大学物理规范作业
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大学物理规范作业17-33PPT课件
P 3
2 1
0
V1
V2
A
P1 (V2
V1 )
RT1
V1
(V2
V1 )
19944
J
21
福州大学大学物理规范作业B 19
22
一、选择题：
1.一定量的某种理想气体起始温度为T ,体积为V, 该气 体在下面的循环过程中经过三个平衡过程：（1）绝热 膨胀到体积2V , (2)等体变化使温度恢复为T,(3)等温压 缩到原来的体积V,则这整个循环过程中 【 A 】
V1 1T1 Vc 1Tc V2 1Tc
得：
Tc
V1 V2
1
T1
V1 V2
2/3
T1
对单原子分V子1 i=3V2
1 (i 2)R / 2 1 2
iR / 2
3
5
3
26
再由绝热方程： 得到：
P1V1 PCV2
PC
P1
V1 V2
RT1 V1
V1 V2
RT1V 1 V2
1
RT1 V2
4P1V1
8
混合后气体温度为T，
T
4
3 / 2T1 5 / 2T2
284K
9
2.有N个粒子,其速率分布函数为：
f (v) av / v0 (v0 v 0)
f (v) a (2v0 v v0 )
f (v) 0 (v 2v0 )
1.画速率分布曲线并求常数a；（2）分别求速率大于v 0
中气体(1)从外界吸收的热量Q=______A_1______；(2)内能增加了 E _____A__2______。
解：等温过程 ET 0 QT AT QTa A1 放热
大学物理规范作业(本一)02解答
dv dv dx 2 1) F ma m m mkv mk x dt dx dt
dx dx dx , dt 2）根据 v dt v kx t2 x2 dx 1 x2 两边积分得： t dt ln t1 x1 kx k x1
5
2.一质量为m的小球,以速率为v0、与水平面夹角为 60° 的仰角作斜抛运动，不计空气阻力，小球从抛出点到最 3 高点这一过程中所受合外力的冲量大小为 mv0 、 2 冲量的方向是 沿y轴负向 。
解： I mv mv0 1 1 3 m v0i m( v 0 i v0 j ) 2 2 2 3 m v0 j 2
8
2.一子弹水平地射穿两个前后并排放在光滑水平桌面上 的木块。木块质量分别为m1和m2，测得子弹穿过两木块 的时间分别为Δ t1和Δ t2，已知子弹在木块中受的阻力 为恒力F。求子弹穿过后两木块各以多大的速度运动。 解：两个木块受到子弹给它们的力均为F 木块1 Ft1 (m1 m2 )v1 ,
分析：
GMm 向心力： Fn m R R2
2
（ A）
1 GM 可得 R R
角动量：L
mR m GMR
2
4
二、填空题 1.一质量为M的质点沿 x 轴正向运动，假设该质点通过 坐标为 x 时的速度为 kx ( k为正常数），则此时作用于 2 Mk x ；该质点从 x=x1 点出发运动到 该质点的力F= [ln( x2 / x1 )] / k x= x2处，所经历的时间为 。 分析：
冲量大小：
3 m v0 2
冲量方向沿y轴负方向
6
3. 在光滑的水平面上 , 一根长 L=2m 的绳子 , 一端固定于 O 点,另一端系一质量为m=0.5kg的物体,开始时,物体位于 位置A，OA间距离D=0.5m，绳子处于松弛状态 ,现在使物 体以初速度vA=4m· s-1垂直于OA向右滑动,如图所示。设以 后的运动中物体到达位置 B,此时物体速度的方向与绳垂 1kg· m2/s 直,则此时刻物体角动量的大小为 。速率 为 1m/s 。
大学物理规范作业(本一)25解答
r r r π ε = (v × B ) L = vBL cos( θ ) = vBL sin θ 2
2
2. AB直导体以图示的速度运动，则导体中非静电性场 AB直导体以图示的速度运动， 直导体以图示的速度运动 r 强大小和方向为【 强大小和方向为【 C 】。 Ek
( A) vB, 沿导线由A → B
