位于圆心 0处,A 、B 、C 、D 为同一圆周上 的四点,现将一试验电荷从A 点分别移动到B 、C 、D 各点,贝U

A

(A) 从A 到各点,电场力做功相等; (B) 从A 到B ,电场力做功最大; (C) 从A 到D ,电场力做功最大;

,贝U M 点的电势为 D

+q?

a

-

a -

q/(4 n 0a)

(B) -q/(4 n 0a)

q/(8 n 0a) (D) -q/(8 n 0a)

P 点处为 P 电势零点

(A) (C) (C)回路I 内可能有电流;

(D)回路I 内可能有电流,但代数和为零。

(D).以上说法都不对.

如图,在点电荷+q 的电场中,若取图中

(D) 从A到C,电场力做功最大。

在没有其它电荷存在的情况下,一个点电荷q i受另一点电荷q2的作用力为f i2,当放入第三个电荷Q 后,以下说法正确的是C

(A) f i2的大小不变,但方向改变,q i所受的总电场力不变;

(B) f i2的大小改变了,但方向没变,q i受的总电场力不变;

(C) f i2的大小和方向都不会改变,但q i受的总电场力发生了变化;

(D) f i2的大小、方向均发生改变,q i受的总电场力也发生了变化。

如图,真空中有一点电荷Q及空心金属球壳A, A处于静电平衡,球内有一点M,球壳中有一点N,以

下说法正确的是E

(A) E M工0, E N=0 ,Q在M处产生电场,而在N处不产生电场;

?Q

(B) E M =0, E N M 0 ,Q在M处不产生电场,而在N处产生电场;

(C) E M =E N =0 ,Q在M、N处都不产生电场;

(D) E M工0,E N工0,Q在M、N处都产生电场;

(E) E M =E N =0 ,Q在M、N处都产生电场.

真空中有一半径为R,带电量为Q的导体球,测得距中心0为r处的A点场强

为E A = Qr /(4 o r3),现以A为中心,再放上一个半径为,相对电容率

为r的介质球如图7.i所示,此时下列各公式中正确的是B

(A) A点的电场强度E A =E A / r ;

(B)S D dS Q ;

(C) :EdS=Q/o;

S

(D) 导体球面上的电荷面密度=Q /( 4 R2).

真空中有一均匀带电球体和一均匀带电球面,如果它们的半径和所带的电量都相等,贝U它们的静电能之间的关系是B

(A) 均匀带电球体产生电场的静电能等于均匀带电球面产生电场的静电能?

(B) 均匀带电球体产生电场的静电能大于均匀带电球面产生电场的静电能?

(C) 均匀带电球体产生电场的静电能小于均匀带电球面产生电场的静电能.

(D) 球体内的静电能大于球面内的静电能,球体外的静电能小于球面外的静电能

一均匀磁场,其磁感应强度方向垂直于纸面向外,两带电粒子在该磁场中的运动轨迹如图所示,则B

(A)两粒子的电荷必然同号;

(B) 粒子的电荷可以同号也可以异号; (C) 两粒子的动量大小必然不同; (D) 两粒子的运动周期必然不同。

两个电子a 和b 同时由电子枪射出,垂直进入均匀磁场,速率分别为 v 和2v ,经磁场偏转后,它们

是A

(A) a 、b 同时回到出发点. (B) a 、b 都不会回到出发点 (C) a 先回到出发点. (D) b 先回到出发点.

若尺寸相同的铁环与铜环所包围的面积中穿过相同变化率的磁通量,贝U 在两环中

D

(A) 感应电动势不同,感应电流相同. (B) 感应电动势相同,感应电流也相同 (C) 感应电动势不同,感应电流也不同 (D) 感应电动势相同,感应电流不同

在一线圈回路中,规定满足如图所示的旋转方向时, 电动势、磁通

若磁铁沿箭头方向进入线圈,则有

(A) d /dt 0, 0 (B) d /dt 0, 0 (C) d /dt 0, 0 (D) d /dt 0,

平行的无限长直载流导线 A 和B ,电流强度均为I ,垂直纸面向外, a,则磁感强度B 沿图中环路L 的线积分 B

L

如图,

两根载流导线之间相距为 (A)回. (C) -2 回.

一根无限长平行直导线载有方向如图所示的电流

I ,并以

dl /dt 的变化率增长,一圆形线圈位于导线平面内,则 :B

(A)

(B) (C) (D) (B)-皿 (D) 0.

线圈中无感应电流. 线圈中感应电流为逆时针方向.

线圈中感应电流为顺时针方向. 线圈中感应电流方向不确定.

为正值 0

半径为

R的无限长均匀带电圆柱体的静电场中各点的电场强度的大小E与距轴线的距离r的关系曲线为:(B)

照射到双缝上,屏幕上干涉条纹中相邻暗纹之间的距离是

的方向,单缝处波阵面可分成的半波带数目为

(A) 2 个(B) 4 个(C) 6 个(D) 8 个

在单缝夫琅禾费衍射实验中,将单缝沿垂直于光的入射方向稍微平移,则

自然光以布儒斯特角由空气入射到一玻璃表面上,反射光是

一球形导体,带电量q,置于一任意形状的空腔导体中,

B

(A)增加(B)减少(C)不变

在双缝干涉中,两缝间距离为d,双缝与屏幕之间的距离为

当用导线将两者连接后,系统静电场能将

(D)无法确定

D (D d),波长为的平行单色光垂直

(A) 2 D/d (B) d/D (C) dD/

如图,用单色光垂直照射在观察牛顿环的装置上。当平凸透镜垂直向

上缓慢平移而远离平面玻璃时,可以观察到这些环状干涉条纹

(D) D/d

单色光

(A)向右平移(B)向中心收缩

(C)向外扩张

在双缝干涉实验中,

(D)向左平移

入射光波长为,用玻璃纸遮住双缝中的一个, 若玻璃纸中光程差比相同厚度空气光程大2.5 ,则屏上原来的明纹处B

(A)仍为明纹;(B) 变为暗纹;

(C)即非明也非暗;

在单缝夫琅和费衍射实验中,

(D)无法确定。

波长为的单色光垂直入射到宽度为a=4 的单缝上,对应于衍射角30

(A)衍射条纹移动,条纹宽度不变;

(C) 衍射条纹中心不动,条纹变宽(或变窄)

一束光强为I o的自然光垂直穿过两个偏振片,

振片后的光强I为B

(B) 衍射条纹移动,

;(D)衍射条纹不动,条纹宽度不变。

且此两偏振片的偏振化方向成45°角,则穿过两个偏

条纹宽度变动;

(A) I o /4 .2 . (B) I o / 4.(C) I 0 / 2.(D) .2l o / 2.

