大学物理简明教程(赵金芳版)习题

大学物理简明教程(赵金芳版)习题
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第1篇 力学

一、选择题

1. 一物体在位置1的矢径是 r 1, 速度是

v 1. 经?t 秒后到达位置2,其矢径是 r 2, 速度 是

v 2.则在?t 时间内的平均速度是 [ ] (A)

1221() v v - (B) 1221() v v + (C) t r r ?-12 (D) t

r r ?+12

2. 一物体在位置1的速度是 v 1, 加速度是 a 1.经?t 秒后到达位

置2,其速度是 v 2, 加速度是

a 2.则在?t 时间内的平均加速度是

[ ] (A) 121?t v v () - (B) 121?t v v () + (C) 1221() a a - (D) 1221() a a +

3. 关于加速度的物理意义, 下列说法正确的是 [ ] (A) 加速度是描述物体运动快慢的物理量 (B) 加速度是描述物体位移变化率的物理量 (C) 加速度是描述物体速度变化的物理量 (D) 加速度是描述物体速度变化率的物理量

4. 一质点作曲线运动, 任一时刻的矢径为 r , 速度为

v , 则在?t 时间内

[ ] (A) ??

v v = (B) 平均速度为

??r t (C) ??

r r = (D) 平均速度为?? r t

5. 下列表述中正确的是:

[ ] (A) 质点作圆周运动时, 加速度一定与速度垂直 (B) 物体作直线运动时, 法向加速度必为零 (C) 轨道最弯处法向加速度最大

(D) 某时刻的速率为零, 切向加速度必为零

6.质点作半径为R 的变速圆周运动时的加速度大小为(v 表示任一时刻质点的速率)

(A) dt

dv

(B) R v 2 (C) dt dv +R v 2 (D)

2

22)()(R

v dt dv +

7.一质点在平面上运动, 已知质点位置矢量的表示式为

r a t i b t j =+22(其中a 、b 为常量) , 则该质点作

[ ] (A) 匀速直线运动 (B) 变速直线运动

(C) 抛物曲线运动 (D) 一般曲线运动

T 1-1-1图

T 1-1-2图

8. 某物体的运动规律为

t kv t

v

2d d -=, 式中k 为常数.当t = 0时,初速度为v 0.则速度v 与时间t 的函数关系是:

[ ] (A) v k t v =

+1220 (B) v k t v =-+1

2

20 (C) 12120v k t v =+ (D) 121

20

v k t v =-+

9. 牛顿定律和动量守恒定律的适用范围为

[ ] (A) 仅适用于宏观物体

(B) 仅适用于宏观, 低速物体

(C) 牛顿定律适用于宏观低速物体, 动量守恒定律普遍适用 (D) 牛顿定律适用于宏观低速物体, 动量守恒定律适用于宏观物体

10. 用锤压钉不易将钉压入木块, 用锤击钉则很容易将钉击入木块, 这是因为

[ ] (A) 前者遇到的阻力大, 后者遇到的阻力小 (B) 前者动量守恒, 后者动量不守恒

(C) 后者锤的动量变化大, 给钉的作用力就大

(D) 后者锤的动量变化率大, 给钉的作用力就大 11. 关于保守力, 下面说法正确的是

[ ] (A) 只有保守力作用的系统动能和势能之和保持不变 (B) 只有合外力为零的保守内力作用系统机械能守恒 (C) 保守力总是内力

(D) 物体沿任一闭合路径运动一周, 作用于它的某种力所作

之功为零, 则该种力称为保守力

12. 对于一个物体系统来说,在下列条件中,哪种情况下系统的机械能守恒?

[ ] (A) 合外力为0 (B) 合外力不作功

(C) 外力和非保守内力都不作功 (D) 外力和保守力都

不作功

1. C

2. A

3. D

4. D

5. B

6.D

7. B

8. C

9. C 10.D 11. D 12.C

1-3 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.(1)以时间t 为变量,写出质点位置矢量的表示式;(2)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;(3)计算t =0 s 时刻到t =4s 时刻内的平均速度;(4)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

(2)将1=t ,2=t 代入上式即有

j i r

5.081-= m

j j r

4112+=m

j j r r r

5.4312+=-=?m

(3)∵ j i r j j r

1617,4540+=-=

104s m 534

201204-?+=+=--=??=j i j

i r r t r v

(4) 1s m )3(3d d -?++==j t i t

r

v

则 j i v 734

+= 1s m -? (5)∵ j i v j i v

73,3340+=+=

204s m 14

44-?==-=??=j v v t v a (6) 2s m 1d d -?==j t

v

a

这说明该点只有y 方向的加速度,且为恒量。

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 2

2

2

s 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 θcos 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

3

2

0222

020

2

002)(d d d d d d s

v h s v s l s v s

lv s v v s t s l t l s t v a =+-=+-=-==船

1-6 已知一质点作直线运动,其加速度为 a =4+3t 2

s 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 12

2

34c t t v ++=

由题知,0=t ,00=v ,∴01=c

故 2

2

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 232

2

12c t t x ++=

由题知 0=t ,50=x ,∴52=c

故 52

123

2

++=t t x 所以s 10=t 时

m

7055102

1

102s m 190102

3

10432101210=+?+?=?=?+

?=-x v

1-8 质点沿半径为R 的圆周按s =2

02

1bt t v -的规律运动,式中s 为

质点离圆周上某点的弧长,0v ,b 都是常量,求:(1)t 时刻质点的加速度;(2) t 为何值时,加速度在数值上等于b .

解:(1) bt v t s

v -==0d d

R

bt v R v

a b

t

v a n 20

2

)(d d -==-==τ 则 2

4

02

22

)(R

bt v b a a a n

-+=+=τ 加速度与半径的夹角为

2

0)(arctan

bt v Rb a a n --==τ? (2)由题意应有

2

4

02

)(R bt v b b a -+

== 即 0)(,)(4

02

4022=-?-+=bt v R

bt v b b ∴当b

v

t 0=时,b a =

2-2 283166-?===

s m m f a x x 216

7-?-==s m m f a y y

(1)

??--?-=?-=+=?-=?+-=+=201

01

2008

7

21674

5

2832s m dt a v v s m dt a v v y y y x x x

于是质点在2s 时的速度

18

7

45-?--=s m j

i v

(2)

m

j i j i j t a i t a t v r y x 874134)16

7

(21)4832122(21

)21(220--=?-+??+?-=++

=

2-6 (1)由题意,子弹到枪口时,有 F=(a-bt)=0,得t=

b

a (2)子弹所受的冲量

?-=-=t

bt at dt bt a I 0221

)(

将t=b a

代入,得

b

a I 22=

(3)由动量定理可求得子弹的质量

2

02bv a v I m =

= 2-8 取木块压缩弹簧至最短处的位置为重力势能零点,弹簧原

长处为弹性势能零点则由功能原理,有

-f r s=

??? ???+-37sin 212122mgs mv kx k=22

2

137sin 21kx s

f mgs mv r -?+

式中 s=4.8+0.2=5 m ,x=0.2 m ,再代入有关数据,解得

k=1390 N ·m -1

题2-8图

再次运用功能原理,求木块弹回的高度h ′

-f t s ′=mgs ′sin37°-

2

1kx 3

代入有关数据,得 s ′=1.4 m, 则木块弹回高度

h ′=s ′sin37°=0.84 m

2-10 由题知,质点的位矢为

r=x 1i+y 1j

作用在质点上的力为

f=-fi

所以,质点对原点的角动量为 L 0=r ×mv

=(x 1i+y 1j)×m(v x i+v y j) =(x 1mv y -y 1mv x )k

作用在质点上的力的力矩为 M 0=r ×f=(x 1i+y 1j)×(-fi)=y 1fk

第二篇 气体动理论和热力学

1. 一理想气体样品, 总质量为M , 体积为V , 压强为p , 绝对温度为T , 密度为ρ, 总分子数为N , k 为玻尔兹曼常数, R 为气体普适常数, 则其摩尔质量可表示为 [ ] (A)

