吉林大学大学物理练习册答案
吉林大学大学物理作业答案综合练习题(下)(二)页PPT文档
D. 物体振动频率与外力驱动力的频率相同， 振幅趋于无限大；
固有长度l0
3.两飞船，在自己的静止参照系中测得各自的长
度均为100m。飞船1上的仪器测得飞船1的前端
驶完飞船2的全长需5/3×10-7s。两飞船的相对速
度的大小是（ ）
同地钟——固有时间t0
其一绕级核明运动的角动量的大小
；该角动量的
空间取向a可s能in 有3;5 种a。sin k; k1.5
2
9.一电磁波在空气中通过某点时，该点
某一时刻的电场强度为E，则同时刻的磁
场强度H＝ 0 E ，能流密度S＝ 0 E 2 。
0
0
10.声源发出频率为100HZ的声波，声速340 米/秒。人以3.4米/秒的速度驾车背离声源而去 ，则人听到声音的频率 99 Hz。
c
c
h 1.2eVh
0
6
7.惠原斯引入 子波 的概念提出了惠原斯原理，
菲涅耳再用 子波相干叠加 的思想补充了惠
8.原在斯单原缝理的，夫发琅展和成费了衍惠射原实斯验－中菲，涅屏耳上原第理三。级暗
纹对应的单缝处波面可划分为___个半波带，若
将缝宽缩小一半，原来第三级暗6纹处将是 ＿＿
6.氢＿原纹子。中核外电子所处状态的角量子数是l＝2，
vB(1uuB)S (uB3.4m/s u34m/0s S10H0)z
(三1. 一) 定计滑算轮的题半径为R，转动惯量为J，其上挂有一轻
绳，绳的一端系一质量为m的物体，绳的另一端与一
固定的轻弹簧相连，设弹簧的劲度系数为k, 绳与滑轮
间无滑动，现将物体从平衡位置拉下一微小距离后释
吉林大学大学物理练习册稳恒电流的磁场作业
取半径为 r ~ r+dr 的细圆环
dq 2rdr
dI
2
2rdr rdr
O Rr
B1 B2 r 1 R
dI
2
dB dr
B1 B2
2r dB
2dI
r
dr
R r
2
I
dr
2r
2
0
(
2 R
r
)
2
5. 两条无穷长的平行直导线距2a，分别载有大小相等方 向相反的电流I。空间任一点P到两导线的垂直距离分别为 x1和x2，求P点的磁感应强度B。
（2）当φ＝ / 2 时，线圈所受的力矩最大。
5．半径为R细圆环均匀带电，电荷线密度为λ。
若圆环以角速度ω绕过环心且垂直于 环面转轴作
匀速转动，则环心处的磁感应强度B 的大小
为
0 / 2
。 I nq 2R
2
B
0 I
2R
0 /
2
6. 一均匀带电圆环，带电量为＋q，其半径为R，
置于均匀磁场 中B， 的B方向与圆环所在平面成
和洛仑兹力
B.只有库仑力和洛仑兹力
C.只有三种中某一种
5．载流为I、磁矩为Pm的线圈，置于磁感应强度 为B的均匀磁场中。若Pm与B方向相同，则通过线 圈的磁通量Ф与线圈所受的磁力矩M的大小为
A． IBPm , M 0
B． BPm , M 0
I
C． IBPm , M BPm
D．
BPm I
b 2 x 2
b
F3
0I1I2 dl L 2 x
ba
0 I1I 2
dx
0 I1I 2
ba ln
b 2 cos45 x 2 cos45 b
吉林大学大学物理作业第18章波粒二象性习题答案
3180 (1- 1)190 304000
3.用于康普顿散射实验中的X射线波长0 0.2 1010 m。当
散射角为90°时，求：（1）X射线波长的改变量；（2） 碰撞电子所获得的动能；（3）电子所获得的动量。
解：（1）根据康普顿散射公式
（2） 碰 撞电子0 所获m 得h 0c的(1动c 能 o)s0.02A 4
速粒子的物质波公式是＿＿＿ ＿h＿m 0 ，初
速为零的电子在电势差为U的电场中加速
后，其物质波的公式是＿＿＿＿h＿2 _m _。 eU
11.电子显微镜中的电子从静止开始通过电势 差为U的静电场加速后，其德布罗电波长是 0.04nm，则U约为 940V 。
三、 计算题
1. 假设太阳和地球可看作黑体，各有其固定的表 面温度，地球的热辐射能源全部来自太阳，现取 地球表面温度TE=300K, 地球半径RE=6400km，太 阳半径Rs=6.95×105km,太阳与地球的距离 d=1.496×108km，求太阳表面温度TS。
7.康普顿效应的发现和理论解释进一步揭 示了光的 粒子 性，并且也证实了在微 观粒子相互作用过程中， 能量 守恒定 律和 动量 守恒定律依然成立。