r r r dB r .dS 解：ε = ∫ E感 dl = ∫∫ dt dB 2 πr 即 E感 2πr = dt
解得 E感
2 dtr× E感Fra bibliotek× × ×
r dB × × dt
× × 回路 方向
× ×
r dB = 2 dt
6
三、计算题 1. 如图所示 长直导线中通有电流 如图所示,长直导线中通有电流 长直导线中通有电流I=5A,另一矩型线圈共 另一矩型线圈共 的速度向右平动， 103 匝,宽a=10cm,长L=20cm、以v=2m/s的速度向右平动， 宽 长 、 的速度向右平动 求当d=10cm时线圈中的感应电动势。 时线圈中的感应电动势。 求当 时线圈中的感应电动势 解:如右图所示,线圈向右平移时,上下 两边不产生动生电动势。 整个线圈内的感应电动势为:
r r r 解：根据动生电动势的非静电力场强公式： Ek = v × B 可得 Ek = vB ，方向如图所示。
r r r r r π ε 动生 = ∫ Ek dl = ∫ (v × B) dl = ∫ vBdl cos( α ) = vBl sinα 2
3
( B) vB sin α , 沿导线由A → B r (C ) vB, 纸面内垂直v 向上 r ( D) vB sin α , 纸面内垂直v 向下
dφ m dr 感应电动势 ε = = 2π rB dt dt = 2 × 3.14 × 0.1 × 0.8 × ( 0.8) = 0.4v
大学物理规范作业解答
文件命名
作业文件名应按照规定的格式 进行命名。
作业格式规范
01
公式编辑
使用LaTeX或MathType间距， 保持页面整洁。
03
02
图表绘制
使用专业绘图软件进行图表绘制， 图表应清晰、整洁。
引用格式
按照规定的引用格式进行文献引用 。
04
解题步骤规范
并能够运用公式进行问题的分析和计算。
03
解题技巧与策略
解题思路分析
明确问题要求
建立物理模型
首先需要仔细阅读题目，明确问题的具体 要求，理解题目的物理背景和所涉及的物 理概念。
根据题目的描述，将实际问题抽象为物理 模型，例如质点、弹簧振子、电磁场等。
选择合适的公式和定理
分析解题过程
根据建立的物理模型，选择合适的公式和 定理进行计算。需要熟练掌握大学物理的 基本公式和定理，并能灵活运用。
在解题过程中，要注意分析每一步的逻辑 关系和物理意义，确保解题思路清晰、逻 辑严密。
常用公式与定理
牛顿第二定律
$F = ma$
机械能守恒定律
$E_k1 + E_p1 = E_k2 + E_p2$
动量守恒定律
$P_1 + P_2 = P_1^{prime} + P_2^{prime}$
库仑定律
$F = kfrac{q_1q_2}{r^2}$
高档题练习
挑战高难度题目
高档题练习是为了挑战学生的高难度题目解答能力。这些题目通常涉及多个知识点，难度较大，需要学生具备较高的综合素 质和创新能力。通过解答这些题目，学生可以拓展思维，提高解题技巧和创新能力，为未来的学习和工作打下坚实的基础。
THANKS
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作业格式规范
01
公式编辑
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03
02
图表绘制
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引用格式
按照规定的引用格式进行文献引用 。
04
解题步骤规范
并能够运用公式进行问题的分析和计算。
03
解题技巧与策略
解题思路分析
明确问题要求
建立物理模型
首先需要仔细阅读题目，明确问题的具体 要求，理解题目的物理背景和所涉及的物 理概念。
根据题目的描述，将实际问题抽象为物理 模型，例如质点、弹簧振子、电磁场等。
选择合适的公式和定理
分析解题过程
根据建立的物理模型，选择合适的公式和 定理进行计算。需要熟练掌握大学物理的 基本公式和定理，并能灵活运用。
在解题过程中，要注意分析每一步的逻辑 关系和物理意义，确保解题思路清晰、逻 辑严密。
常用公式与定理