MRT

pV

(B) pV MkT (C) p kT ρ (D) p RT ρ

2. 一容器中装有一定质量的某种气体, 下面叙述中正确的是

[ ] (A) 容器中各处压强相等, 则各处温度也一定相等 (B) 容器中各处压强相等, 则各处密度也一定相等

(C) 容器中各处压强相等, 且各处密度相等, 则各处温度也一定相等

(D) 容器中各处压强相等, 则各处的分子平均平动动能一定

相等

3. 理想气体能达到平衡态的原因是

[ ] (A) 各处温度相同 (B) 各处压强相同 (C) 分子永恒运动并不断相互碰撞 (D) 各处分子的碰撞次数相同

4. 理想气体的压强公式k 3

2

εn p =

可理解为 [ ] (A) 是一个力学规律 (B) 是一个统计规律 (C) 仅是计算压强的公式 (D) 仅由实验得出

5. 一个容器内贮有1摩尔氢气和1摩尔氦气,若两种气体各自

对器壁产生的压强分别为p 1和p 2,则两者的大小关系是: [ ] (A) p 1> p 2 (B) p 1< p 2 (C) p 1=p 2 (D)不确定的

6. 根据气体动理论, 单原子分子理想气体的温度正比于

[ ] (A) 气体的体积 (B) 气体分子的平均自由程

(C) 气体分子的平均动量 (D) 气体分子的平均平动动能 7. 关于温度的意义,下列说法错误的是

[ ](A )气体的温度是分子平均平动动能的量度

(B ) 气体的温度是大量气体分子热运动的集体体现,具有统计意义

(C ) 温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同 (D ) 从微观上看,气体的温度是表示每个分子的冷热程度

8. 功的计算式A p V V =

?d 适用于

[ ] (A) 理想气体 (B) 等压过程 (C) 准静态过程 (D) 任何过程

9. 压强为p 、体积为V 的氢气(视为理想气体)的内能为 [ ] (A)

pV 25 (B) pV 23 (C) pV 2

1

(D) p V 10. 根据经典的能量均分原理, 在适当的正交坐标系中, 每个自

由度的平均能量为

[ ] (A) kT (B)

kT 31 (C) kT 23 (D) kT 2

1 11. 温度和压强均相同的氦气和氢气, 它们分子的平均动能k

ε和平均平动动能k ε有如下关系

[ ] (A) k ε和k ε相同 (B) k ε相等而k ε不相等 (C) k ε相等而k ε不相等 (D) k ε和k ε都不相等

12. 对于物体的热力学过程, 下列说法中正确的是 [ ] (A) 内能的改变只决定于初、末两个状态, 与所经历的过程无关

(B) 摩尔热容量的大小与所经历的过程无关

(C) 在物体内, 若单位体积内所含热量越多, 则其温度越高

(D) 以上说法都不对

13. 理想气体状态方程在不同的过程中有不同的微分表达式, 式

p V M

R T d d =

μ

表示

[ ] (A) 等温过程 (B) 等压过程

(C) 等体过程 (D) 绝热过程

14. 理想气体状态方程在不同的过程中可以有不同的微分表达式, 式V p M

R T d d =

μ

表示

[ ] (A) 等温过程 (B) 等压过程 (C) 等体过程 (D) 绝热过程

15. 理想气体状态方程在不同的过程中可以有不同的微分表达式, 式0d d =+V p p V 表示

[ ] (A) 等温过程 (B) 等压过程 (C) 等体过程 (D) 绝热过程

16. 理想气体状态方程在不同的过程中可以有不同的微分表达式, 则式V p p V M

R T d d d +=

μ

表示

[ ] (A) 等温过程 (B) 等压过程 (C) 等体过程 (D) 任意过程 17. 热力学第一定律表明:

[ ] (A) 系统对外作的功不可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) 不可能存在这样的循环过程, 在此过程中, 外界对系统所作的功不等于系统传给外界的热量

(D) 热机的效率不可能等于1

18. 两个恒温热源的温度分别为T 和t , 如果T >t , 则在这两个热源之间进行的卡诺循环热机的效率为 [ ] (A)

t T T - (B) t t T - (C) T t T - (D) T

t

T +

19. 根据热力学第二定律可知, 下列说法中唯一正确的是

[ ] (A) 功可以全部转换为热, 但热不能全部转换为功

(B) 热量可以从高温物体传到低温物体, 但不能从低温物体传到高温物体

(C) 不可逆过程就是不能沿相反方向进行的过程

(D) 一切自发过程都是不可逆过程

20. 热力学第二定律表明:

[ ] (A) 不可能从单一热源吸收热量使之全部变为有用功

(B) 在一个可逆过程中, 工作物质净吸热等于对外作的功

(C) 摩擦生热的过程是不可逆的

(D) 热量不可能从温度低的物体传到温度高的物体

1.D

2.C

3.D

4.B

5.C

6. D

7.D

8.C

9.A 10.D 11. C 12. A 13. B 14. C 15. A 16. D 17. C 18. C 19. D 20. C

第三篇 电磁学

1. 关于真空中两个点电荷间的库仑力 [ ] (A) 是一对作用力和反作用力

(B) 与点电荷的电量成正比, 电量大的电荷受力大, 电量小的电荷受力小

(C) 当第三个电荷移近它们时, 力的大小方向一定会发生变化

(D) 只有在两点电荷相对静止时, 才能用库仑定律计算

2. 电场强度定义式q

F

E =的适用范围是

[ ] (A) 点电荷产生的场 (B) 静电场 (C) 匀强电场 (D) 任何电场

3. 由场强的定义式q

F

E =可知

[ ] (A) E 与F 成正比, F 越大E 越大 (B) E 与q 成反比, q 越大E 越小

(C) E 的方向与F 的方向一致 (D) E

的大小可由q F /确定

4. 关于电场强度, 以下说法中正确的是

[ ] (A) 电场中某点场强的方向, 就是将点电荷放在该点所受电场力的方向

(B) 在以点电荷为中心的球面上, 由该点电荷所产生的场强处处相同

(C) 场强方向可由q F E /

=定出, 其中q 可正, 可负

(D) 以上说法全不正确

5. 一均匀带电球面, 面内电场强度处处为零, 则球面上的带电量为dS σ的电荷元在球面内产生的场强 [ ] (A) 处处为零 (B) 不一定为零 (C) 一定不为零 (D) 是一常数

6. 一个带电量为q 的点电荷位于一边长为a

的一个顶角上, 则通过该立方体一个q [ ] (A) 06εq (B) 0

12εq (C) 024εq (D) 0

48εq

7. 有N 根电场线同时穿过三个大小不等的面S 1、S 2S 1>S 2>S 3, 则它们的通量关系是

[ ] (A) 321ΦΦΦ>> (B) 321ΦΦΦ== (C) 321ΦΦΦ<< (D) 321ΦΦΦ<>

8. 高斯定理0

d ε∑??=

?i

s

q

S E

, 说明静电场的性质是

[ ] (A) 电场线是闭合曲线 (B) 库仑力是保守力 (C) 静电场是有源场 (D) 静电场是保守场

9. 根据高斯定理??∑=?s

i

q S E 0

d ε ,下列说法中正确的是

[ ] (A) 通过闭合曲面的电通量仅由面内电荷的代数和决定 (B) 通过闭合曲面的电通量为正时面内必无负电荷 (C) 闭合曲面上各点的场强仅由面内的电荷决定

(D) 闭合曲面上各点的场强为零时, 面内一定没有电荷

10. 高斯定理成立的条件是

[ ] (A) 均匀带电球面或均匀带电球体所产生的电场 (B) 无限大均匀带电平面产生的电场

(C) 高斯面的选取必须具有某些简单的对称性 (D) 任何静电场

11.以下说法中正确的是

[ ] (A) 高斯面上的场强处处为零时, 通过该高斯面的电通量一定为零

(B) 高斯面上的场强处处为零时, 通过该高斯面的电通量不一定为零

(C) 高斯面内电荷代数和为零时, 高斯面上各点的场强一定

为零

(D) 高斯面内电荷代数和不为零时, 高斯面上各点的场强一

定不为零

12. 一点电荷,放在球形高斯面的中心处,下列哪一种情况下,通过高斯面的电通量发生变化( )。 (A )将另一点电荷放进高斯面内 (B )将另一点电荷放在高斯面外

(C )将球心处的点电荷移开,但仍在高斯面内 (D )将高斯面半径缩小

13. 决定长直螺线管中磁感应强度大小的因素是

[ ] (A) 通入导线中的电流强度 (B) 螺线管的体积

(C) 螺线管的直径 (D) 与上述各因素均

无关

14. 磁场中的高斯定理

??=?s

S B 0d

说明了磁场的性质之一是

[ ] (A) 磁场力是保守力 (B) 磁力线可能闭合 (C) 磁场是无源场 (D) 磁场是无势场

15. 对于安培环路定律?