8.在氢原子光谱中，由高能级向低能级跃 迁时发出的赖曼系谱线中，最长的波长 是＿1＿21＿.52＿nm。 ν=(E2-E1)/h λ=hc/(E2-E1)
解：太阳辐射能量分布在半径为d的球面上，其中
被地球吸收的能量为地球横截面积上的辐射能，
即 E吸4RS2TS44RdE22
E辐4RE 2TE4
E吸 E辐
TS 6.22103K
2. 利用单色光和金属钠作光电效应实验，测得当
300 n m 时，光电子的最大初动能1.85eV，当 400 n m 时，光电子的最大初动能0.82eV，由此估
大学物理学练习册参考答案全
大学物理学练习册参考答案单元一 质点运动学四、学生练习 (一）选择题1.B2.C3.B4.B5.B (二）填空题1. 0 02.2192x y -=， j i ρρ114+， j i ρρ82-3.16vi j =-+v v v ;14a i j =-+v vv;4. 020211V kt V -；5、16Rt 2 4 6 112M h h h =-v v（三）计算题1 解答（1）质点在第1s 末的位置为：x (1) = 6×12 - 2×13 = 4(m)．在第2s 末的位置为：x (2) = 6×22 - 2×23 = 8(m)． 在第2s 内的位移大小为：Δx = x (2) – x (1) = 4(m)，经过的时间为Δt = 1s ，所以平均速度大小为：v =Δx /Δt = 4(m·s -1)．（2）质点的瞬时速度大小为：v (t ) = d x /d t = 12t - 6t 2，因此v (1) = 12×1 - 6×12 = 6(m·s -1)，v (2) = 12×2 - 6×22 = 0质点在第2s 内的路程等于其位移的大小，即Δs = Δx = 4m ．（3）质点的瞬时加速度大小为：a (t ) = d v /d t = 12 - 12t ，因此1s 末的瞬时加速度为：a (1) = 12 - 12×1 = 0，第2s 内的平均加速度为：a = [v (2) - v (1)]/Δt = [0 – 6]/1 = -6(m·s -2)．2.解答 1）由t y t x ππ6sin 86cos 5==消去t 得轨迹方程：1642522=+y x 2）tdt dy v t dtdx v y x ππππ6cos 486sin 30==-==当t=5得；πππππ4830cos 48030sin 30===-=y x v vt dt dv a t dtdv a y y xx ππππ6sin 2886cos 18022-==-==当t=5 030sin 28818030cos 180222=-==-=-=πππππdt dv a a yy x 3．解答：1）()t t dt t dt d t tvv 204240+=+==⎰⎰⎰则：t t )2(42++=2）()t t t dt t t dt d ttr )312(2)2(4322++=++==⎰⎰⎰t t t )312()22(32+++=4． [证明]（1）分离变量得2d d vk t v=-， 故020d d v tv vk t v =-⎰⎰， 可得：011kt v v =+． （2）公式可化为001v v v kt=+，由于v = d x/d t ，所以：00001d d d(1)1(1)v x t v kt v kt k v kt ==+++ 积分00001d d(1)(1)x tx v kt k v kt =++⎰⎰．因此 01ln(1)x v kt k=+． 证毕．5．解答（1）角速度为ω = d θ/d t = 12t 2 = 48(rad·s -1)，法向加速度为 a n = rω2 = 230.4(m·s -2)； 角加速度为 β = d ω/d t = 24t = 48(rad·s -2)， 切向加速度为 a t = rβ = 4.8(m·s -2)． （2）总加速度为a = (a t 2 + a n 2)1/2，当a t = a /2时，有4a t 2 = a t 2 + a n 2，即n a a =由此得2r r ω=22(12)24t =解得36t =．所以3242(13)t θ=+=+=3.154(rad)．（3）当a t = a n 时，可得rβ = rω2， 即： 24t = (12t 2)2，解得 ： t = (1/6)1/3 = 0.55(s)．6．