吉林大学 大学物理 练习册答案
即外力所做的功为
AW
电磁感应学作业答案
一、选择题 1．感生电动势产生的本质原因是
A．磁场对导体中自由电子的作用 B．静电场对导体中自由电子的作用 C．感生电场(涡旋电场)对导体中自由电子作用
2. 尺寸相同的铁环与铜环所包围的面积中，通以相同 变化的磁通量，环中：
A. 感应电动势不同 B. 感应电动势相同，感应电流相同 C. 感应电动势不同，感应电流相同 D．感应电动势相同，感应电流不同
3. 两根无限长平行直导线载有大小相等方向相 反电流I, I以dI/dt的变化率增长，一矩形线圈位 于导线平面内(如图)，则
A．线圈中无感应电流； B．线圈中感应电流为顺时针方向； C．线圈中感应电流为逆时针方向； D．线圈中感应电流方向不确定。
4. 在通有电流I 无限长直导线所在平面内，有一 半经r 、电阻R 导线环，环中心距导线a ，且a >> r 。当导线电流切断后，导线环流过电量为
Edl （任意路径）
8. 半径为 r 均匀带电球面1，带电量为q；其外有 一同心半径为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U1－U2为：
A. q 1 1
4 0 r R
C.
1
4 0
q r
Q R
B. Q 1 1
4 0 R r q
D.
4 0r
9. 两个点电荷电量都是 +q，相距为2a。以左边
6.两无限大均匀带电平行平面A和Ｂ，电荷面密度分别
为+σ和－σ，在两平面中间插入另一电荷面密度为＋σ
平行平面C后，P点场强大小
A．不变
B．原来的 1/2
C．原来的2倍 D．零
7．静电场中a、b两点的电势差 Ua Ub 取决于
A. 零电势位置选取 B. 检验电荷由a到b路径
C. a、b点场强的值
b
D．a
为一常数，则球体上的总电量Q＝ A R4 。
9. 把一个均匀带电量+Q的球形肥皂泡由半径 r1吹胀到r2，则半径为R（ r1< R < r2）的高斯
球面上任一点场强大小E由 Q/40R2 变为 0 ； 电势U由 Q/40R 变为__Q_/_4___0r_2.
（选无穷远处为电势零点）。
10. 一质量为m、电量为q小球，在电场力作用下
q O
S1 q
a 2a
X
C . Φ 1 Φ 2 , Φ S q /0
D . Φ 1 Φ 2 , Φ S q /0
10．一均匀带电球面，若球内电场强度处处为
零，则球面上的带电量σdS 面元在球面内产生
的电场强度是
A．处处为零
B．不一定为零
C．一定不为零
D．是常数
11. 如图，沿x轴放置“无限长”分段均匀带电
3．如图示，AB2l ,OCD是以B为中心，l为半经
的半圆，A点有正电荷+q，B点有负电荷-q，求：
（1）把单位正电荷从O点沿OCD移到D点，电场
力对它作的功？
（2）把单位正电荷从D点沿AB的延长线移到无穷
远去，电场力对它作的功？
C
解：（1） Aq(U0UD)
q
q A
O
UD 6 0 l
2l
q B
5.对位移电流，有下述四种说法，请指出哪一种 说法是正确的
A．位移电流是由变化电场产生的 B．位移电流是由变化磁场产生的 C．位移电流的热效应服从焦耳－楞次定律 D．位移电流的磁效应不服从安培环路定理
6.在感应电场中电磁感应定律可写成
式中EK 为感应电场的电场强度，此式表明 A. 闭合曲线C 上EK 处处相等 B. 感应电场是保守力场 C.感应电场的电场线不是闭合曲线 D.感应电场不能像静电场那样引入电势概念
D．适用于自感系数为L任意线圈
二、填空题
1. 长直导线通有电流I，与长直导线共面、垂直 于导线细金属棒AB，以速度V平行于导线作匀 速运动，问 （1）金属棒两端电势UA 和UB 哪个较高？UA （2）若电流I 反向，UA 和UB 哪个较高？ UB （3）金属棒与导线平行，结果又如何？UA=UB
b
1CU214aU b22bU 2
2
2ba
6.如图所示,半径为R的导体球原来带电为Q,现将一点电荷
q 放在球外离球心距离为x（>R）处，导体球上的电荷在
P点（OP = R/2）产生的场强和电势.
＋
解
：
由
于
静
电
感
应
，
使
电
荷
重
新
＋ ＋
－
分布,球内处处场强为零.因此P点＋ . . R R/2 －
.+ q
总的电场强度也为零.