∑=?L

I l H

d , 在下面说法中正确的

[ ] (A) H

只是穿过闭合环路的电流所激发, 与环路外的电流

无关

(B) I是环路内、外电流的代数和

(C) 安培环路定律只在具有高度对称的磁场中才成立

(D) 只有磁场分布具有高度对称性时, 才能用它直接计算磁场强度的大小

16. 在有磁场变化着的空间里没有实体物质, 则此空间中没有[ ] (A) 电场(B) 电力线(C) 感生电动势

(D) 感生电流

17. 有一圆形线圈在均匀磁场中作下列几种运动, 其中会在线圈中产生感应电流的是

[ ] (A) 线圈沿磁场方向平移

(B) 线圈沿垂直于磁场方向平移

(C) 线圈以自身的直径为轴转动, 轴与磁场平行

(D) 线圈以自身的直径为轴转动, 轴与磁场方向垂直

18. 下列说法中唯一错误的说法是

[ ] (A) 涡旋电场是无源场

(B) 涡旋电场的电力线是闭合线

(C) 涡旋电场可在导体中形成持续电流

(D) 涡旋电场的场强依赖于导体的存在

1. A

2. D

3. D

4. D

5. C

6. C

7. B

8. C

9. A 10. D 11. A 12. A 13. A 14. C 15.. D 16. D 17. D 18. D

第四篇 波动与光学

1. 欲使弹簧振子系统的振动是简谐振动, 下列条件中不满足简谐振动条件的是

[ ] (A) 摩擦阻力及其它阻力略去不计 (B) 弹簧本身的质量略去不计 (C) 振子的质量略去不计

(D) 弹簧的形变在弹性限度内

2. 在简谐振动的运动方程中,振动相位)(?ω+t 的物理意义是 [ ] (A) 表征了简谐振子t 时刻所在的位置 (B) 表征了简谐振子t 时刻的振动状态 (C) 给出了简谐振子t 时刻加速度的方向

(D) 给出了简谐振子t 时刻所受回复力的方向

3. 一质点作简谐振动, 振动方程为)cos(?ω+=t A x . 则在

2

T

t =

(T 为振动周期) 时, 质点的速度为 [ ] (A) ?ωsin A - (B) ?ωsin A (C) ?ωcos A - (D) ?ωcos A

4. 一质点以周期T 作简谐振动, 则质点由平衡位置正向运动到最大位移一半处的最短时间为 [ ] (A)

6T (B) 8T (C) 12

T

(D) T 127

5. 某物体按余弦函数规律作简谐振动, 它的初相位为2

π

3, 则该

物体振动的初始状态为

[ ] (A) x 0 = 0 , v 0 > 0 (B) x 0 = 0 , v 0<0 (C) x 0 = 0 , v 0 = 0 (D) x 0 = -A , v 0 = 0 6. 设光由空气射向某种透明介质的布儒斯特角为37°,则由该透明介质射向空气时的布儒斯特起偏角为( ) 。

[ ](A ) 37° (B )53° (C )45° (D )35°

7. 有一谐振子沿x 轴运动, 平衡位置在x = 0处, 周期为T , 振幅为A ,t = 0时刻振子过2

A

x =处向x 轴正方向运动, 则其运动方程可表示为

[ ] (A) )21

cos(t A x ω= (B)

)cos(2t A ω

(C) )3π2sin(--=T t A x ω (D) )3

π

2cos(-=T t A x ω 8. 已知一简谐振动系统的振幅为A , 该简谐振动动能为其最大

值之半的位置是

[ ] (A)

1

2

A (B) 22A (C) 32A (D) A

9. 一长为l 、质量为m 的单摆, 与一劲度系数为k 、质量为m 的

弹簧振子周期相等.则k 、l 、m 、g 之间的关系为 [ ] (A) l

mg

k =

(B) g ml k = (C) gl m k =

(D) 不能确定

10. 简谐振动的振幅由哪些因素决定?

[ ] (A) 谐振子所受的合外力 (B) 谐振子的初始加速度 (C) 谐振子的能量和力常数 (D) 谐振子的放置位置

11. 当x 为某一定值时, 波动方程)π(

2cos λ

x

T t A x -=所反映的物理意义是

[ ] (A) 表示出某时刻的波形 (B) 说明能量的传播 (C) 表示出x 处质点的振动规律 (D) 表示出各质点振动状态的分布

14. 一平面简谐波的波动方程为)2π(sin 5.0x t y --=m, 则此波动的频率、波速及各质点的振幅依次为

[ ] (A)

21、21、05.0- (B) 21、1、05.0- (C) 21、2

1

、0.05 (D) 2、2、0.05

15. 人耳能分辨同时传来的不同声音, 这是由于

[ ] (A) 波的反射和折射 (B) 波的干涉

(C) 波的独立传播特性 (D) 波的强度不同

16. 两列波在空间P 点相遇, 若在某一时刻观察到P 点合振动的振幅等于两波的振幅之和, 则这两列波

[ ] (A) 一定是相干波 (B) 不一定是相干波

(C) 一定不是相干波 (D) 一定是初相位相同的相干波

17. 两初相位相同的相干波源, 在其叠加区内振幅最小的各点到两波源的波程差等于

[ ] (A) 波长的偶数倍 (B) 波长的奇数倍

(C) 半波长的偶数倍 (D) 半波长的奇数倍

18. 如T12-1-1图所示,折射率为2n 、厚度为e 的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为1n 和

3n ,已知321n n n <<.若波长为λ的单色平行

光垂直入射到该薄膜上,则从薄膜上、下两表面反射的光束①与②的光程差是:

[ ] (A) e n 22 (B) λ21

22-

e n (C) λ-22n (D) 2

222n e n λ

-

19. 如T12-1-2图所示,1S 、2S 是两个相干光源,他们到P 点的距离分别为 1r 和 2r .路径P S 1垂直穿过一块厚度为1t ,折射率为1n 的一种介质;路径P S 2垂直穿过一块厚度为2t 的另一介质;其余部分可看作真空.这两条光路的光程差等于: [ ] (A) )()(111222t n r t n r +-+

(B) ])1([])1([121222t n r t n r -+--+ (C) )()(111222t n r t n r ---

(D) 1122t n t n -

20. 在相同的时间内,一束波长为λ的单色光在空气和在玻璃中

[ ] (A) 传播的路程相等,走过的光程相等

(B) 传播的路程相等,走过的光程不相等 (C) 传播的路程不相等,走过的光程相等 (D) 传播的路程不相等,走过的光程不相等

21. 频率为f 的单色光在折射率为n 的媒质中的波速为v , 则在此媒质中传播距离为l 后, 其光振动的相位改变了 [ ] (A)

v

lf

π2 (B)

l

vf

π2 (C)

v

nlf

π2 (D)

π

2vlf

22. 波长为λ的单色光在折射率为n 的媒质中由a 点传到b 点相位改变了π, 则光从a 点到b 点的几何路程为: [ ] (A)

n

(B)

2

n

λ (C)

2

λ (D)