解答：当s 2=t 时，4.022.0=⨯==t βω 1s rad -⋅ 则16.04.04.0=⨯==ωR v 1s m -⋅064.0)4.0(4.022=⨯==ωR a n 2s m -⋅08.02.04.0=⨯==βτR a 2s m -⋅22222s m 102.0)08.0()064.0(-⋅=+=+=τa a a n单元二 牛顿运动定律（一）选择题 1.A 2.C 3.C 4.C 5 A 6.C （二）填空题 1. 022x F t COS F X ++-=ωωω2.略3. )13(35-4. 50N 1m/s5.21m m t f +∆ )()(212122221m m m t m t m t m f +∆+∆+∆6. 0 18J 17J 7J7. mr k rk （三）计算题1.解答：θμθcos )sin (f f mg =- ； θμθμsin cos +=mgf0cos sin =+=θμθθd df； 0tan =θ ； 037=θ θsin hl ==037sin 5.12. 解答；dtdvmkv F mg =--分离变量积分得 0ln(1)v tktm mdvmg F kvktmg F dt v e mg F kv mg F m k-----=??----蝌 3解答：烧断前 2221211();a L L a L w w =+=烧断后，弹簧瞬间的力不变，所以2a 不变。
大学物理吉林大学第5章气体动理论练习及答案
解 (1) pV m RT M mRT RT 28.0 103kg
M
pV p
(2) 2 3RT 493m / s
M
(3)
E平
n 3 kT 2
3 2
p
1.5 103 J
3 设某系统由N个粒子组成，粒子的速率分布如图所示。 求
5．三个容器A、B、C 中装有同种理想气体，其
分子数密度相同，而方均根速率之比为1：2：4, 则其压强之比pA : pB : pC为： A．1 ∶ 2 ∶ 4 B．4∶ 2 ∶ 1 C．1 ∶ 4 ∶ 16 D．1∶ 4 ∶ 8
2 T
p nkT
6．在一封闭容器内，理想气体分子的平均速率
提高为原来的2倍，则
第五章 气体动理论
一、选择题
k
3 2
kT
p nkT
1．两瓶不同种类的气体，其分子的平均平动动能相等，
但分子密度不同，则
A．温度相同，压强相同; B．温度不同，压强相同
C．温度相同，压强不同 ; D．温度不同，压强不同
2．在一密闭容器中，储有A、B、C三种理想气体，
处于平衡状态．A种气体的分子数密度为n1，它产生 的压强为p1，B种气体的分子数密度为2n1，C种气体 的分子数密度为3 n1，则混合气体的压强p为（ ）
3R
4R
5R
2R
10．设 代表气体分子运动的平均速率。 P代表
气体分子运动的最可几速率, 2代表气体分子运动
的方均根速率。处于平衡状态下的理想气体，三
种速率的关系为
A． 2 P
B． P 2
C．P 2
D． P 2
吉大物理练习册稳恒磁场答案
µ0 I 1 µ0 I o = × + ( 1 − sin 60 ) o 2 R 6 4π R cos 60 µ0 I µ0 I 3 = + (1− ) 12 R 2π R 2
4.一半径为R薄圆盘，其中半径为r阴影部分均匀带正 电，面电荷密度为+σ，其余部分均匀带负电，面电荷密 度为-σ。设此盘以角速度为ω绕其轴线匀速转动，圆盘 中心o处的磁感应强度为零，问R和r有什么关系？ 取半径为 r ~ r+dr 的细圆环
µ0 I 1 dF = BI 2 dr = I 2 dr 2πr R2 µ0 I 1 µ0 I 1 I 2 R2 Fbc = Fda = ∫ I 2 dr = ln 2πr 2π R1 R1
r a
•
I2
d R2 R1 θ c b
同理对于r处的电流元dr, 所受的力矩为：
θ θ µ0 I 1 dM 2 2 2πr θ µ0 I 1 I 2 sin 2 dr = π θ θ R2 µ I I sin µ0 I 1 I 2 sin 0 1 2 2 dr = 2 (R −R ) M=∫ 2 1 π π R1
1 C. µ0 I 4
3 2 D． µ0 I 3
120ο
I d
c
L
8．两个共面同心的圆形电流I1和I2，其半径分别 为R1和R2，当电流在圆心处产生总的磁感强度 B 为零时，则二者电流强度之比I1：I2为 ( ) A. R1:R2 B. R2:R1 C. R21:R22 D. R22:R21