牛顿第二定律
$F = ma$
机械能守恒定律
$E_k1 + E_p1 = E_k2 + E_p2$
动量守恒定律
$P_1 + P_2 = P_1^{prime} + P_2^{prime}$
库仑定律
$F = kfrac{q_1q_2}{r^2}$
高档题练习
挑战高难度题目
高档题练习是为了挑战学生的高难度题目解答能力。这些题目通常涉及多个知识点，难度较大，需要学生具备较高的综合素 质和创新能力。通过解答这些题目，学生可以拓展思维，提高解题技巧和创新能力，为未来的学习和工作打下坚实的基础。
THANKS
《大学物理教学资料》规范作业30 23页
不变。插入之后，两板间的电势差减少为原来的60%，
求电介质的相对介电常量多大？
解：设电容器极板间距为d,电荷密度为
σ，电介质未插入时，极板间的场强、
电势为： E 0
U0
0
d
若介质的厚度为T,插入介质后介质中的场强
这时两板间的电势差
r
Er
r 0
U T (dT)
若将0点的电势取为零，在 那轴 么线与窄缝之间线 离轴
R3 处P点的电势 Up
l ln 2 2 0 3
。
解用补偿法：设想圆柱原来没有窄缝，用
宽度为l,面电荷密度为-σ的带电窄条补在窄
缝处，由于圆柱面对场强的贡献为0， p点
的场强由该窄条产生,该窄条的电荷线密度
为 l
l
0点的场强为 E电气2学院0R学习部资料库
r0
电0气学院学习部资料库
21
由题中给出的条件
U U 0[ r0T0(dT)/]0d
T d T
解出
rd d
0.6
1
r
d(0.6dT)2(0.621.5)0.46
T
d 1.5
2
r1/0.4 62.14
电气学院学习部资料库
22
Thank you
0
R
11
E 2 4 0 R
结果如图。
同样可以得到-q的场强,则 合场强为：
Ey
2Eco4s5
2
2 4 0R
1 2
2 0 R
q
2 0R 2
E
E
电场强度沿 –y 方向
E
q
大学物理规范作业
大学物理规范作业作为大学物理的学生，每周都要完成一定数量的物理作业。
这些作业是检验我们所学知识掌握情况的重要途径。
特别是针对物理实验的规范作业，更是对我们实验技能的考核，同时也能让我们更好地理解知识点。
规范作业一般由老师给出具体要求，包括实验的内容、步骤和数据处理等。
在进行物理实验的过程中，我们需要注意以下几点：第一，实验安全。
物理实验常常涉及到高压、高温、高压等危险因素，我们必须认真阅读实验指导书，遵守各项安全规定，同时在实验过程中要严格按照规定操作，防止意外发生。
第二，实验仪器使用。
我们必须熟悉实验仪器的使用方法，并正确地使用仪器，以保证实验的准确性和可靠性。
第三，数据处理。
在实验数据处理方面，我们需要准确记录实验数据，并按照规定的方法加以处理。
同时，我们还需要对实验数据进行分析、归纳和总结，掌握物理学的基本规律和实验技巧。
当然，对于规范作业的完成，仅仅考虑这些还远远不够。
我们还需要积极主动，认真调研，多学习、多思考，才能让规范作业真正成为我们学习的提升之路。
首先，我们可以通过查阅学术论文或相关书籍来深入学习实验基础知识，了解更多的实验原理和实验方法。
其次，我们还可以结合实验和理论，探究更深层次的物理问题，例如超导、量子力学、相对论等领域，以便更加全面地理解物理学的本质。
当然，所有这些都是建立在享受规范作业带来乐趣、真正热爱物理、努力提升物理实力的基础之上的。
总之，规范作业是大学物理学习过程中一个非常重要的环节，不仅能够提升我们的实验技能和理论水平，还让我们在认真从事物理学习的过程中获得更多乐趣。
因此，我们应该非常重视每一个规范作业，积极地探究、思考，让自己的成绩得以更好的提升。
大学物理(下)规范作业(阳光)01解答
( A) 0.04m,
(C ) 0.08m,
π
2
;
π π −2 xB = 2 ×10 sin(π − 5t ) = 2 ×10 cos − (π − 5t ) = 2 ×10 cos 5t − 2 2
−2 −2
分析：
2
;
2 π ( D) 0.08m, − 2
( B) 0.04m,
( A) T / 4 ,