λn

23. 相干光是指

[ ] (A) 振动方向相同、频率相同、相位差恒定的两束光

(B) 振动方向相互垂直、频率相同、相位差不变的两束光 (C) 同一发光体上不同部份发出的光

(D) 两个一般的独立光源发出的光

24. 当单色光垂直照射杨氏双缝时, 屏上可观察到明暗交替的干涉条纹.若减小

1S

S P

T12-1-2图

[ ] (A) 缝屏间距离, 则条纹间距不变 (B) 双缝间距离, 则条纹间距变小

(C) 入射光强度, 则条纹间距不变

(D) 入射光波长,

则条纹间距不变

25. 在保持入射光波长和缝屏距离不变的情况下, 将杨氏双缝的缝距减小, 则

[ ] (A) 干涉条纹宽度将变大 (B) 干涉条纹宽度将变小

(C) 干涉条纹宽度将保持不变 (D) 给定区域内

干涉条纹数目将增加

26. 用波长可以连续改变的单色光垂直照射一劈形膜, 如果波长逐渐变小, 干涉条纹的变化情况为

[ ] (A) 明纹间距逐渐减小, 并背离劈棱移动

(B) 明纹间距逐渐变小, 并向劈棱移动 (C) 明纹间距逐渐变大, 并向劈棱移动 (D) 明纹间距逐渐变大, 并背向劈棱移动

27. 在单色光垂直入射的劈形膜干涉实验中, 若慢慢地减小劈形膜夹角, 则从入射光方向可以察到干涉条纹的变化情况为

[ ] (A) 条纹间距减小

(B) 给定区域内条纹数目增加 (C) 条纹间距增大

(D) 观察不到干涉条纹有什么变化

28. 两块平玻璃板构成空气劈尖,左边为棱边,用单色平行光垂直入射.若上面的平玻璃以棱边为轴,沿逆时针方向作微小转动,则干涉条纹的

[ ] (A) 间隔变小,并向棱边方向平移

(B) 间隔变大,并

向远离棱边方向平移

(C) 间隔不变,向棱边方向平移

(D) 间隔变小,并

向远离棱边方向平移

29. 波长为600nm 的单色光垂直入射到宽为0.2mm 的单缝上,单缝后面放置一凸透镜,凸透镜的焦平面上放置一光屏,用以观测衍射条纹,今测得中央明条纹的线宽度为3mm ,则凸透镜的焦距f 为( )。

(A )50cm (B )25cm (C )100cm (D )

10cm

T12-1-23图

30. 在单缝衍射中, 若屏上的P 点满足a sin ? = 5/2λ则该点为

[ ] (A) 第二级暗纹 (B) 第五级暗纹

(C) 第二级明纹 (D) 第五级明纹 31. 一单缝夫琅和费衍射实验装置如T12-1-52图所示,L 为透镜,E 为屏幕;当把单缝向右稍微移动一点时,衍射图样将 [ ] (A) 向上平移 (B) 向下平移

(C) 不动 (D) 消失 32. 在T12-1-53图所示的单缝夫琅和费衍射

实验中,将单缝K 沿垂直光的入射光(x 轴)方向稍

微平移,则

[ ] (A) 衍射条纹移动,条纹宽度不变

(B) 衍射条纹移动,条纹宽度变动 (C) 衍射条纹中心不动,条纹变宽 (D) 衍射条纹不动,条纹宽度不变

33. 白光垂直照射到每厘米有5000条刻痕的光栅上, 若在衍射角? = 30°处能看到某一波长的光谱线, 则该光谱线所属的级次为

[ ] (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4

34. 一束白光垂直照射在一光栅上,在形成的同一级光栅光谱中,偏离中央明纹最远的是 [ ] (A) 紫光 (B) 绿光 (C) 黄光 (D) 红光

35. 一束平行光垂直入射在一衍射光栅上, 当光栅常数)(b a +为下列哪种情况时(a 为每条缝的宽度, b 为不透光部分宽度) , k = 3、6、9?等级次的主极大均不出现. [ ] (A) a b a 2=+

(B) a b a 3=+ (C) a b a 4=+

(D) a b a 6=+

1. C

2. B

3. B

4. C

5. A

6.B

7. D

8. B

9. A 10 .C 11. C 14. C 15. C 16. B 17. D 18. A 19. B 20. C 21. A 22. A 23. A 24. C 25. A 26. B 27. C 28. A 29 . A 30. C 31. C 32. D 33. B 34. D 35. B

λ

大学物理简明教程习题解答9

第12章 量子物理学 12-1 氦氖激光器发射波长632.8nm 的激光。若激光器的功率为1.0mW ,试求每秒钟所发射的光子数。 解 一个光子的能量λ νhc h E ==,激光器功率P 数值上等于每秒钟发射光子的总能量, 故每秒钟所发射的光子数 1/s 1018.315?=== hc P E P N λ 12-2 某种材料的逸出功为3.00eV ,试计算能使这种材料发射光电子的入射光的最大波长。 解 光子的能量λ hc E =,要使这种材料发射光电子,入射光子的能量不能小于逸出功W , 即有 W hc E == min λ 解得入射光的最大波长为 nm 4141014.470=?== -W hc λ 12-3 从铝中移去一个电子需要能量4.20eV 。用波长为200nm 的光投射到铝表面上,求: (1)由此发射出来的最快光电子和最慢光电子的动能; (2)遏止电势差; (3)铝的红限波长。 解 (1)根据爱因斯坦光电效应方程 W E h km +=ν 最快光电子的动能 W hc W h m E -=-== λ ν2m max k 21v eV 2.02J 1023.319=?=- 最慢光电子逸出铝表面后不再有多余的动能,故0min k =E (2)因最快光电子反抗遏止电场力所做的功应等于光电子最大初动能,即max k E eU a =, 故遏止电势差 V 02.2max k == e E U a (3)波长为红限波长λ0的光子,具有恰好能激发光电子的能量,由λ0与逸出功的关系W hc =0 λ 得铝的红限波长 nm 296m 1096.270=?== -W hc λ 12-4 在一个光电效应实验中测得,能够使钾发射电子的红限波长为562.0nm 。 (1)求钾的逸出功; (2)若用波长为250.0nm 的紫外光照射钾金属表面,求发射出的电子的最大初动能。 解 (1)波长为红限波长λ0的光子具有恰能激发光电子的能量,即光子能量等于逸出功 由W hc =0λ,得钾的逸出功 eV 2.21J 1054.3190 =?==-λhc W

大学物理试卷期末考试试题答案

2003—2004学年度第2学期期末考试试卷(A 卷) 《A 卷参考解答与评分标准》 一 填空题:(18分) 1. 10V 2.(变化的磁场能激发涡旋电场),(变化的电场能激发涡旋磁场). 3. 5, 4. 2, 5. 3 8 6. 293K ,9887nm . 二 选择题:(15分) 1. C 2. D 3. A 4. B 5. A . 三、【解】(1) 如图所示,内球带电Q ,外球壳内表面带电Q -. 选取半径为r (12R r R <<)的同心球面S ,则根据高斯定理有 2() 0d 4πS Q r E ε?==? E S 于是,电场强度 204πQ E r ε= (2) 内导体球与外导体球壳间的电势差 22 2 1 1 1 2200 01211d 4π4π4πR R R AB R R R Q Q dr Q U dr r r R R εεε?? =?=?==- ????? ? r E (3) 电容 12 001221114π/4πAB R R Q C U R R R R εε??= =-= ?-?? 四、【解】 在导体薄板上宽为dx 的细条,通过它的电流为 I dI dx b = 在p 点产生的磁感应强度的大小为 02dI dB x μπ= 方向垂直纸面向外. 电流I 在p 点产生的总磁感应强度的大小为 22000ln 2222b b b b dI I I dx B x b x b μμμπππ===? ? 总磁感应强度方向垂直纸面向外. 五、【解法一】 设x vt =, 回路的法线方向为竖直向上( 即回路的绕行方向为逆时

针方向), 则 21 d cos602B S Blx klvt Φ=?=?= ? ∴ d d klvt t εΦ =- =- 0ac ε < ,电动势方向与回路绕行方向相反,即沿顺时针方向(abcd 方向). 【解法二】 动生电动势 1 cos602 Blv klvt ε?动生== 感生电动势 d 111 d [cos60]d 222d d dB B S Blx lx lxk klvt t dt dt dt εΦ=- =?=--?===?感生- klvt εεε==感生动生+ 电动势ε的方向沿顺时针方向(即abcd 方向)。 六、【解】 1. 已知波方程 10.06cos(4.0)y t x ππ=- 与标准波方程 2cos(2) y A t x π πνλ =比较得 , 2.02, 4/Z H m u m s νλνλ==== 2. 当212(21)0x k ππΦ-Φ==+合时,A = 于是,波节位置 21 0.52k x k m += =+ 0,1,2, k =±± 3. 当 21222x k A ππΦ-Φ==合时,A = 于是,波腹位置 x k m = 0,1,2, k =±± ( 或由驻波方程 120.12cos()cos(4)y y y x t m ππ=+= 有 (21) 00.52 x k A x k m π π=+?=+合= 0,1,2, k =±± 20.122 x k A m x k m π π=?=合=, 0,1,2, k =±± )