D．自由电荷的代数和为零
3. 在真空中的静电场中，作一封闭的曲面，则 下列结论中正确的是
A.通过封闭曲面电通量仅是面内电荷提供 B.封闭曲面上各点的场强是面内电荷激发 C.由高斯定理求得的场强仅由面内电荷所激发 D.由高斯定理求得场强是空间所有电荷激发
4. 关于静电场中的电位移线，下列说法中，哪 一种是正确的？
直线，电荷线密度分别为+ λ和- λ，点（0，a）
处的电场强度
A．0
B.
i
2 0a
C.
i
4 0a
D.
(i j)
4 0a
12．有两个完全相同的导体球，带等量的正电 荷Q,现使两球相互接近到一定程度时，则
A．二球表面都将有正、负两种电荷分布
B．二球中至少有一种表面上有正、负两种 电荷分布
C．无论接近到什么程度二球表面都不能 有负电荷分布
2. 动生电动势的定义式为ε＝ (vB)dl a
与动生电动势相联系非静电力为 洛仑兹力 ，
其非静电性场强为EK ＝
vB
。
3. 位移电流Id＝
dΦ e dt
，它与传导电流及运流
电流均能产生 磁 效应，但不能产生 热 效应。
4.涡旋电场由 变化的磁场 所激发，其环流数学
表达式为
E 涡dldΦ dm t
5. 图示一球形电容器，在外球壳的内半径b和内外 导体间的电压U维持恒定的条件下，内球半径a为 多大时，才能使内球面上的电场强度最小？这个
最小的电场强度和相应的电场能量各是多少？
解： E内4qa2
CU
4 a 2
44a 2a (bb aU )(bbaU )a
b a
U
E0ab/2 a
EEmin4bU
We
静电场作业答案
一、选择题
1.真空中A、B两平行金属板，相距d，板面积为 S（S→∞），各带电＋q和－q，两板间作用力大 小为
A.q2 /0S B.q2/40d C.q2/20S D.q2/20Sd
2.在静电场中，作一闭合曲面S，有
则S面内必定
SDds0
A．既无自由电荷，也无束缚电荷
B．没有自由电荷
C．自由电荷和束缚电荷的代数和为零
从电势为U的a点，移动到电势为零的b点，若已
知小球在b点的速率为Vb，则小球在a点的速率
Va＝
Vb2
2qU m
。
11. 两根互相平行的长直导线，相距为a，其上均
匀带电，电荷线密度分别为λ1和λ2，则导线单
位长度所受电场力的大小为F0＝ 12/20a 。
1.三图、中计所算示题为一沿 x 轴放置的长度为l的不均匀
/20
，方向
x轴正向
.
2
Π区 E大小 3/20，方向 x轴正向 .
Ш区E 大小 / 20 ，方向 x轴负向 . I II III
x
5. 半径为R1和R2 两个同轴金属圆筒，其间充满 着相对介电常数为εr 均匀介质，设两筒上单位长 度带电量分别为+λ和-λ, 则介质中电位移矢
量大小D＝/2r，电场强度大小E＝ /20rr
8.把一个电量为q的粒子从无穷远处移到一个半径为R， 厚度为d的空心导体球壳中心(此粒子通过球壳上一个小孔
移入），在此过程中需要做多少功？
解：因为球壳导体内场强为0，将电荷q从无穷远移到导
体球壳的中心，造成的结果就是原来连续的电场少了一 部分，这部分电场的能量可以直接套用球形电容器能量 公式
W1 2qc28q20(R 1R1 d)
点电荷所在处为球心，以a为半径作一球形高斯
面， 在球面上取两块相等的小面积S1和S2, 其位 置如图所示。设通过S1 和 S2的电场强度通量分
别为Φ 1 和 Φ 2 ,通过整个球面电场强度通量为 Φ S
则
A . Φ 1 Φ 2 , Φ S q /0 S 2
B . Φ 1 Φ 2 , Φ S 2 q /0
A.起自正电荷,止于负电荷,不形成闭合线,不中断 B.任何两条电位移线互相平行 C.起自正自由电荷，止于负自由电荷，任何两
条电位移线在无自由电荷的空间不相交 D.电位移线只出现在有电介质的空间
5.高斯定理 SDdsVdV
A.适用于任何静电场 B.只适用于真空中的静电场 C.只适用于具有球对称性、轴对称性和平面 D.对称性的静电场 E.D.只适用于虽然不具有（C）中所述的对称性、但 可以找到合适的高斯面的静电场
6. 描述静电场性质两个基本物理量是 E和 U；
参考 点
它们定义式是 Ef/q0 和 Upp Edl。
7. 在场强为E 均匀电场中，A、B两点间距离为 d，A、B连线方向与E方向一致，从A点经任意
路径到B点的场强线积分 AB Edl = Ed .