(C) 垂直于入射面振动的完全偏振光;(D)垂直于入射面的振动占优势的部分偏振光

电荷为5X10-9C的试验电荷放在电场中某点时,受到20X10-9N的向下的

Si S2 S3

力,则该点的电场强度大

小为4N/C ,方向上在点电荷+5q和5q的静电场中,作出图示的三个闭合

曲面S i,S3,

则通过闭合曲面S2的电通量为 ____ 0 ___

半径为r的均匀带电球面1,带电量为q;其外有一同心的半径为R的均匀

带电球面2,带电量为Q,则此两球面之间的电势差为匕;:-匚

一带电量为q的质点垂直射入开有小孔的两带电平行板之间,如图所示?两平行

板之间的电势差为u,距离为d,则此带电质点通过电场后它的动能增量等于qU

如图,真空中有一点电荷Q及空心金属球壳A,A处于静电平衡,球内有

一点M,球壳中有一点N。则M点的电场强度E M=_0_ ;N点的电场强度

E N=0

一磁场的磁感应强度为B ai bj ck,则通过一半径为R,开口向-Z方

向的半球壳曲面的磁通量为沼

如图所示,真空中有两圆形电流I1和|2和三个环路L1 L2 L3,则安培环

路定律的表达式为「■■'= ■' , ' H,-=r —匚,'=.

两个带电粒子,以相同的速度垂直磁感线飞入匀强磁场,它们的质量之比是

1 : 2,电荷之比是1 : 2,它们所受的磁场力之比是_1:2_ __,运动轨迹半径之比是_1:1 ________

内外半径分别为R1和R2,面电荷密度为C的均匀带电非导体圆环,绕中心轴以角速度3旋转,则圆环中心0点的磁感应强度大小为: ■—若带电粒子平行磁感线射入匀强磁场,则它作_匀速直线_运动;若带电粒子垂直磁感线射入匀强磁场,则它作匀速圆周运动如图,长度为I的直导线ab在均匀磁场B中以速度v移动,直导线ab中的电动势为_0—

请写出描述电磁场性质的如下定理的公式

(1) ___________________________________________________ 静电场的高斯定理:,

B

(2) 磁场的高斯定理:___________________________________ ,

(3) 安培环路定理:______________________________________

光在真空中的波长为入则在折射率为n的介质中的波长为入/n,若在此介质中传播的几何路程为r,则光程为nr_。

通过偏振化方向成 =30°勺两个偏振片,观测一束单色自然光;又在偏振化方向成=60 °时,观测另一束单色自然光;设两次所得的透射光强度相等,则两光束强度之比为_1: 3_

在杨氏双缝实验中,双缝间距d=0.10mm,缝屏间距D=1.0m,若第二级明条纹离屏中心的距离为

3.0mm,此单色光的波长应为5000 ?。

在夫琅禾费单缝衍射中,若缝宽增大一倍,则原来第二级明纹处将变为第_5_级暗条纹

投射到起偏器的自然光强度为I0,开始时起偏器和检偏器的透光轴方向平行。然后使检偏器绕入射光的传播方向转过60°透过检偏器后光的强度是誓

计算题:

1. 一个半径为R的薄球壳,球表面均匀分布正电荷q,试求「■ X S

豪%

(1) 球壳外电场强度分布;

(2) 球壳内电场强度分布。

答:由题知,薄球壳均匀带电,其电荷分布具有球对称性,因此可以确定空

间任意点的场强匚一定沿着球面径矢方向,而且在与球心等距离处,场强匚的大小相等。

(1)球壳外电场强度分布

考虑空间任意一点P,该点与薄球壳球心O的距离为r(r>R),以O点为球心,过P点作如图所示的半径为r 的球面,以此作为高斯面并应用高斯定理:

由球面上面元|、的方向沿球面矢径方向,与场强L方向一致,且由题给出条件知高斯面内包含的电荷代数和为 \:?,因此上式积分可写为

# E * f PWS=丄砒

由球面上各处场强大小相等,所以

? = E £

Js Js

E ?= —q

E = 耳 (r > /?)方向沿径矢向外

■47T^O f

(2)球壳内电场强度分布

在薄球壳内作一个半径为

r(r

参考“第6章静电场3.ppt ”第11页

E = 0 (r < R)

2.两个无限大的平行平面都均匀带电,电荷的面密度分别为 O 1和O 2, 试求

I

1

空间各处场强. E i 左

答:无限大均匀带电平面,在带电平面两侧产生的电场是垂直于平面的均匀场,场强大 小为:?一 。按图中所示选择垂直于平面并由平面 1指向平面2的方向为正方向 表示该正方向的单位矢量),则平面1在其两侧产生的场强分别为 (且以

n 川

E 2左 E 2右

2

----- 'n

E 1& = -^h 即场强方向向左 恳右=J 矗 即场强方向向右 平面1在其两侧产生的场强分别为 兔芥=一器五即场强方向向庄 总黑=& 即场强方向向右 根据场强的叠加原理可知,空间存在场强分布不同的三个区域,其分别为 \甌丿 鬲[=首右+爲卉

=(笃膚)応 爲]=岛右+民右=j 中亩产j

屁=咯+爲左=一 参考“第6章静电场3.ppt ”第16页

3.假想从无限远处陆续移来微电荷使一半径为 R 的导体球带电. (1) 球上已带电荷q 时,再将一个电荷元dq 从无限远处移到球上的过程中, 外力作多少功? ⑵

答: 使球上电荷从零开始加到Q 的过程中,外力共作多少功?