( B) T / 6,
( C) T / 8 ,
( D) T / 12
x
分析： 当质点从二分之一最大位移处运动到最大 位移处时，旋转矢量转过的角度为：
Q ω∆t = ∆θ
∆θ
∆θ = 0 − ( − ) = 3 3
π
π
oπ3
∆θT T 得： ∆t = = = ω 2π 6
2
2.一弹簧振子作简谐振动，当其偏离平衡位置的位移的 一弹簧振子作简谐振动， 一弹簧振子作简谐振动 大小为振幅的1/4时 其动能为振动总能量的： 大小为振幅的 时，其动能为振动总能量的： (A)9/16 (B)11/16 (C)13/16 (D)15/16
;
A、B好为反相振动, 所以合振动的表达式为：
x = x A + xB = 6 ×10 − 2 ×10
(
−2
−2
)
π π −2 cos 5t + = 4 ×10 cos 5t + 2 2
4
二、填空题 1.一质点作简谐振动，其振动曲线如图所示。根据此图 一质点作简谐振动， 一质点作简谐振动 其振动曲线如图所示。 用余弦函数描述时， 可知，它的周期T= 3.43( s ) , ；用余弦函数描述时，其 可知，它的周期 − 2π 3 初位相为 。 分析： 由旋转矢量图可得： π 2π t = 0, ϕ = − , t = 2 s, ϕ = 3 2 因此从t=0到t=2的时间内旋转矢 量转过的角度为： t = 2 ϕ =π 2 1 2 7 ∆ϕ = π − − π = π 2 3 6 x o ∆ϕ 7π = Q ωt = ∆ϕ ∴ ω =
(C ) 0.08m,
π
2
;
π π −2 xB = 2 ×10 sin(π − 5t ) = 2 ×10 cos − (π − 5t ) = 2 ×10 cos 5t − 2 2
−2 −2
分析：
2
;
2 π ( D) 0.08m, − 2
( B) 0.04m,
( A) T / 4 ,
( B) T / 6,
( C) T / 8 ,
( D) T / 12
x
分析： 当质点从二分之一最大位移处运动到最大 位移处时，旋转矢量转过的角度为：
Q ω∆t = ∆θ
∆θ
∆θ = 0 − ( − ) = 3 3
π
π
oπ3
∆θT T 得： ∆t = = = ω 2π 6
2
2.一弹簧振子作简谐振动，当其偏离平衡位置的位移的 一弹簧振子作简谐振动， 一弹簧振子作简谐振动 大小为振幅的1/4时 其动能为振动总能量的： 大小为振幅的 时，其动能为振动总能量的： (A)9/16 (B)11/16 (C)13/16 (D)15/16
;
A、B好为反相振动, 所以合振动的表达式为：
x = x A + xB = 6 ×10 − 2 ×10
(
−2
−2
)
π π −2 cos 5t + = 4 ×10 cos 5t + 2 2
4
二、填空题 1.一质点作简谐振动，其振动曲线如图所示。根据此图 一质点作简谐振动， 一质点作简谐振动 其振动曲线如图所示。 用余弦函数描述时， 可知，它的周期T= 3.43( s ) , ；用余弦函数描述时，其 可知，它的周期 − 2π 3 初位相为 。 分析： 由旋转矢量图可得： π 2π t = 0, ϕ = − , t = 2 s, ϕ = 3 2 因此从t=0到t=2的时间内旋转矢 量转过的角度为： t = 2 ϕ =π 2 1 2 7 ∆ϕ = π − − π = π 2 3 6 x o ∆ϕ 7π = Q ωt = ∆ϕ ∴ ω =
大学物理规范作业解答(全)
2.一小环可在半径为R的大圆环上无摩擦地滑动，而 大圆环能以其竖直直径为轴转动，如图所示。当圆 环以恒定角速度ω 转动，小环偏离圆环转轴而且相 对圆环静止时，小环所在处圆环半径偏离竖直方向 的角度θ B ( 为 ) (A) θ =π /2 （B）θ =arccos(g/Rω 2) (C)θ =arccos(Rω 2 / g)(D）须由小珠质量决定 解：环受力N的方向指向圆心，mg向下, 法向加速度在水平面内 N sin θ = ma n = ml ω2 N N cos θ = mg 由于 l=Rsinθ
大学物理规范作业