大学物理简明教程(吕金钟)第四章习题答案

第四章电磁学基础 静电学部分 4.2解:平衡状态下受力分析 +q受到的力为: 处于平衡状态: (1) 同理,4q 受到的力为: (2) 通过(1)和(2)联立,可得:, 4.3解:根据点电荷的电场公式: 点电荷到场点的距离为: 两个正电荷在P点产生的电场强度关于中垂线对称: 所以: 当与点电荷电场分布相似,在很远处,两个正电荷q组成的电荷系的电场分布,与带电量为2q的点电荷的电场分布一样。 4.4解:取一线元,在圆心处 产生场强: 分解,垂直x方向的分量抵消,沿x方向 的分量叠加: 方向:沿x正方向 4.5解:(1 (2)两电荷异号,电场强度为零的点在外侧。 4.7解:线密度为λ,分析半圆部分: 点电荷电场公式: + +

在本题中: 电场分布关于x 轴对称:, 进行积分处理,上限为,下限为: 方向沿x轴向右,正方向 分析两个半无限长: ,,, 两个半无限长,关于x轴对称,在y方向的分量为0,在x方向的分量: 在本题中,r为场点O到半无限长线的垂直距离。电场强度的方向沿x轴负方向,向左。那么大O点的电场强度为: 4.8解:E的方向与半球面的轴平行,那么 通过以R为半径圆周边线的任意曲面的 电通量相等。所以 通过S1和S2的电通量等效于通过以R为半 径圆面的电通量,即: 4.9解:均匀带电球面的场强分布: 球面 R 1 、R2的场强分布为: 根据叠加原理,整个空间分为三部分: 根据高斯定理,取高斯面求场强: 图4-94 习题4.8用图 S1 S2 R O

场强分布: 方向:沿径向向外 4.10解:(1)、这是个球对称的问题 当时,高斯面对包围电荷为Q 当,高斯面内包围电荷为q 方向沿径向 (2)、证明:设电荷体密度为 这是一个电荷非足够对称分布的带电体,不能直接用高斯定理求解。但可以把这一带电体看成半径为R、电荷体密度为ρ的均匀带电球体和半径为R`、电荷体密度为-ρ的均匀带电体球相叠加,相当于在原空腔同时补上电荷体密度为ρ和-ρ的球体。由电场 叠加原理,空腔内任一点P的电场强度为: 在电荷体密度为ρ球体内部某点电场为: 在电荷体密度为-ρ球体内部某点电场为: 所以 4.11解:利用高斯定理,把空间分成三部分

大学物理上册答案详解

大学物理上册答案详解 习题解答 习题一 1—1 |r ?|与r ? 有无不同? t d d r 和t d d r 有无不同? t d d v 和t d d v 有无不同?其不同在哪里?试举例说明. 解:(1)r ?是位移的模,?r 是位矢的模的增量,即 r ?12r r -=,12r r r -=?; (2) t d d r 是速度的模,即t d d r ==v t s d d . t r d d 只是速度在径向上的分量。 ∵有r r ?r =(式中r ?叫做单位矢),则 t ?r ?t r t d d d d d d r r r += 式中 t r d d 就是速度径向上的分量, ∴ t r t d d d d 与r 不同如题1—1图所示. 题1—1图 (3)t d d v 表示加速度的模,即t v a d d =,t v d d 是加速度a 在切向上的分 量. ∵有ττ (v =v 表轨道节线方向单位矢),所以 t v t v t v d d d d d d ττ +=

式中 dt dv 就是加速度的切向分量. (t t r d ?d d ?d τ 与的运算较复杂,超出教材规定,故不予讨论) 1-2 设质点的运动方程为x =x (t ),y =y (t ),在计算质点的速度 和加速度时,有人先求出r =2 2 y x +,然后根据v =t r d d ,及a =22d d t r 而 求得结果;又有人先计算速度和加速度的分量,再合成求得结果,即 v =2 2 d d d d ?? ? ??+??? ??t y t x 及a = 2 22222d d d d ??? ? ??+???? ??t y t x 你认为两种方法哪一种正确?为什么?两者差别何在? 解:后一种方法正确。因为速度与加速度都是矢量,在平面直角坐标 系中,有j y i x r +=, j t y i t x t r a j t y i t x t r v 22 2222d d d d d d d d d d d d +==+==∴ 故它们的模即为 2 22 222 2 22 2 22d d d d d d d d ? ?? ? ??+???? ??=+=? ? ? ??+??? ??=+=t y t x a a a t y t x v v v y x y x 而前一种方法的错误可能有两点,其一是概念上的错误,即误把速度、加速度定义作 22d d d d t r a t r v ==

大学物理上册课后习题答案

大学物理上册课后习题答案

习题解答 习题一 1-1 |r ?|与r ? 有无不同?t d d r 和t d d r 有无不同? t d d v 和t d d v 有无不同?其不同在哪里?试举例说明. 解: (1)r ?是位移的模,?r 是位矢的模的增量, 即r ?1 2r r -=,1 2 r r r ? ?-=?; (2)t d d r 是速度的模,即t d d r = =v t s d d . t r d d 只是速度在径向上的分量. ∵有r r ?r =(式中r ?叫做单位矢),则t ?r ?t r t d d d d d d r r r += 式中t r d d 就是速度径向上的分量, ∴ t r t d d d d 与r 不同如题1-1图所示. 题 1-1图 (3) t d d v 表示加速度的模,即 t v a d d ? ?= ,t v d d 是加速度a 在切向上的分量.

∵有ττ??(v =v 表轨道节线方向单位矢),所以 t v t v t v d d d d d d τ τ???+= 式中dt dv 就是加速度的切向分量. ( t t r d ?d d ?d τ??Θ与的运算较复杂,超出教材规定,故不予 讨论) 1-2 设质点的运动方程为x =x (t ),y =y (t ),在计算质点的速度和加速度时,有人先求出r = 2 2 y x +,然后根据v =t r d d ,及a = 2 2d d t r 而求得结果; 又有人先计算速度和加速度的分量,再合成求得结果,即 v =2 2 d d d d ?? ? ??+??? ??t y t x 及a = 2 22222d d d d ??? ? ??+???? ??t y t x 你认为两种 方法哪一种正确?为什么?两者差别何在? 解:后一种方法正确.因为速度与加速度都是矢量,在平面直角坐标系中,有 j y i x r ? ??+=, j t y i t x t r a j t y i t x t r v ??? ???? ?222222d d d d d d d d d d d d +==+==∴ 故它们的模即为 2 222 22222 2 2 2d d d d d d d d ? ?? ? ??+???? ??=+=? ? ? ??+??? ??=+=t y t x a a a t y t x v v v y x y x

大学物理习题及综合练习答案详解

库仑定律 7-1 把总电荷电量为Q 的同一种电荷分成两部分,一部分均匀分布在地球上,另一部分均匀分布在月球上, 使它们之间的库仑力正好抵消万有引力,已知地球的质量M =l024kg ,月球的质量m =l022 kg 。(1)求 Q 的最小值;(2)如果电荷分配与质量成正比,求Q 的值。 解:(1)设Q 分成q 1、q 2两部分,根据题意有 2 221r Mm G r q q k =,其中041πε=k 即 2221q k q GMm q q Q += +=。求极值,令0'=Q ,得 0122=-k q GMm C 1069.5132?== ∴k GMm q ,C 1069.51321?==k q GMm q ,C 1014.11421?=+=q q Q (2)21q m q M =Θ ,k GMm q q =21 k GMm m q mq Mq ==∴2122 解得C 1032.6122 2?==k Gm q , C 1015.51421?==m Mq q ,C 1021.51421?=+=∴q q Q 7-2 三个电量为 –q 的点电荷各放在边长为 l 的等边三角形的三个顶点上,电荷Q (Q >0)放在三角形 的重心上。为使每个负电荷受力为零,Q 值应为多大 解:Q 到顶点的距离为 l r 33= ,Q 与-q 的相互吸引力为 20141r qQ F πε=, 两个-q 间的相互排斥力为 2 2 0241l q F πε= 据题意有 10 230cos 2F F =,即 2 022041300cos 41 2r qQ l q πεπε=?,解得:q Q 33= 电场强度 7-3 如图7-3所示,有一长l 的带电细杆。(1)电荷均匀分布,线密度为+,则杆上距原点x 处的线元 d x 对P 点的点电荷q 0 的电场力为何q 0受的总电场力为何(2)若电荷线密度=kx ,k 为正常数,求P 点的电场强度。 解:(1)线元d x 所带电量为x q d d λ=,它对q 0的电场力为 200200)(d 41 )(d 41 d x a l x q x a l q q F -+=-+= λπεπε q 0受的总电场力 )(4)(d 400020 0a l a l q x a l x q F l +=-+= ?πελπελ 00>q 时,其方向水平向右;00