(1)若导体球带有电荷量为q ,其电荷将分布于球体表面,则导体球在空间

形成的场强为

大学物理学第三版课后习题答案

1-4 在离水面高h 米的岸上,有人用绳子拉船靠岸,船在离岸S 处,如题1-4图所示.当人以0v (m ·1-s )的速率收绳时,试求船运动的速度与加速度的大小. 图1-4 解: 设人到船之间绳的长度为l ,此时绳与水面成θ角,由图可知 2 22s h l += 将上式对时间t 求导,得 t s s t l l d d 2d d 2= 题1-4图 根据速度的定义,并注意到l ,s 就是随t 减少的, ∴ t s v v t l v d d ,d d 0-==-=船绳 即 θ cos d d d d 00v v s l t l s l t s v ==-=-=船 或 s v s h s lv v 02/1220)(+==船 将船v 再对t 求导,即得船的加速度 1-6 已知一质点作直线运动,其加速度为 a =4+3t 2s m -?,开始运动时,x =5 m,v =0,

求该质点在t =10s 时的速度与位置. 解:∵ t t v a 34d d +== 分离变量,得 t t v d )34(d += 积分,得 122 34c t t v ++= 由题知,0=t ,00=v ,∴01=c 故 22 34t t v += 又因为 22 34d d t t t x v +== 分离变量, t t t x d )2 34(d 2+= 积分得 2322 12c t t x ++= 由题知 0=t ,50=x ,∴52=c 故 52 1232++=t t x 所以s 10=t 时 m 7055102 1102s m 190102310432101 210=+?+?=?=?+?=-x v 1-10 以初速度0v =201s m -?抛出一小球,抛出方向与水平面成幔 60°的夹角, 求:(1)球轨道最高点的曲率半径1R ;(2)落地处的曲率半径2R .

大学物理试题及答案

第2章刚体得转动 一、选择题 1、如图所示,A、B为两个相同得绕着轻绳得定滑轮.A滑轮挂一质量为M得物体,B滑轮受拉力F,而且F=Mg.设A、B两滑轮得角加速度分别为βA与βB,不计滑轮轴得摩擦,则有 (A) βA=βB。(B)βA>βB. (C)βA<βB.(D)开始时βA=βB,以后βA<βB。 [] 2、有两个半径相同,质量相等得细圆环A与B。A环得质量分布均匀,B环得质量分布不均匀。它们对通过环心并与环面垂直得轴得转动惯量分别为JA与J B,则 (A)JA>J B.(B) JA

大学物理活页作业答案(全套)

1.质点运动学单元练习(一)答案 1.B 2.D 3.D 4.B 5.3.0m ;5.0m (提示:首先分析质点的运动规律,在t <2.0s 时质点沿x 轴正方向运动;在t =2.0s 时质点的速率为零;,在t >2.0s 时质点沿x 轴反方向运动;由位移和路程的定义可以求得答案。) 6.135m (提示:质点作变加速运动,可由加速度对时间t 的两次积分求得质点运动方程。) 7.解:(1))()2(22 SI j t i t r )(21m j i r )(242m j i r )(3212m j i r r r )/(32s m j i t r v (2))(22SI j t i dt r d v )(2SI j dt v d a )/(422s m j i v )/(222 s m j a 8.解: t A tdt A adt v t o t o sin cos 2 t A tdt A A vdt A x t o t o cos sin

9.解:(1)设太阳光线对地转动的角速度为ω s rad /1027.73600 *62 /5 s m t h dt ds v /1094.1cos 32 (2)当旗杆与投影等长时,4/ t h s t 0.31008.144 10.解: ky y v v t y y v t dv a d d d d d d d -k y v d v / d y C v ky v v y ky 2 22 121, d d 已知y =y o ,v =v o 则2 020 2 121ky v C )(22 22y y k v v o o

大学物理作业(二)答案

班级___ ___学号____ ____姓名____ _____成绩______________ 一、选择题 1. m 与M 水平桌面间都是光滑接触,为维持m 与M 相对静止,则推动M 的水平力F 为:( B ) (A)(m +M )g ctg θ (B)(m +M )g tg θ (C)mg tg θ (D)Mg tg θ 2. 一质量为m 的质点,自半径为R 的光滑半球形碗口由静止下滑,质点在碗内某处的速率为v ,则质点对该处的压力数值为:( B ) (A)R mv 2 (B)R mv 232 (C)R mv 22 (D)R mv 252 3. 如图,作匀速圆周运动的物体,从A 运动到B 的过程中,物体所受合外力的冲量:( C ) (A) 大小为零 (B ) 大小不等于零,方向与v A 相同 (C) 大小不等于零,方向与v B 相同 (D) 大小不等于零,方向与物体在B 点所受合力相同 二、填空题 1. 已知m A =2kg ,m B =1kg ,m A 、m B 与桌面间的摩擦系数μ=0.5,(1)今用水平力F =10N 推m B ,则m A 与m B 的摩擦力f =_______0______,m A 的加速度a A =_____0_______. (2)今用水平力F =20N 推m B ,则m A 与m B 的摩擦力f =____5N____,m A 的加速度a A =_____1.7____. (g =10m/s 2) 2. 设有三个质量完全相同的物体,在某时刻t 它们的速度分别为v 1、v 2、v 3,并且v 1=v 2=v 3 ,v 1与v 2方向相反,v 3与v 1相垂直,设它们的质量全为m ,试问该时刻三物体组成的系统的总动量为_______m v 3________. 3.两质量分别为m 1、m 2的物体用一倔强系数为K 的轻弹簧相连放在光滑水平桌面上(如图),当两物体相距为x 时,系统由静止释放,已知弹簧的自然长度为x 0,当两物体相距为x 0时,m 1的速度大小为 2 2 121 Km x m m m + . 4. 一弹簧变形量为x 时,其恢复力为F =2ax -3bx 2,现让该弹簧由x =0变形到x =L ,其弹力的功为: 2 3 aL bL - . 5. 如图,质量为m 的小球,拴于不可伸长的轻绳上,在光滑水平桌面上作匀速圆周运动,其半径为R ,角速度为ω,绳的另一端通过光 滑的竖直管用手拉住,如把绳向下拉R /2时角速度ω’为 F m A m B m M F θ A O B R v A v B x m 1 m 2 F m R