9. 一无限长通有电流I、宽度a、厚度不计扁平铜片，电 流在铜片上均匀分布，铜片外与铜片共面，离铜片右边 ρ 缘b处P点磁感应强度 B 大小为 u0 I a + b u0 I u0 I a + b ln B C 2π b ln b A 2π (a + b ) 2π a b 以P为原点，向左建立OX轴如图 在坐标x处取宽dx的电流
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C.沿I1方向 D.沿I2方向 E.无作用力
二、填空题 1 .一质点带有电荷q，以速度υ在半径为R的圆周 上作匀速圆周运动，该带电质点在轨道中心产生 的磁感应强度B = µυq / 4π R2 ；该带电质点轨道 运动的磁矩Pm= IS = υqR/ 2 。
2. 两根长直导线通ϖ有ϖ电流 I ，图示有三种环路；
一、选择题
∫ 1．安培环路定理
H
1
⋅
dl
=
ΣI i 中，说明(
)
A. H 的环流仅由环路L所包围的传导电流决定
B. H 仅由环路L所包围的传导电流决定
C. H应由环路内与环路外的全部传导电流决定
2．下列说法正确的是 ( ) A. 一个电流元能够在它的周围任一点激起磁场 B. 圆电流在其环绕的平面内，产生磁场是均匀场 C. 方程式B＝μ0nI对横截面为正方形或其他形状
和洛仑兹力
B.只有库仑力和洛仑兹力
C.只有三种中某一种
5．载流为I、磁矩为Pm的线圈，置于磁感应强度
为B的均匀磁场中。若Pm与B方向相同，则通过线 圈的磁通量Ф与线圈所受的磁力矩M的大小为
A．Φ = IBPm , M = 0
B．Φ = BP m , M = 0
I
C．Φ = IBPm , M = BPm
5．半径为R细圆环均匀带电，电荷线密度为λ。
若圆环以角速度ω绕过环心且垂直于ρ环面转轴作
匀速转动，则环心处的磁感应强度 B 的大小
为
µ0ωλ / 2
。
I
=
nq
=
ω 2π
λ
⋅
2πR
B=
µ0 I 2R
=
µ0 ωλ
大学物理吉林大学第1章练习册及答案2021
解: T 20.0s， 2R 3 ， ，q t
T 10
10
y/m
(1) x R sinq R sint
R P
r
y
R
R Rcost sin ti (R
R
cos
t
)
j
q
(2)
dr
R costi
R sin tj
3
O
j
x/m
dt
t 5 10
a
d
2
r
dt 2
2 R sin ti
dt
(1) dr (3t 2
2t
)i
3e
2t
j
2
sin
5tk,求下列各式在t=0时
；(2)
2)i
d r
d t ；(3)
6e2t j
r
d
r
；(4)
r
dt
10 cos 5tk
dr dt
2i
。
6
j
10
k
dt
。
(2) dr (3t 2 2)2 6e 4t 100 cos 2 5t 140
3
(3t )2 R
t 1s
(2) ds
dt
0sds 0tdt
t 3tdt 3 t 2
0
2
s 3 m q s 1 rad
2
R2
*3．已知质点在铅直平面内运动，运 动方程为 r 5t i (15t 5t 2 ) j(SI)
1
求t解＝：1s时 的d法r 向5加i 速(15度、10切t)向j 加速度。
dt
(3) r
dr
(t3
2t )( 3t 2
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（二）填空题
横 1. 一列平面电磁波，在真空中传播，则它是 _____ 波， 1 0 0 ，空间在一点的电场强度 E 和磁场强 波速c =________ 度 H 的方向__________ 。 相互垂直 ；位相_________ 相同 2. 一广播电台的平均辐射功率20kw,假定辐射的能量均 匀分布在以电台为球心的半球面上，那么距离电台为 -4 -2 10km处的电磁波的平均辐射强度为_________ 。 10 / π W m
6. 在电磁波传播的空间中，任一点的 E 和 H 的方向及波传播的之间的关系是_________ 。 右手螺旋关系
P 3 注： S ＝ 2 3.18 10 (SI) πr
7. 坡印廷矢量 S 的物理意义是 ____________________ ， S EH 其定义式为________________________________ 。