大学物理简明教程课后习题答案解析

大学物理简明教程习题答案解析 习题一 1-1 |r ?|与r ? 有无不同t d d r 和t d d r 有无不同 t d d v 和t d d v 有无不同其不同在哪里试举例 说明. 解:(1)r ?是位移的模,?r 是位矢的模的增量,即 r ?12r r -=,12r r r ??-=?; (2)t d d r 是速度的模,即t d d r ==v t s d d . t r d d 只是速度在径向上的分量. ∵有r r ?r =(式中r ?叫做单位矢),则 t ?r ?t r t d d d d d d r r r += 式中t r d d 就是速度径向上的分量, ∴t r t d d d d 与 r 不同如题1-1图所示. 题1-1图 (3)t d d v 表示加速度的模,即 t v a d d ? ?= ,t v d d 是加速度a 在切向上的分量. ∵有ττ??(v =v 表轨道节线方向单位矢),所以 t v t v t v d d d d d d ττ???+= 式中dt dv 就是加速度的切向分量. (t t r d ?d d ?d τ??Θ与 的运算较复杂,超出教材规定,故不予讨论) 1-2 设质点的运动方程为x =x (t ),y =y (t ),在计算质点的速度和加速度时,有人先求出 r =22y x +,然后根据v =t r d d ,及a =22d d t r 而求得结果;又有人先计算速度和加速度的 分量,再合成求得结果,即 v =2 2 d d d d ??? ??+??? ??t y t x 及a = 2 22222d d d d ? ??? ??+???? ??t y t x 你认为两种方法哪一种正确为什么两者差别何在 解:后一种方法正确.因为速度与加速度都是矢量,在平面直角坐标系中,有j y i x r ? ??+=,

大学物理教程(上)课后习题答案解析

物理部分课后习题答案(标有红色记号的为老师让看的题) 27页 1-2 1-4 1-12 1-2 质点的运动方程为22,(1)x t y t ==-,,x y 都以米为单位,t 以秒为单位, 求: (1) 质点的运动轨迹; (2) 从1t s =到2t s =质点的位移的大小; (3) 2t s =时,质点的速度和加速度。 解:(1)由运动方程消去时间t 可得轨迹方程,将t = 21)y = 或 1= (2)将1t s =和2t s =代入,有 11r i =u r r , 241r i j =+u r r r 213r r r i j =-=-r u r u r r r V 位移的大小 r ==r V (3) 2x dx v t dt = = 2(1)y dy v t dt ==- 22(1)v ti t j =+-r r r 2x x dv a dt ==, 2y y dv a dt == 22a i j =+r r r 当2t s =时,速度和加速度分别为 42/v i j m s =+r r r 22a i j =+r r r m/s 2

1-4 设质点的运动方程为cos sin ()r R ti R t j SI ωω=+r r r ,式中的R 、ω均为 常量。求(1)质点的速度;(2)速率的变化率。 解 (1)质点的速度为 sin cos d r v R ti R t j dt ωωωω==-+r r r r (2)质点的速率为 v R ω== 速率的变化率为 0dv dt = 1-12 质点沿半径为R 的圆周运动,其运动规律为232()t SI θ=+。求质点在 t 时刻的法向加速度n a 的大小和角加速度β的大小。 解 由于 4d t dt θ ω= = 质点在t 时刻的法向加速度n a 的大小为 2216n a R Rt ω== 角加速度β的大小为 24/d rad s dt ω β== 77 页2-15, 2-30, 2-34, 2-15 设作用于质量1m kg =的物体上的力63()F t SI =+,如果物体在这一力作用 下,由静止开始沿直线运动,求在0到2.0s 的时间内力F 对物体的冲量。 解 由冲量的定义,有 2.0 2.0 2.020 (63)(33) 18I Fdt t dt t t N s ==+=+=? ?g 2-21 飞机着陆后在跑道上滑行,若撤除牵引力后,飞机受到与速度成正比的阻力 (空气阻力和摩擦力)f kv =-(k 为常数)作用。设撤除牵引力时为0t =,初速度为0v ,

大学物理简明教程(吕金钟)第四章习题答案

第四章 电磁学基础 静电学部分 4.2 解:平衡状态下受力分析 +q 受到的力为: 20''41 r q q F qq πε= ()()2 4441l q q F q q πε= 处于平衡状态:()04'=+q q qq F F ()0441'41 2 020=+l q q r q q πεπε (1) 同理,4q 受到的力为:()()()20'44'41 r l q q F q q -= πε ()()204441 l q q F q q πε= ()()04'4=+q q q q F F ()()()04414'41 2020=+-l q q r l q q πεπε (2) 通过(1)和(2)联立,可得: 3 l r =,q q 94'-= 4.3 解:根据点电荷的电场公式: r e r q E 2041 πε= 点电荷到场点的距离为:22l r + 2 2041 l r q E += +πε 两个正电荷在P 点产生的电场强度关于中垂线对称: θcos 2//+=E E 0=⊥E 2 2 cos l r r += θ 所以: ( ) 2 32 202 2 2 2021 412 cos 2l r qr l r r l r q E E += ++==+π επεθ q l q +

当l r >> 2 02024121 r q r q E πεπε== 与点电荷电场分布相似,在很远处,两 个正电荷q 组成的电荷系的电场分布,与带电量为2q 的点电荷的电场分布一样。 4.4 解:取一线元θλRd dq =,在圆心处 产生场强:2 0204141 R Rd R dq dE θλπεπε== 分解,垂直x 方向的分量抵消,沿x 方向 的分量叠加: R R Rd dE x 00 202sin 41πελ θθλπεπ ==? ? 方向:沿x 正方向 4.5 解:(1)两电荷同号,电场强度为零的点在内侧; (2)两电荷异号,电场强度为零的点在外侧。 4.7 解:线密度为λ,分析半圆部分: θλλrd dl dq == 点电荷电场公式: r e r q E 2 041 πε= 在本题中: 2 41r rd E θ λπε= 电场分布关于x 轴对称:θθ λπεθsin 41sin 2 r rd E E x ==,0=y E 进行积分处理,上限为2π ,下限为2π-: r d r r rd E E 0000 2 2sin 4sin 41sin πελ θθπελθθ λπεθππ == ==?? ? 方向沿x 轴向右,正方向 分析两个半无限长: )cos (cos 4d sin 4210021 θθπελ θθπελθθ-===? ?x x dE E x x )sin (sin 4d cos 412002 1 θθπελθθπελθθ-===? ?x x dE E y y x

大学物理期末考试试题

西安工业大学试题纸 1.若质点的运动方程为:()2r 52/2t t i t j =+-+(SI ),则质点的v = 。 2. 一个轴光滑的定滑轮的转动惯量为2/2MR ,则要使其获得β的角加速度,需要施加的合外力矩的大小为 。 3.刚体的转动惯量取决于刚体的质量、质量的空间分布和 。 4.一物体沿x 轴运动,受到F =3t (N)的作用,则在前1秒内F 对物体的冲量是 (Ns )。 5. 一个质点的动量增量与参照系 。(填“有关”、“无关”) 6. 由力对物体的做功定义可知道功是个过程量,试回答:在保守力场中,当始末位置确定以后,场力做功与路径 。(填“有关”、“无关”) 7.狭义相对论理论中有2个基本原理(假设),一个是相对性原理,另一个是 原理。 8.在一个惯性系下,1、2分别代表一对因果事件的因事件和果事件,则在另一个惯性系下,1事件的发生 2事件的发生(填“早于”、“晚于”)。 9. 一个粒子的固有质量为m 0,当其相对于某惯性系以0.8c 运动时的质量m = ;其动能为 。 10. 波长为λ,周期为T 的一平面简谐波在介质中传播。有A 、B 两个介质质点相距为L ,则A 、B 两个质点的振动相位差=?φ____;振动在A 、B 之间传播所需的时间为_ 。 11. 已知平面简谐波方程为cos()y A Bt Cx =-,式中A 、B 、C 为正值恒量,则波的频率为 ;波长为 ;波沿x 轴的 向传播(填“正”、“负”)。 12.惠更斯原理和波动的叠加原理是研究波动学的基本原理,对于两列波动的干涉而言,产生稳定的干涉现象需要三个基本条件:相同或者相近的振动方向,稳定的位相差,以及 。 13. 已知一个简谐振动的振动方程为10.06cos(10/5)()X t SI π=+,现在另有一简谐振动,其振动方程为20.07cos(10)X t =+Φ,则Φ= 时,它们的合振动振幅最 大;Φ= 时,它们的合振动振幅最小。 14. 平衡态下温度为T 的1mol 单原子分子气体的内能为 。 15. 平衡态下理想气体(分子数密度为n ,分子质量为m ,分子速率为v )的统计压强P= ;从统计角度来看,对压强和温度这些状态量而言, 是理想气体分子热运动激烈程度的标志。