《大学物理(上册)》课后习题答案

第1章 质点运动学 P21 1.8 一质点在xOy 平面上运动,运动方程为:x =3t +5, y = 2 1t 2 +3t -4. 式中t 以 s 计,x ,y 以m 计。⑴以时间t 为变量,写出质点位置矢量的表示式;⑵求出t =1 s 时刻和t =2s 时刻的位置矢量,计算这1秒内质点的位移;⑶ 计算t =0 s 时刻到t =4s 时刻内的平均速度;⑷求出质点速度矢量表示式,计算t =4 s 时质点的速度;(5)计算t =0s 到t =4s 内质点的平均加速度;(6)求出质点加速度矢量的表示式,计算t =4s 时质点的加速度(请把位置矢量、位移、平均速度、瞬时速度、平均加速度、瞬时加速度都表示成直角坐标系中的矢量式)。 解:(1)j t t i t r )432 1()53(2-+++=m ⑵ 1=t s,2=t s 时,j i r 5.081-= m ;2114r i j =+m ∴ 213 4.5r r r i j ?=-=+m ⑶0t =s 时,054r i j =-;4t =s 时,41716r i j =+ ∴ 140122035m s 404 r r r i j i j t --?+= ===+??-v ⑷ 1d 3(3)m s d r i t j t -==++?v ,则:437i j =+v 1s m -? (5) 0t =s 时,033i j =+v ;4t =s 时,437i j =+v 24041 m s 44 j a j t --?= ===??v v v (6) 2d 1 m s d a j t -==?v 这说明该点只有y 方向的加速度,且为恒量。 1.9 质点沿x 轴运动,其加速度和位置的关系为2 26a x =+,a 的单位为m/s 2, x 的单位为m 。质点在x =0处,速度为10m/s,试求质点在任何坐标处的速度值。 解:由d d d d d d d d x a t x t x ===v v v v 得:2 d d (26)d a x x x ==+v v 两边积分 210 d (26)d x x x =+? ?v v v 得:2322 250x x =++v ∴ 1m s -=?v 1.11 一质点沿半径为1 m 的圆周运动,运动方程为θ=2+33t ,式中θ以弧度计,t 以秒计,求:⑴ t =2 s 时,质点的切向和法向加速度;⑵当加速度 的方向和半径成45°角时,其角位移是多少? 解: t t t t 18d d ,9d d 2==== ωβθω ⑴ s 2=t 时,2 s m 362181-?=??==βτR a 2 222s m 1296)29(1-?=??==ωR a n ⑵ 当加速度方向与半径成ο45角时,有:tan 451n a a τ?== 即:βωR R =2 ,亦即t t 18)9(2 2=,解得:9 23= t 则角位移为:32 2323 2.67rad 9 t θ=+=+? = 1.13 一质点在半径为0.4m 的圆形轨道上自静止开始作匀角加速度转动,其角加速度为α=0.2 rad/s 2,求t =2s 时边缘上各点的速度、法向加速度、切向加速度和合加速度。 解:s 2=t 时,4.022.0=?== t αω 1s rad -? 则0.40.40.16R ω==?=v 1s m -? 064.0)4.0(4.022=?==ωR a n 2 s m -? 0.4 0.20.0a R τα==?=2s m -? 22222 s m 102.0)08.0()064.0(-?=+=+= τa a a n 与切向夹角arctan()0.06443n a a τ?==≈?

大学物理习题及答案

x L h 书中例题:1.2, 1.6(p.7;p.17)(重点) 直杆AB 两端可以分别在两固定且相互垂直的直导线槽上滑动,已知杆的倾角φ=ωt 随时间变化,其中ω为常量。 求:杆中M 点的运动学方程。 解:运动学方程为: x=a cos(ωt) y=b sin(ωt) 消去时间t 得到轨迹方程: x 2/a 2 + y 2/b 2 = 1 椭圆 运动学方程对时间t 求导数得速度: v x =dx/dt =-a ωsin(ωt) v y =dy/dt =b ωcos(ωt) 速度对时间t 求导数得加速度: a x =d v x /dt =-a ω2cos(ωt) a y =d v y /dt =-b ω2sin(ωt) 加速度的大小: a 2=a x 2+a y 2 习题指导P9. 1.4(重点) 在湖中有一小船,岸边有人用绳子跨过一高处的滑轮拉船靠岸,当绳子以v 通过滑轮时, 求:船速比v 大还是比v 小? 若v 不变,船是否作匀速运动? 如果不是匀速运动,其加速度是多少? 解: l =(h2+x2)1/2 221/2 122()d l x d x v d t h x d t ==+ 221/2()d x h x v d t x += 当x>>h 时,dx/dt =v ,船速=绳速 当x →0时,dx/dt →∞ 加速度: x y M A B a b φ x h

220d x d t =2221/22221/2221/2221/2221/22221/2()1()11()()1112()2()d x d h x v dt dt x d h x v dt x d dx d h x dx h x v v dx x dt x dx dt dx x dx h x v v x dt x h x dt ?? +=??????=?+???? +??=?++ ???=-?+++ 将221/2()d x h x v d t x +=代入得: 2221/2221/2 221/2 22221/21()112()()2()d x h x x h x h xv v v v d t x x x h x x ++=-?+++3222232222)(x v h x v v x x h dt x d -=++-= 分析: 当x ∞, 变力问题的处理方法(重点) 力随时间变化:F =f (t ) 在直角坐标系下,以x 方向为例,由牛顿第二定律: ()x dv m f t dt = 且:t =t 0 时,v x =v 0 ;x =x 0 则: 1 ()x dv f t dt m = 直接积分得: 1 ()()x x v dv f t dt m v t c ===+?? 其中c 由初条件确定。 由速度求积分可得到运动学方程:

大学物理学(课后答案)第1章

第1章 质点运动学 习 题 一 选择题 1-1 对质点的运动,有以下几种表述,正确的是[ ] (A)在直线运动中,质点的加速度和速度的方向相同 (B)在某一过程中平均加速度不为零,则平均速度也不可能为零 (C)若某质点加速度的大小和方向不变,其速度的大小和方向可不断变化 (D)在直线运动中,加速度不断减小,则速度也不断减小 解析:速度是描述质点运动的方向和快慢的物理量,加速度是描述质点运动速度变化的物理量,两者没有确定的对应关系,故答案选C 。 1-2 某质点的运动方程为)(12323m t t x +-=,则该质点作[ ] (A)匀加速直线运动,加速度沿ox 轴正向 (B)匀加速直线运动,加速度沿ox 轴负向 (C)变加速直线运动,加速度沿ox 轴正向 (D)变加速直线运动,加速度沿ox 轴负向 解析:229dx v t dt = =-,18dv a t dt ==-,故答案选D 。 1-3 一质点在平面上作一般曲线运动,其瞬时速度为v ,瞬时速率为v ,某一段时间内的平均速率为v ,平均速度为v ,他们之间的关系必定有[ ] (A)v =v ,v =v (B)v ≠v ,v =v (C)v ≠v ,v ≠v (D)v =v ,v ≠v 解析:瞬时速度的大小即瞬时速率,故v =v ;平均速率s v t ?=?,而平均速度t ??r v = ,故v ≠v 。答案选D 。 1-4 质点作圆周运动时,下列表述中正确的是[ ]