8．半径为R的不均匀带电球体，电荷体密度分 布为ρ＝Ar，式中 r 为离球心的距离，(r≤R)、A
A. B. H dlH dl
L 1
L 2
H dlH dl
L 1
L 2
C. D. H dlH dl
AW
电磁感应学作业答案
一、选择题 1．感生电动势产生的本质原因是
A．磁场对导体中自由电子的作用 B．静电场对导体中自由电子的作用 C．感生电场(涡旋电场)对导体中自由电子作用
2. 尺寸相同的铁环与铜环所包围的面积中，通以相同 变化的磁通量，环中：
A. 感应电动势不同 B. 感应电动势相同，感应电流相同 C. 感应电动势不同，感应电流相同 D．感应电动势相同，感应电流不同
3. 两根无限长平行直导线载有大小相等方向相 反电流I, I以dI/dt的变化率增长，一矩形线圈位 于导线平面内(如图)，则
A．线圈中无感应电流； B．线圈中感应电流为顺时针方向； C．线圈中感应电流为逆时针方向； D．线圈中感应电流方向不确定。
4. 在通有电流I 无限长直导线所在平面内，有一 半经r 、电阻R 导线环，环中心距导线a ，且a >> r 。当导线电流切断后，导线环流过电量为
Edl （任意路径）
8. 半径为 r 均匀带电球面1，带电量为q；其外有 一同心半径为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U1－U2为：
A. q 1 1
4 0 r R
C.
1
4 0
q r
Q R
B. Q 1 1
4 0 R r q
D.
4 0r
9. 两个点电荷电量都是 +q，相距为2a。以左边
6.两无限大均匀带电平行平面A和Ｂ，电荷面密度分别
为+σ和－σ，在两平面中间插入另一电荷面密度为＋σ
平行平面C后，P点场强大小
A．不变
B．原来的 1/2
C．原来的2倍 D．零
7．静电场中a、b两点的电势差 Ua Ub 取决于
A. 零电势位置选取 B. 检验电荷由a到b路径
C. a、b点场强的值
b
D．a
为一常数，则球体上的总电量Q＝ A R4 。
9. 把一个均匀带电量+Q的球形肥皂泡由半径 r1吹胀到r2，则半径为R（ r1< R < r2）的高斯
球面上任一点场强大小E由 Q/40R2 变为 0 ； 电势U由 Q/40R 变为__Q_/_4___0r_2.
（选无穷远处为电势零点）。
10. 一质量为m、电量为q小球，在电场力作用下
q O
S1 q
a 2a
X
C . Φ 1 Φ 2 , Φ S q /0
D . Φ 1 Φ 2 , Φ S q /0
10．一均匀带电球面，若球内电场强度处处为
零，则球面上的带电量σdS 面元在球面内产生
的电场强度是
A．处处为零
B．不一定为零
C．一定不为零
D．是常数
11. 如图，沿x轴放置“无限长”分段均匀带电
3．如图示，AB2l ,OCD是以B为中心，l为半经
的半圆，A点有正电荷+q，B点有负电荷-q，求：
（1）把单位正电荷从O点沿OCD移到D点，电场
力对它作的功？
（2）把单位正电荷从D点沿AB的延长线移到无穷
远去，电场力对它作的功？
C
解：（1） Aq(U0UD)
q
q A
O
UD 6 0 l
2l
q B
5.对位移电流，有下述四种说法，请指出哪一种 说法是正确的
A．位移电流是由变化电场产生的 B．位移电流是由变化磁场产生的 C．位移电流的热效应服从焦耳－楞次定律 D．位移电流的磁效应不服从安培环路定理
6.在感应电场中电磁感应定律可写成
式中EK 为感应电场的电场强度，此式表明 A. 闭合曲线C 上EK 处处相等 B. 感应电场是保守力场 C.感应电场的电场线不是闭合曲线 D.感应电场不能像静电场那样引入电势概念
D．适用于自感系数为L任意线圈
二、填空题
1. 长直导线通有电流I，与长直导线共面、垂直 于导线细金属棒AB，以速度V平行于导线作匀 速运动，问 （1）金属棒两端电势UA 和UB 哪个较高？UA （2）若电流I 反向，UA 和UB 哪个较高？ UB （3）金属棒与导线平行，结果又如何？UA=UB
b
1CU214aU b22bU 2
2
2ba
6.如图所示,半径为R的导体球原来带电为Q,现将一点电荷
q 放在球外离球心距离为x（>R）处，导体球上的电荷在
P点（OP = R/2）产生的场强和电势.