π 3 2 4.52 10 cos(2πt )(SI) 则该点的电场强度为E _______________________ 3 12 -1 真空的介电系数 0 8.85 10 F m
真空磁导率
0 4π 107 H m-1
（三） 计算题
1. 有一氦氖激光器，它所发射的激光功率为10mW，设 发射的激光为圆柱形光束，圆柱截面的直径为2mm，试 求激光的最大电场强度和磁场强度。
第十二章
电磁波
（一）选择题 1. 某广播电台的天线可视为偶极辐射，原发射 频率为，若将发射频率提高到4 ，其辐射强度 为原来的（ ）倍。 A. 16 B. 8 C. 32 D. 256
2. 在某广播电台附近电场强度的最大值为Em， 则该处磁感应强度最大值为（）（式中c为光速）
A. Em c B. c Em
2
2
C . Em c D. cEm
3. 一功率为P的无线台，A点距电台为rA，B点距电台 为rB，且rB=2rA ，若电台沿各方向作等同辐射，则场 强幅值EA：EB为（ ）
A：2：1
B：4：1
C：8：1
D：16：1
4. 设在真空中沿着z轴负方向传播的平面电磁波，其磁 场强度的波表达式 H x H0 cos ( t z c ) 为，则电场 强度的表达式为（ ） A： E y B： C： D：
1 3. 一列电磁波的波长为0.03m，电场强度幅值 30 Vm， 1×1010 则该电磁波的频率为________Hz ，其磁感应强度B的幅 1.19 W· 1×10－7 ，平均辐射强度为_________ 值为_________T m-2。
3.18 10 W m
-5
-2
注： c/
在单位时间内通过垂直于电磁波传播方向单位面积的能量
8. 一电磁波在空气中通过某点时，该点某一时刻的电 0.265A/m 场强度E=100V/m，则同时刻的磁场强度H=_______ ， 8.9 10-8 J/m 3，能流密度S___________ 26.5W/m 2 。 电磁能密度w___________ 9. 在真空中传播的平面电磁波，在空间某点的磁场强 π 度为 H 1.2cos(2πt )(SI)
A. E0 H0 ; S E0 H0
C.
B.
E0 H0 ; S E0 H0
1 0 E0 0 H 0 ; S E0 H 0 2
1 E0 H 0 ; S E0 H0 D. 2
6. 关于电磁波和机械波的性质比较，下列说法不正确 的是（ ） A. 都可以在真空中传播；
0 0 H0 cos ( t z c ) E x 0 0 H0 cos ( t z c ) E y 0 0 H0 cos ( t z c ) E x 0 0 H0 cos ( t z c )
y
S
H
x z
E
5. 在均匀媒质中，沿 r 方向传播的平面电磁波的方程为 E E0 cos ( t r u), H H0 cos ( t r u) 则其振幅 E0 、H 0 与平均能流密度 S 的关系为
解： P 10 103 W r 103 m P 10 103 104 3 2 S 3.18 10 W/m S π 106 π
1 1 0 2 S E0 H 0 E0 E0 2c0 S 2 2 0 3 1 . 55 10 V/m B0 E0 H0 4.11A/m 0 c 0
2. 已知在某一各向同性介质中传播的线偏振光，其电 x 15 场分量为 Ez E0cosπ 10 ( t )(SI)
0.8c 式中 E0 0.08V/m, c为真空光速。试求
c c 解： （ 1） n 1.25 u 0.8c （2） 2π π 1015 5 1014 Hz E0 E0 （ 3） H 0 1 7 4 π 10 H/m u 0.8c 0 4 H0 2.65 10 A/m 1 （4） S E0 H 0 1.06 10 5 W/m 2 2
H 0 E0 /c
1 S E0 H 0 2
4. 一列电磁波在真空中沿z轴传播，设某点的电场强度为
5. 有一氦氖激光器发出的功率为10mV的激光，设发出 的激光为圆柱形光束，圆柱横截面的直径为2mm，则 激光束的坡印亭矢量的平均值为_2πt )V m-1 6 则该点的磁场强度的表达式为____________________。 0 π H y 900 cos(2πt )V m-1 6 0
（1）介质的折射率； （2）光波的频率； （3）磁场分量的幅值； （4）平均辐射强度。