(A)速度方向一定指向切向,所以法向加速度也一定为零 (B)法向分速度为零,所以法向加速度也一定为零 (C)必有加速度,但法向加速度可以为零 (D)法向加速度一定不为零 解析:质点作圆周运动时,2 n t v dv a a dt ρ =+=+ n t n t a e e e e ,所以法向加速度一定不为零,答案选D 。 1-5 某物体的运动规律为 2dv kv t dt =-,式中,k 为大于零的常量。当0t =时,初速为0v ,则速率v 与时间t 的函数关系为[ ] (A)2012v kt v =+ (B)2011 2kt v v =+ (C)2012v kt v =-+ (D)2011 2kt v v =-+ 解析:由于2dv kv t dt =-,所以 02 0()v t v dv kv t dt =-? ? ,得到20 11 2kt v v =+,故答案选B 。 二 填空题 1-6 已知质点位置矢量随时间变化的函数关系为2=4t +( 2t+3)r i j ,则从0t =到1t s =时的位移为 ,1t s =时的加速度为 。 解析:45342=-=+-=+1010r r r i j j i j ,228d d dt dt = ==111v r a i 1-7 一质点以初速0v 和抛射角0θ作斜抛运动,则到达最高处的速度大小为 ,切向加速度大小为 ,法向加速度大小为 ,合加速度大小为 。 解析:以初速0v 、抛射角0θ作斜抛的运动方程:

大学物理试题及答案()

第2章 刚体的转动 一、 选择题 1、 如图所示,A 、B 为两个相同的绕着轻绳的定滑轮.A 滑轮挂一质量为M 的物体,B 滑轮受拉力F ,而且F =Mg .设A 、B 两滑轮的角加速度分别为?A 和?B ,不计滑轮轴的摩擦,则有 (A) ?A =?B . (B) ?A >?B . (C) ?A <?B . (D) 开始时?A =?B ,以后?A <?B . [ ] 2、 有两个半径相同,质量相等的细圆环A 和B .A 环的质量分布均匀,B 环的质量分布不均匀.它们对通过环心并与环面垂直的轴的转动惯量分别为J A 和J B ,则 (A) J A >J B . (B) J A <J B . (C) J A = J B . (D) 不能确定J A 、J B 哪个大. [ ] 3、 如图所示,一匀质细杆可绕通过上端与杆垂直的水平光滑固定轴O 旋转,初始状态为静止悬挂.现有一个小球自左方水平打击细杆.设小球与细杆之间为非弹性碰撞,则在碰撞过程中对细杆与小球这一系统 (A) 只有机械能守恒. (B) 只有动量守恒. (C) 只有对转轴O 的角动量守恒. (D) 机械能、动量和角动量均守恒. [ ] 4、 质量为m 的小孩站在半径为R 的水平平台边缘上.平台可以绕通过其中心的竖直光滑固定轴自由转动,转动惯量为J .平台和小孩开始时均静止.当小孩突然以相对于地面为v 的速率在台边缘沿逆时针转向走动时,则此平台相对地面旋转的角速度和旋转方向分别为 (A) ??? ??=R J mR v 2 ω,顺时针. (B) ?? ? ??=R J mR v 2ω,逆时针. (C) ??? ??+=R mR J mR v 22ω,顺时针. (D) ?? ? ??+=R mR J mR v 22ω,逆时针。 [ ] 5、 如图所示,一静止的均匀细棒,长为L 、质量为M ,可绕通过棒的端点且垂直于棒长的光滑固定轴O 在水平面内转动,转动惯量为231ML .一质量为m 、速率为v 的子弹在水平面内沿与棒垂直的方向射出并穿出棒的自由端,设穿过棒后子弹的速率为v 2 1,则此时棒的角速度应为 (A) ML m v . (B) ML m 23v .

大学物理 习题分析与解答

第八章 恒定磁场 8-1 均匀磁场的磁感强度B 垂直于半径为r 的圆面.今以该圆周为边线,作一半球面S ,则通过S 面的磁通量的大小为[ ]。 (A) B r 22π (B) B r 2π (C) 0 (D) 无法确定 分析与解 根据高斯定理,磁感线是闭合曲线,穿过圆平面的磁通量与穿过半球面的磁通量相等。正确答案为(B )。 8-2 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,回路上任意点的磁感强度必定为零 分析与解 由磁场中的安培环路定理,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一定为零。正确答案为(B )。 8-3 磁场中的安培环路定理∑?=μ=?n L I 1i i 0d l B 说明稳恒电流的磁场是[ ]。 (A) 无源场 (B) 有旋场 (C) 无旋场 (D) 有源场

分析与解 磁场的高斯定理与安培环路定理是磁场性质的重要表述,在恒定磁场中B 的环流一般不为零,所以磁场是涡旋场;而在恒定磁场中,通过任意闭合曲面的磁通量必为零,所以磁场是无源场;静电场中E 的环流等于零,故静电场为保守场;而静电场中,通过任意闭合面的电通量可以不为零,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 的均匀磁场中,磁场方向与线圈平面平行,则线圈所受磁力矩大小为[ ]。 (A) B R I 2π (B) B R I 221π (C) B R I 24 1π (D) 0 分析与解 对一匝通电平面线圈,在磁场中所受的磁力矩可表示为B e M ?=n IS ,而且对任意形状的平面线圈都是适用的。正确答案为(B )。 8-5 一长直螺线管是由直径d =0.2mm 的漆包线密绕而成。当它通以I =0.5A 的电流时,其内部的磁感强度B =_____________。(忽略绝缘层厚度,μ0=4π×10-7N/A 2) 分析与解 根据磁场中的安培环路定理可求得长直螺线管内部的磁感强度大小为nI B 0μ=,方向由右螺旋关系确定。正确答安为(T 1014.33-?)。 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 点处的磁感强度大小为_____________,方向为 _____________ 。 分析与解 根据圆形电流和长直电 流的磁感强度公式,并作矢量叠加,可得圆心O 点的总