赵近芳版《大学物理学上册》课后答案

1 习题解答 习题一 1-1 |r ?|与r ? 有无不同? t d d r 和 t d d r 有无不同? t d d v 和 t d d v 有无不同?其不同在哪里?试举例说明. 解:(1) r ?是位移的模,? r 是位矢的模的增量,即r ?1 2r r -=,1 2r r r -=?; (2) t d d r 是速度的模,即 t d d r = =v t s d d .t r d d 只是速度在径向上的分量. ∵有r r ?r =(式中r ?叫做单位矢),则t ?r ?t r t d d d d d d r r r += 式中t r d d 就是速度径向上的分量, ∴ t r t d d d d 与 r 不同如题1-1图所示 . 题1-1图 (3) t d d v 表示加速度的模,即t v a d d = , t v d d 是加速度a 在切向上的分量. ∵有ττ (v =v 表轨道节线方向单位矢) ,所以 t v t v t v d d d d d d ττ += 式中dt dv 就是加速度的切向分量. (t t r d ?d d ?d τ 与的运算较复杂,超出教材规定,故不予讨论) 1-2 设质点的运动方程为x =x (t ),y = y (t ),在计算质点的速度和加速度时,有人先求出r =2 2y x +,然后根据v = t r d d ,及a = 2 2d d t r 而求得结果;又有人先计算速度和加速度的分量,再合成求得结果,即 v = 2 2d d d d ?? ? ??+??? ??t y t x 及a = 2 22222d d d d ??? ? ??+???? ??t y t x 你认为两种方法哪一种正确?为什么?两者差别何在? 解:后一种方法正确.因为速度与加速度都是矢量,在平面直角坐标系中,有j y i x r +=, j t y i t x t r a j t y i t x t r v 222222d d d d d d d d d d d d +==+==∴ 故它们的模即为

大学物理期末考试题库

1某质点的运动学方程x=6+3t-5t 3 ,则该质点作 ( D ) (A )匀加速直线运动,加速度为正值 (B )匀加速直线运动,加速度为负值 (C )变加速直线运动,加速度为正值 (D )变加速直线运动,加速度为负值 2一作直线运动的物体,其速度x v 与时间t 的关系曲线如图示。设21t t →时间合力作功为 A 1,32t t →时间合力作功为A 2,43t t → 3 C ) (A )01?A ,02?A ,03?A (B )01?A ,02?A , 03?A (C )01=A ,02?A ,03?A (D )01=A ,02?A ,03?A 3 关于静摩擦力作功,指出下述正确者( C ) (A )物体相互作用时,在任何情况下,每个静摩擦力都不作功。 (B )受静摩擦力作用的物体必定静止。 (C )彼此以静摩擦力作用的两个物体处于相对静止状态,所以两个静摩擦力作功之和等于 零。 4 质点沿半径为R 的圆周作匀速率运动,经过时间T 转动一圈,那么在2T 的时间,其平均 速度的大小和平均速率分别为(B ) (A ) , (B ) 0, (C )0, 0 (D ) T R π2, 0 5、质点在恒力F 作用下由静止开始作直线运动。已知在时间1t ?,速率由0增加到υ;在2t ?, 由υ增加到υ2。设该力在1t ?,冲量大小为1I ,所作的功为1A ;在2t ?,冲量大小为2I , 所作的功为2A ,则( D ) A .2121;I I A A <= B. 2121;I I A A >= C. 2121;I I A A => D. 2121;I I A A =< 6如图示两个质量分别为B A m m 和的物体A 和B 一起在水平面上沿x 轴正向作匀减速直线 运动,加速度大小为a ,A 与B 间的最大静摩擦系数为μ,则A 作用于B 的静摩擦力F 的 大小和方向分别为(D ) 轴正向相反与、轴正向相同 与、轴正向相同 与、轴正向相反 与、x a m D x a m x g m x g m B B B B ,,C ,B ,A μμT R π2T R π2T R π2t

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 =+- 由d /d v r t =则速度: 28v i tj =+ 由d /d a v t =则加速度: 8a j = 则当t=1s 时,有 24,28,8r i j v i j a j =-=+= 当t=2s 时,有 48,216,8r i j v i j a j =+=+= 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 ,d d v t ,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 =+ (2)联立式(1)、式(2)得 2 2 v 2gx h y -= (3) 0d -gt d r v i j t = 而落地所用时间 g h 2t = 所以 0d -2g h d r v i j t = d d v g j t =- 2 202y 2x )gt (v v v v -+=+= 21 20 212202)2(2])([gh v gh g gt v t g dt dv +=+=

大学物理简明教程习题

17级临床医学《大学物理》复习题 班级:____________ 姓名:_________ 学号:___________________

习题1 1.1选择题 (1) 一运动质点在某瞬时位于矢径),(y x r 的端点处,其速度大小为 ( ) (A)dt dr (B)dt r d (C)dt r d || (D)22)()(dt dy dt dx + 答案:(D)。 (2) 一质点作直线运动,某时刻的瞬时速度s m v /2=,瞬时加速度2 /2s m a -=,则 一秒钟后质点的速度 ( ) (A)等于零 (B)等于-2m/s (C)等于2m/s (D)不能确定。 答案:(D)。 (3) 一质点沿半径为R 的圆周作匀速率运动,每t 秒转一圈,在2t 时间间隔中,其平均速度大小和平均速率大小分别为 ( ) (A) t R t R ππ2,2 (B)t R π2,0 (C)0,0 (D)0,2t R π 答案:(B)。 1.2填空题 (1) 一质点,以1 -?s m π的匀速率作半径为5m 的圆周运动,则该质点在5s 内,位移的大小是 ;经过的路程是 。 答案: 10m ; 5πm 。 (2) 一质点沿x 方向运动,其加速度随时间的变化关系为a=3+2t (SI),如果初始时刻质点的速度v 0为5m·s -1,则当t 为3s 时,质点的速度v= 。 答案: 23m·s -1 . (3) 一质点从静止出发沿半径R=1 m 的圆周运动,其角加速度随时间t 的变化规律是α=12t 2-6t (SI),则质点的角速度ω =__________________;切向加速度τa =_________________. 答案:4t 3 -3t 2 (rad/s), 12t 2 -6t (m/s 2 ) 1.5 一质点沿x 轴作直线运动,t 时刻的坐标为x = 4.5 t 2 – 2 t 3 (SI) .试求: (1) 第2秒内的平均速度;(2)第2秒末的瞬时速度; (3) 第2秒内的路程.