总（02）
牛顿运动定律 动量 角动量
一、选择题 1.站在电梯内的一个人，看到用细线连结的质量不同 的两个物体跨过电梯内的一个无摩擦的定滑轮而处于 “平衡”状态。由此，他断定电梯作加速运动，其加 速度为： （B） A）大小为g，方向向上； B）大小为g，方向向下； C）大小为g/2，方向向上；D）大小为g/2，方向向下； 分析：电梯中的观察者发现两个物体处于“失重”状 态，绳中张力为零。 两个物体只能相对地面作加速运动，并且加速度 一定为g，方向向下。 am地 am梯 a梯地 g 0 a梯地
an g
2 v0 x
an
a
v 曲率圆的半径一质点作直线运动，某时刻的瞬时速度为 v 2(m s )
，瞬时加速度为 a 2(m s 2 ) 。 则一秒后质点的 速度： （A) 等于零
1
（B）等于 2(m s 1 )
（C）等于 2(m s ) （D）不能确定
1
（D）
分析： 只告诉该时刻的瞬时加速度，并不知道加速度的 变化规律，所以一秒后质点的速度无法确定。
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解： mT b
T1
b
m1
2.897103 0.3490106
8300(K)
b 2.897103
T2 m2 0.4749106 6100(K)
5
2、依据斯忒藩·玻尔兹曼定律的表达式 E（T）= T4 ， 再用辐射高温计测得高温炉壁小孔的辐射出射度 E(T)=2.28×105瓦/米2，则可求得炉内温度T= 1420K。
大学物理规范作业
总（38）
1
一、选择题
1.下列各物体，哪个是绝对黑体？【
（A）不辐射可见光的物体 （B）不辐射任何光线的物体 （C）不能反射可见光的物体 （D）不能反射任何光线的物体
分析：
D】
若物体在任何温度下对任意波长的吸收比为1， 则称该物体为黑体。
黑体吸收比
吸收能量 入射能量
1
2
2、用频率为的单色光照射某金属时，逸出光电子的 最大动能为Ek，若改用频率为2的单色光照射此金属 时，则逸出光电子的最大动能为（ D ）。 （A）2Ek；（B）2h -Ek ;（C）h -Ek ;（D） h +Ek
解： E(T ) T 4
T
E(T )
1
4
1420(K)
3、已知真空中光子波长为，则其频率= c/ ，光
子的能量E= hc/ ，动量的大小P= h/ ，
光子质量m = h/ c
。
解： c ,
E
h
hc
,
p h
E hc mc2, m h c
解： h Ek A A h Ek
又 2h Ek ' A
Ek ' 2h A h Ek
3
3、已知银的光电效应截止波长0=350nm，当用波长 为250nm的紫外光照射时，则逸出光电子最大初动能 Ek和银的逸出功W0分别为（ A ）
( A)1.41eV 和 5.68 1019 J , (B)2.26eV 和 5.68eV ,
4 R2 T 4 t m c2
m
4
R2
c2
T
4
t
4
(6.95
108 )2 5.67 10 8 (3108 )2
5800
4
t
1.36 1017 (kg)
7
2、在天文学中，常用斯特藩定律来计算恒星的半径。 设测得某恒星离地球的距离为4.3×1017 m，表面温度 T=5200K，到达地球上每单位面积的辐射功率为 1.2×10-8 W/m2，将恒星视为黑体，试估算该恒星的 半径R=？
6
三、计算题
1.假设太阳表面温度为5800K，直径为13.9108 米。如 果认为太阳的辐射是常数，求太阳在一年内由于辐射 而损失的质量。 解： 太阳半径 R D 6.95108(m)
2
1年时间t 3600 24365(s)
设太阳在一年内由于辐射而损失的质量为 m 。
太阳辐射总功率 E 4 R2 T 4,故有：
解：恒星的总辐射功率为： 4R2 T 4
辐射到达地球表面时，辐射能已扩大到半径
4.3×1017 m的球面上，于是有：
4R2 T 4 4r 2Er
R
r T2
Er
1
2
7.3109 (m)
8
(C)2.26 10 19 J 和 3.510 19 J , (D)以上都错 .