大学物理-作业与答案

《大学物理》课后作业题 专业班级: 姓名: 学号: 作业要求:题目可打印,答案要求手写,该课程考试时交作业。 第一章 质点力学 1、质点的运动函数为: 5 4;22 +==t y t x , 式中的量均采用SI 单位制。求:(1)质点运动的轨道方程;(2)s 11=t 和s 22=t 时,质点的位置、速度和加速度。 1、用消元法 t=x/2 轨迹方程为 y=x2+5 2、运动的合成 x 方向上的速度为x'=2, y 方向上的速度为y'=8t+5 将t 带入分别求出x 和y 方向上的速度 然后合成 x 方向上的加速度为x''=0 y 方向上的加速度为y''=8 所以加速度为8 2、如图所示,把质量为m 的小球悬挂在以恒加速度水平运动的小车上,悬线与竖直方向的夹角为θ,求小车的加速度和绳的张力。 绳子的拉力F ,将其水平和竖直正交分解为 Fsinα 和 Fcosα 竖直:Fcosα=mg 水平:Fsinα=ma a=gtanα 方向水平向右 3、一质量为0.10kg 的质点由静止开始运动,运动函数为j i 23 53 += t r (SI 单位) 求在t=0到t=2s 时间内,作用在该质点上的合力所做的功。 质点的速度就是 V =dr / dt =5* t^2 i +0 j 即质点是做直线运动,在 t =0时速度为V0=0;在 t =2秒时,速度为 V1=5*2^2=20 m/s 由动能定理得所求合力做的功是 W 合=(m*V1^2 / 2)-(m*V0^2 / 2)= m*V1^2 / 2=0.1*20^2 / 2=20 焦耳 第二章 刚体力学 T 1

1、在图示系统中,滑轮可视为半径为R、质量为m0的匀质圆盘。设绳与滑轮之间无滑动, 水平面光滑,并且m1=50kg,m2=200kg,m0=15kg,R=0.10m,求物体的加速度及绳中的张力。 解将体系隔离为 1 m, m, 2 m三个部分,对 1 m和 2 m分别列牛顿方程,有 a m T g m 2 2 2 = - a m T 1 1 = β2 1 22 1 MR R T R T= - 因滑轮与绳子间无滑动,则有运动学条件 R aβ = 联立求解由以上四式,可得 R M m m g m ? ? ? ? ? + + = 2 1 2 1 2 β 由此得物体的加速度和绳中的张力为 2 2 1 262 .7 15 5.0 200 50 81 .9 200 2 1 - ? = ? + + ? = + + = =s m M m m g m R aβ N a m T381 62 .7 50 1 1 = ? = =N a g m T438 ) 62 .7 81 .9( 200 ) ( 2 2 = - ? = - = 第四章静止电荷的电场 1、如图所示:一半径为R的半圆环上均匀分布电 荷Q(>0),求环心处的电场强度。 解:由上述分析,点O的电场强度 由几何关系θd d R l=,统一积分变量后,有 y x O

(完整版)大学物理课后习题答案详解

第一章质点运动学 1、(习题1.1):一质点在xOy 平面内运动,运动函数为2 x =2t,y =4t 8-。(1)求质点的轨道方程;(2)求t =1 s t =2 s 和时质点的位置、速度和加速度。 解:(1)由x=2t 得, y=4t 2-8 可得: y=x 2 -8 即轨道曲线 (2)质点的位置 : 2 2(48)r ti t j =+-r r r 由d /d v r t =r r 则速度: 28v i tj =+r r r 由d /d a v t =r r 则加速度: 8a j =r r 则当t=1s 时,有 24,28,8r i j v i j a j =-=+=r r r r r r r r 当t=2s 时,有 48,216,8r i j v i j a j =+=+=r r r r r r r r 2、(习题1.2): 质点沿x 在轴正向运动,加速度kv a -=,k 为常数.设从原点出发时速 度为0v ,求运动方程)(t x x =. 解: kv dt dv -= ??-=t v v kdt dv v 001 t k e v v -=0 t k e v dt dx -=0 dt e v dx t k t x -?? =0 00 )1(0 t k e k v x --= 3、一质点沿x 轴运动,其加速度为a = 4t (SI),已知t = 0时,质点位于x 0=10 m 处,初速度v 0 = 0.试求其位置和时间的关系式. 解: =a d v /d t 4=t d v 4=t d t ? ?=v v 0 d 4d t t t v 2=t 2 v d =x /d t 2=t 2 t t x t x x d 2d 0 20 ?? = x 2= t 3 /3+10 (SI) 4、一质量为m 的小球在高度h 处以初速度0v 水平抛出,求: (1)小球的运动方程; (2)小球在落地之前的轨迹方程; (3)落地前瞬时小球的d d r t v ,d d v t v ,t v d d . 解:(1) t v x 0= 式(1) 2gt 21h y -= 式(2) 201()(h -)2 r t v t i gt j =+v v v (2)联立式(1)、式(2)得 2 2 v 2gx h y -= (3)0d -gt d r v i j t =v v v 而落地所用时间 g h 2t = 所以 0d d r v i j t =v v d d v g j t =-v v 2 202y 2x )gt (v v v v -+=+= 21 20 212202)2(2])([gh v gh g gt v t g dt dv +=+=