大学物理期末考试试卷(含答案) 2

2008年下学期2007级《大学物理(下)》期末考试(A 卷) 一、选择题(共27分) 1. (本题3分) (2717) 距一根载有电流为3×104 A 的电线1 m 处的磁感强度的大小为 (A) 3×10-5 T . (B) 6×10-3 T . (C) 1.9×10-2T . (D) 0.6 T . (已知真空的磁导率μ0 =4π×10-7 T ·m/A) [ ] 2. (本题3分)(2391) 一电子以速度v 垂直地进入磁感强度为B 的均匀磁场中,此电子在磁场中运动轨道所围的面积内的磁通量将 (A) 正比于B ,反比于v 2. (B) 反比于B ,正比于v 2. (C) 正比于B ,反比于v . (D) 反比于B ,反比于v . [ ] 3. (本题3分)(2594) 有一矩形线圈AOCD ,通以如图示方向的电流I ,将它置于均匀磁场B 中,B 的方向与x 轴正方向一致,线圈平面与x 轴之间的夹角为α,α < 90°.若AO 边在y 轴上,且线圈可绕y 轴自由转动,则线圈将 (A) 转动使α 角减小. (B) 转动使α角增大. (C) 不会发生转动. (D) 如何转动尚不能判定. [ ] 4. (本题3分)(2314) 如图所示,M 、N 为水平面内两根平行金属导轨,ab 与cd 为垂直于导轨并可在其上自由滑动的两根直裸导线.外磁场垂直水平面向上.当外力使 ab 向右平移时,cd (A) 不动. (B) 转动. (C) 向左移动. (D) 向右移动.[ ] 5. (本题3分)(2125) 如图,长度为l 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 (A) Bl v . (B) Bl v sin α. (C) Bl v cos α. (D) 0. [ ] 6. (本题3分)(2421) 已知一螺绕环的自感系数为L .若将该螺绕环锯成两个半环式的螺线管,则两个半环螺线管的自感系数 c a b d N M B

赵近芳版《大学物理学上册》课后答案之欧阳文创编

习题解答 习题一 1-1|r ?|与r ?有无不同?t d d r 和t d d r 有无不同?t d d v 和 t d d v 有无不 同?其不同在哪里?试举例说明. 解:(1)r ?是位移的模,?r 是位矢的模的增量,即 r ?1 2r r -=,12r r r -=?; (2)t d d r 是速度的模,即 t d d r ==v t s d d .t r d d 只是速度在径向上的 分量. ∵有r r ?r =(式中r ?叫做单位矢),则t ?r ?t r t d d d d d d r r r += 式中t r d d 就是 速度径向上的分量, ∴t r t d d d d 与r 不同如题1-1图所示. 题1-1 图 (3) t d d v 表示加速度的模,即 t v a d d = ,t v d d 是加速度a 在切向上 的分量. ∵有ττ (v =v 表轨道节线方向单位矢),所以 t v t v t v d d d d d d ττ +=式中dt dv 就是加速度的切向分量.

(t t r d ?d d ?d τ 与 的运算较复杂,超出教材规定,故不予讨论) 1-2 设质点的运动方程为x =x (t ),y =y (t ),在计算质点的速度和加速度时,有人先求出r =2 2y x +,然后根据v =t r d d ,及a =2 2d d t r 而求得结果;又有人先计算速度和加速度的 分量,再合成求得结果,即 v = 2 2 d d d d ?? ? ??+??? ??t y t x 及a = 2 222 22d d d d ??? ? ??+???? ??t y t x 你认为两种方法哪一种 正确?为什么?两者差别何在? 解:后一种方法正确.因为速度与加速度都是矢量,在平面 直角坐标系中,有j y i x r +=, j t y i t x t r a j t y i t x t r v 222222d d d d d d d d d d d d +==+==∴故它们 的模即为 2 222 22222 222d d d d d d d d ? ?? ? ??+???? ??=+=? ? ? ??+??? ??=+=t y t x a a a t y t x v v v y x y x 而前一种方法的错误可能有两点,其一是概念上的错误,即误把速度、加速度定义作 其二,可能是将2 2d d d d t r t r 与误作速度与加速度的模。在1-1题中 已说明t r d d 不是速度的模,而只是速度在径向上的分量,同 样,2 2d d t r 也不是加速度的模,它只是加速度在径向分量中的

大学物理简明教程课后习题加答案《完整版》

大学物理简明教程习题解答 习题一 1-1 |r ?|与r ?有无不同?t d d r 和t d d r 有无不同? t d d v 和t d d v 有无不同?其不同在哪里?试 举例说明. 解:(1)r ?是位移的模,?r 是位矢的模的增量,即 r ?12r r -=,12r r r -=?; (2)t d d r 是速度的模,即t d d r ==v t s d d . t r d d 只是速度在径向上的分量. ∵有r r ?r =(式中r ?叫做单位矢),则 t ?r ?t r t d d d d d d r r r += 式中t r d d 就是速度径向上的分量, ∴t r t d d d d 与 r 不同如题1-1图所示. 题1-1图 (3)t d d v 表示加速度的模,即 t v a d d = ,t v d d 是加速度a 在切向上的分量. ∵有ττ (v =v 表轨道节线方向单位矢),所以 t v t v t v d d d d d d ττ += 式中dt dv 就是加速度的切向分量. (t t r d ?d d ?d τ 与 的运算较复杂,超出教材规定,故不予讨论) 1-2 设质点的运动方程为x =x (t ),y =y (t ),在计算质点的速度和加速度时,有人先求 出r =22y x +,然后根据v =t r d d ,及a =22d d t r 而求得结果;又有人先计算速度和加速度 的分量,再合成求得结果,即 v =2 2 d d d d ??? ??+??? ??t y t x 及a = 2 22222d d d d ? ??? ??+???? ??t y t x 你认为两种方法哪一种正确?为什么?两者差别何在? 解:后一种方法正确.因为速度与加速度都是矢量,在平面直角坐标系中,有j y i x r +=,

大学物理上册期末考试题库

质 点 运 动 学 选择题 [ ]1、某质点作直线运动的运动学方程为x =6+3t -5t 3 (SI),则点作 A 、匀加速直线运动,加速度沿x 轴正方向. B 、匀加速直线运动,加速度沿x 轴负方向. C 、变加速直线运动,加速度沿x 轴正方向. D 、变加速直线运动,加速度沿x 轴负方向. [ ]2、某物体的运动规律为2v dv k t dt =-,式中的k 为大于零的常量.当0=t 时,初速v 0,则速度v 与时间t 的函数关系是 A 、0221v kt v += B 、022 1v kt v +-= C 、02211v kt v +=, D 、02211v kt v +-= [ ]3、质点作半径为R 的变速圆周运动时的加速度大小为(v 表示任一时刻 质点的速率) A 、dt dv B 、R v 2 C 、R v dt dv 2+ D 、 242)(R v dt dv + [ ]4、关于曲线运动叙述错误的是 A 、有圆周运动的加速度都指向圆心 B 、圆周运动的速率和角速度之间的关系是ωr v = C 、质点作曲线运动时,某点的速度方向就是沿该点曲线的切线方向 D 、速度的方向一定与运动轨迹相切 [ ]5、以r 表示质点的位失, ?S 表示在?t 的时间内所通过的路程,质点在?t 时间内平均速度的大小为 A 、t S ??; B 、t r ?? C 、t r ?? ; D 、t r ?? 填空题 6、已知质点的运动方程为26(34)r t i t j =++ (SI),则该质点的轨道方程 为 ;s t 4=时速度的大小 ;方向 。 7、在xy 平面内有一运动质点,其运动学方程为:j t i t r 5sin 105cos 10+=(SI ), 则t 时刻其速度=v ;其切向加速度的大小t a ;该质 点运动的轨迹是 。 8、在x 轴上作变加速直线运动的质点,已知其初速度为v 0,初始位置为x 0加速度为a=C t 2 (其中C 为常量),则其速度与时间的关系v= , 运动

大学物理简明教程第版赵近芳习题答案习题静电场

习题7 7-1 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7-1图示 (1) 以A 处点电荷为研究对象,由力平衡知:q '为负电荷 解得 q q 3 3-=' (2)与三角形边长无关. 题7-1图 题7-2图 题7-2图 7-2 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7--2图所示.设小球的半径和线的质量都可以忽略不计,求每个小球所带的电量. 解: 如题7-2图示 解得 θπεθtan 4sin 20mg l q = 7-3 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2 204q f d πε=,又有人说,因为f =qE ,0q E S ε=,所以2 0q f S 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. 7-4 长l =15.0 cm 的直导线AB 上均匀地分布着线密度9 5.010C m λ-=?的正电荷.试求:(1) 在导线的延长线上与导线B 端相距1 5.0a cm =处P 点的场强;(2)在导线的垂直平分线上与导线 中点相距2 5.0d cm =处Q 点的场强. 解: 如题7-4图所示 题7-4图 (1)在带电直线上取线元x d ,其上电量q d 在P 点产生场强为 用15=l cm ,9100.5-?=λ1m C -?, 5.12=a cm 代入得 21074.6?=P E 1C N -? 方向水平向右 (2)同理 22 20d d π41d += x x E Q λε 方向如题7-4图所示

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