解： A h 0
Байду номын сангаас
h c
0
5.68 10 19 (J )
h Ek A
Ek h A
hc A
1.41(eV )
4
二、填空题
1、将星球看作绝对黑体，利用维恩位移定律测量m ， 便可求得T，这是测量星球表面温度的方法之一。今测 得北极星的m1 =0.3490m，太阳的m2 = 0.4749m， 则北极星表面温度T1= 8300K ,太阳的表面温度 T2= 6100K 。
T1
b
m1
2.897103 0.3490106
8300(K)
b 2.897103
T2 m2 0.4749106 6100(K)
5
2、依据斯忒藩·玻尔兹曼定律的表达式 E（T）= T4 ， 再用辐射高温计测得高温炉壁小孔的辐射出射度 E(T)=2.28×105瓦/米2，则可求得炉内温度T= 1420K。
大学物理规范作业
总（38）
1
一、选择题
1.下列各物体，哪个是绝对黑体？【
（A）不辐射可见光的物体 （B）不辐射任何光线的物体 （C）不能反射可见光的物体 （D）不能反射任何光线的物体
分析：
D】
若物体在任何温度下对任意波长的吸收比为1， 则称该物体为黑体。
黑体吸收比
吸收能量 入射能量
1
2
2、用频率为的单色光照射某金属时，逸出光电子的 最大动能为Ek，若改用频率为2的单色光照射此金属 时，则逸出光电子的最大动能为（ D ）。 （A）2Ek；（B）2h -Ek ;（C）h -Ek ;（D） h +Ek
解： E(T ) T 4
T
E(T )
1
4
1420(K)
3、已知真空中光子波长为，则其频率= c/ ，光
子的能量E= hc/ ，动量的大小P= h/ ，
光子质量m = h/ c
。
解： c ,
E
h
hc
,
p h
E hc mc2, m h c
解： h Ek A A h Ek
又 2h Ek ' A
Ek ' 2h A h Ek
3
3、已知银的光电效应截止波长0=350nm，当用波长 为250nm的紫外光照射时，则逸出光电子最大初动能 Ek和银的逸出功W0分别为（ A ）
( A)1.41eV 和 5.68 1019 J , (B)2.26eV 和 5.68eV ,
4 R2 T 4 t m c2
m
4
R2
c2
T
4
t
4
(6.95
108 )2 5.67 10 8 (3108 )2
5800
4
t
1.36 1017 (kg)
7
2、在天文学中，常用斯特藩定律来计算恒星的半径。 设测得某恒星离地球的距离为4.3×1017 m，表面温度 T=5200K，到达地球上每单位面积的辐射功率为 1.2×10-8 W/m2，将恒星视为黑体，试估算该恒星的 半径R=？
6
三、计算题
1.假设太阳表面温度为5800K，直径为13.9108 米。如 果认为太阳的辐射是常数，求太阳在一年内由于辐射 而损失的质量。 解： 太阳半径 R D 6.95108(m)
2
1年时间t 3600 24365(s)
设太阳在一年内由于辐射而损失的质量为 m 。
太阳辐射总功率 E 4 R2 T 4,故有：
解：恒星的总辐射功率为： 4R2 T 4
辐射到达地球表面时，辐射能已扩大到半径
4.3×1017 m的球面上，于是有：
4R2 T 4 4r 2Er
R
r T2
Er
1
2
7.3109 (m)
8
(C)2.26 10 19 J 和 3.510 19 J , (D)以上都错 .
解： A h 0
Байду номын сангаас
h c
0
5.68 10 19 (J )
h Ek A
Ek h A
hc A
1.41(eV )
4
二、填空题
1、将星球看作绝对黑体，利用维恩位移定律测量m ， 便可求得T，这是测量星球表面温度的方法之一。今测 得北极星的m1 =0.3490m，太阳的m2 = 0.4749m， 则北极星表面温度T1= 8300K ,太阳的表面温度 T2= 6100K 。