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电势、导体与 ※ 电介质中的静电场 (参考答案) 班级: 学号: 姓名: 成绩: 一 选择题 1.真空中一半径为 R 的球面均匀带电 Q ,在球心 O 处有一带电量为 q 的点电荷, 如图所示, 设无穷远处为电势零点,则在球内离球心 O 距离为 r 的 P 点处的电势为: (A ) q ; ( B ) 1 ( q Q ) ; 4 0 r O r P 4 0r R Q q R (C ) q Q ; ( D ) 1 ( q Q q ) ; 4 0 r 4 0r R 参考:电势叠加原理。 [ B ] 2.在带电量为 -Q 的点电荷 A 的静电场中,将另一 带电量为 q 的点电荷 B 从 a 点移动到 b , a 、 b 两点距离点电荷 A 的距离分别为 r 和 r ,如 1 2 图,则移动过程中电场力做功为: (A ) Q ( 1 4 0 r 1 qQ ( 1 (C ) 4 0 r 1 1 ) ; ( B ) qQ r 2 4 r 1 ) ; (D ) 4 2 ( 1 1 ) ;(-Q)A r 1 B a 0 r 1 r 2 qQ r 2 ( q ) b r ) 。 0 ( r 2 1 参考:电场力做功=势能的减小量。 A=W-W =q(U -U ) [ C ] ab a b 。 3.某电场的电力线分布情况如图所示,一负电荷从 M 点移到 N 点,有人根据这个图做出以 下几点结论,其中哪点是正确的? (A )电场强度 E <E ; ( B )电势 U < U ; MN M N (C )电势能 W M < W N ; ( D )电场力的功 A > 0。 N M [ C ] 4.一个未带电的空腔导体球壳内半径为 R ,在腔内离球心距离为 d ( d < R )处,固定一电 量为 +q 的点电荷,用导线把球壳接地后,再把地线撤去,选无穷远处为电势零点,则球心 O 处的点势为: (A ) 0; ( B ) 4 q d ; R q q ( 1 1 ) 。 O +q (C ) - ; ( D ) d 4 0R 4 0 d R 参考:如图,先用高斯定理可知导体内表面电荷为 -q ,导体 外表面无电荷(可分析) 。虽然内表面电荷分布不均,但到 O 点的距离相同,故由电势叠加 原理可得。 [ D ] ※ 5.在半径为 R 的球的介质球心处有电荷 +Q ,在球面上均匀分布电荷 -Q ,则在球内外处的电势分别为: Q Q Q (A ) 4 r 内 , 4 r 外 ; ( B ) 4 r 内 , 0; 参考:电势叠加原理。注:原题中ε为ε0 (C ) 4 Q Q r 内 4 R ,0; ( D ) 0, 0 。 [ C ]

大学物理学 第三版 课后习题答案

1-4 在离水面高h 米的岸上,有人用绳子拉船靠岸,船在离岸S 处,如题1-4图所示.当人以 0v (m ·1-s )的速率收绳时,试求船运动的速度和加速度的大小. 图1-4 解: 设人到船之间绳的长度为l ,此时绳与水面成θ角,由图可知 222s h l += 将上式对时间t 求导,得 t s s t l l d d 2d d 2= 题1-4图 根据速度的定义,并注意到l ,s 是随t 减少的, ∴ t s v v t l v d d ,d d 0-==- =船绳 即 θ cos d d d d 00v v s l t l s l t s v ==-=- =船 或 s v s h s lv v 0 2/1220)(+==船 将船v 再对t 求导,即得船的加速度 1-6 已知一质点作直线运动,其加速度为 a =4+3t 2s m -?,开始运动时,x =5 m , v =0, 求该质点在t =10s 时的速度和位置. 解:∵ t t v a 34d d +==

分离变量,得 t t v d )34(d += 积分,得 122 34c t t v ++= 由题知,0=t ,00=v ,∴01=c 故 22 34t t v += 又因为 22 34d d t t t x v +== 分离变量, t t t x d )2 3 4(d 2+= 积分得 2322 12c t t x ++= 由题知 0=t ,50=x ,∴52=c 故 52 1232++=t t x 所以s 10=t 时 1-10 以初速度0v =201s m -?抛出一小球,抛出方向与水平面成幔60°的夹角, 求:(1)球轨道最高点的曲率半径1R ;(2)落地处的曲率半径2R . (提示:利用曲率半径与法向加速度之间的关系) 解:设小球所作抛物线轨道如题1-10图所示. 题1-10图 (1)在最高点, 又∵ 1 2 11 ρv a n =

大学物理试题及答案

《大学物理》试题及答案 一、填空题(每空1分,共22分) 1.基本的自然力分为四种:即强力、、、。 2.有一只电容器,其电容C=50微法,当给它加上200V电压时,这个电容储存的能量是______焦耳。 3.一个人沿半径为R 的圆形轨道跑了半圈,他的位移大小为,路程为。 4.静电场的环路定理公式为:。5.避雷针是利用的原理来防止雷击对建筑物的破坏。 6.无限大平面附近任一点的电场强度E为 7.电力线稀疏的地方,电场强度。稠密的地方,电场强度。 8.无限长均匀带电直导线,带电线密度+λ。距离导线为d处的一点的电场强度为。 9.均匀带电细圆环在圆心处的场强为。 10.一质量为M=10Kg的物体静止地放在光滑的水平面上,今有一质量为m=10g的子弹沿水平方向以速度v=1000m/s射入并停留在其中。求其 后它们的运动速度为________m/s。 11.一质量M=10Kg的物体,正在以速度v=10m/s运动,其具有的动能是_____________焦耳 12.一细杆的质量为m=1Kg,其长度为3m,当它绕通过一端且垂直于细杆 的转轴转动时,它的转动惯量为_____Kgm2。 13.一电偶极子,带电量为q=2×105-库仑,间距L=0.5cm,则它的电距为________库仑米。 14.一个均匀带电球面,半径为10厘米,带电量为2×109-库仑。在距球心 6厘米处的电势为____________V。 15.一载流线圈在稳恒磁场中处于稳定平衡时,线圈平面的法线方向与磁场强度B的夹角等于。此时线圈所受的磁力矩最。 16.一圆形载流导线圆心处的磁感应强度为1B,若保持导线中的电流强度不

大学物理学第三版下册课后答案

习题八 8-1 电量都是q 的三个点电荷,分别放在正三角形的三个顶点.试问:(1)在这三角形的中心放一个什么样的电荷,就可以使这四个电荷都达到平衡(即每个电荷受其他三个电荷的库仑力之和都为零)?(2)这种平衡与三角形的边长有无关系? 解: 如题8-1图示 (1) 以A 处点电荷为研究对象,由力平衡知:q '为负电荷 2 220)3 3(π4130cos π412a q q a q '=?εε 解得 q q 3 3- =' (2)与三角形边长无 关. 题8-1图 题8-2图 8-2 两小球的质量都是m ,都用长为l 的细绳挂在同一点,它们带有相同电量,静止时两线夹角为2θ ,如题8-2图所示.设小球的半径和线的质量都可以忽略不计, 求每个小球所带的 解: 如题8-2图示 ?? ? ?? ===220)sin 2(π41 sin cos θεθθl q F T mg T e 解得 θπεθtan 4sin 20mg l q = 8-3 根据点电荷场强公式2 04r q E πε= ,当被考察的场点距源点电荷很近(r →0)时,则场强 →∞,这是没有物理意义的,对此应如何理解 ?

解: 02 0π4r r q E ε= 仅对点电荷成立,当0→r 时,带电体不能再视为点电荷,再用上式求 场强是错误的,实际带电体有一定形状大小,考虑电荷在带电体上的分布求出的场强不会是无限大. 8-4 在真空中有A ,B 两平行板,相对距离为d ,板面积为S ,其带电量分别为+q 和-q .则这两板之间有相互作用力f ,有人说f = 2 024d q πε,又有人说,因为f =qE ,S q E 0ε= ,所以f =S q 02 ε.试问这两种说法对吗?为什么? f 到底应等于多少 ? 解: 题中的两种说法均不对.第一种说法中把两带电板视为点电荷是不对的,第二种说法把合场强S q E 0ε= 看成是一个带电板在另一带电板处的场强也是不对的.正确解答应为一个板的电场为S q E 02ε=,另一板受它的作用力S q S q q f 02 022εε= =,这是两板间相互作用的电场力. 8-5 一电偶极子的电矩为l q p =,场点到偶极子中心O 点的距离为r ,矢量r 与l 的夹角为 θ,(见题8-5图),且l r >>.试证P 点的场强E 在r 方向上的分量r E 和垂直于r 的分量θE 分别为 r E = 302cos r p πεθ, θE =3 04sin r p πεθ 证: 如题8-5所示,将p 分解为与r 平行的分量θsin p 和垂直于r 的分量θsin p . ∵ l r >> ∴ 场点P 在r 方向场强分量 3 0π2cos r p E r εθ = 垂直于r 方向,即θ方向场强分量 3 00π4sin r p E εθ =

《大学物理》习题和答案

《大学物理》习题和答案 第9章热力学基础 1,选择题 2。对于物体的热力学过程,下面的陈述是正确的,即 [(A)的内能变化只取决于前两个和后两个状态。与所经历的过程无关(b)摩尔热容量的大小与物体所经历的过程无关 (C),如果单位体积所含热量越多,其温度越高 (D)上述说法是不正确的 8。理想气体的状态方程在不同的过程中可以有不同的微分表达式,那么方程 Vdp?pdV?MRdT代表[(M)(A)等温过程(b)等压过程(c)等压过程(d)任意过程 9。热力学第一定律表明 [] (A)系统对外界所做的功不能大于系统从外界吸收的热量(B)系统内能的增量等于系统从外界吸收的热量 (C)在这个过程中不可能有这样一个循环过程,外部对系统所做的功不等于从系统传递到外部的热量(d)热机的效率不等于1 13。一定量的理想气体从状态(p,V)开始,到达另一个状态(p,V)。一旦它被等温压缩到2VV,外部就开始工作;另一种是绝热压缩,即外部功w。比较这两个功值的大小是22 [] (a) a > w (b) a = w (c) a 14。1摩尔理想气体从初始状态(T1,p1,V1)等温压缩到体积V2,由外部对气体所做的功是[的](a)rt 1ln v2v(b)rt 1ln 1v1 v2(c)P1(v2?

V1(D)p2v 2?P1V1 20。两种具有相同物质含量的理想气体,一种是单原子分子气体,另一种是双原子分子气体, 通过等静压从相同状态升压到两倍于原始压力。在这个过程中,两种气体[(A)从外部吸收相同量的热量和内部能量增量,(b)从外部吸收相同量的热量和内部能量增量是不同的,(c)从外部吸收相同量的热量和内部能量增量是不同的,(d)从外部吸收相同量的热量和内部能量增量是相同的。这两个气缸充满相同的理想气体,并具有相同的初始状态。在等压过程之后,一个钢瓶内的气体压力增加了一倍,另一个钢瓶内的气体温度也增加了一倍。在这个过程中,这两种气体从[以外吸收的热量相同(A)不同(b),前者吸收的热量更多(c)不同。后一种情况吸收更多热量(d)热量吸收量无法确定 25。这两个气缸充满相同的理想气体,并具有相同的初始状态。等温膨胀后,一个钢瓶的体积膨胀是原来的两倍,另一个钢瓶的气体压力降低到原来的一半。在其变化过程中,两种气体所做的外部功是[] (A)相同(b)不同,前者所做的功更大(c)不同。在后一种情况下,完成的工作量很大(d)完成的工作量无法确定 27。理想的单原子分子气体在273 K和1atm下占据22.4升的体积。将这种气体绝热压缩到16.8升需要做多少功? [](a)330j(b)680j(c)719j(d)223j 28。一定量的理想气体分别经历等压、等压和绝热过程后,其内能从E1变为E2。在以上三个过程中,

大学物理作业答案(下)

65. 如图所示,几种载流导线在平面内分布,电流均为I ,求:它们在O 点的磁感应强度。 1 R I B 80μ= 方向 垂直纸面向外 2 R I R I B πμμ2200- = 方向 垂直纸面向里 3 R I R I B 4200μπμ+ = 方向 垂直纸面向外 66. 一半径为R 的均匀带电无限长直圆筒,电荷面密度为σ,该筒以角速度ω绕其轴线匀速旋转。试求圆筒内部的磁感应强度。 解:如图所示,圆筒旋转时相当于圆筒上具有同向的面电流密度i , σωσωR R i =ππ=)2/(2 作矩形有向闭合环路如图中所示.从电流分布的对称性分析可知,在ab 上各点B 的 大小和方向均相同,而且B 的方向平行于ab ,在bc 和fa 上各点B 的方向与线元垂直, 在de , cd fe ,上各点0=B .应用安培环路定理 ∑??=I l B 0d μ 可得 ab i ab B 0μ= σωμμR i B 00== 圆筒内部为均匀磁场,磁感强度的大小为σωμR B 0=,方向平行于轴线朝右.

67.在半径为R 的长直金属圆柱体内部挖去一个半径为r 的长直圆柱体,两柱体轴线平行,其间距为a (如图)。今在此导体内通以电流I ,电流在截面上均匀分布,求:空心部分轴线上O ' 点的磁感应强度的大小。 解:) (22r R I J -= π 1012 1 r J B ?= μ 2022 1 r k J B ?-=μ j Ja O O k J r r J B B 021******** 21)(2 1 μμμ=?=-?= += r R Ia ) (22 2 0-= πμ 68.一无限长圆柱形铜导体,半径为R ,通以均匀分布的I 今取一矩形平面S (长为L ,宽为2R ),位置如图,求:通过该矩形平面的磁通量。

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