＋
解
：
由
于
静
电
感
应
，
使
电
荷
重
新
＋ ＋
－
分布,球内处处场强为零.因此P点＋ . . R R/2 －
.+ q
总的电场强度也为零.
D．自由电荷的代数和为零
3. 在真空中的静电场中，作一封闭的曲面，则 下列结论中正确的是
A.通过封闭曲面电通量仅是面内电荷提供 B.封闭曲面上各点的场强是面内电荷激发 C.由高斯定理求得的场强仅由面内电荷所激发 D.由高斯定理求得场强是空间所有电荷激发
4. 关于静电场中的电位移线，下列说法中，哪 一种是正确的？
直线，电荷线密度分别为+ λ和- λ，点（0，a）
处的电场强度
A．0
B.
i
2 0a
C.
i
4 0a
D.
(i j)
4 0a
12．有两个完全相同的导体球，带等量的正电 荷Q,现使两球相互接近到一定程度时，则
A．二球表面都将有正、负两种电荷分布
B．二球中至少有一种表面上有正、负两种 电荷分布
C．无论接近到什么程度二球表面都不能 有负电荷分布
2. 动生电动势的定义式为ε＝ (vB)dl a
与动生电动势相联系非静电力为 洛仑兹力 ，
其非静电性场强为EK ＝
vB
。
3. 位移电流Id＝
dΦ e dt
，它与传导电流及运流
电流均能产生 磁 效应，但不能产生 热 效应。
4.涡旋电场由 变化的磁场 所激发，其环流数学
表达式为
E 涡dldΦ dm t
5. 图示一球形电容器，在外球壳的内半径b和内外 导体间的电压U维持恒定的条件下，内球半径a为 多大时，才能使内球面上的电场强度最小？这个
最小的电场强度和相应的电场能量各是多少？
解： E内4qa2
CU
4 a 2
44a 2a (bb aU )(bbaU )a
b a
U
E0ab/2 a
EEmin4bU
We
静电场作业答案
一、选择题
1.真空中A、B两平行金属板，相距d，板面积为 S（S→∞），各带电＋q和－q，两板间作用力大 小为
A.q2 /0S B.q2/40d C.q2/20S D.q2/20Sd
2.在静电场中，作一闭合曲面S，有
则S面内必定
SDds0
A．既无自由电荷，也无束缚电荷
B．没有自由电荷
C．自由电荷和束缚电荷的代数和为零
从电势为U的a点，移动到电势为零的b点，若已
知小球在b点的速率为Vb，则小球在a点的速率
Va＝
Vb2
2qU m
。
11. 两根互相平行的长直导线，相距为a，其上均
匀带电，电荷线密度分别为λ1和λ2，则导线单
位长度所受电场力的大小为F0＝ 12/20a 。
1.三图、中计所算示题为一沿 x 轴放置的长度为l的不均匀
/20
，方向
x轴正向
.
2
Π区 E大小 3/20，方向 x轴正向 .
Ш区E 大小 / 20 ，方向 x轴负向 . I II III
x
5. 半径为R1和R2 两个同轴金属圆筒，其间充满 着相对介电常数为εr 均匀介质，设两筒上单位长 度带电量分别为+λ和-λ, 则介质中电位移矢
量大小D＝/2r，电场强度大小E＝ /20rr
8.把一个电量为q的粒子从无穷远处移到一个半径为R， 厚度为d的空心导体球壳中心(此粒子通过球壳上一个小孔
移入），在此过程中需要做多少功？
解：因为球壳导体内场强为0，将电荷q从无穷远移到导
体球壳的中心，造成的结果就是原来连续的电场少了一 部分，这部分电场的能量可以直接套用球形电容器能量 公式
W1 2qc28q20(R 1R1 d)
点电荷所在处为球心，以a为半径作一球形高斯
面， 在球面上取两块相等的小面积S1和S2, 其位 置如图所示。设通过S1 和 S2的电场强度通量分
别为Φ 1 和 Φ 2 ,通过整个球面电场强度通量为 Φ S
则
A . Φ 1 Φ 2 , Φ S q /0 S 2
B . Φ 1 Φ 2 , Φ S 2 q /0
A.起自正电荷,止于负电荷,不形成闭合线,不中断 B.任何两条电位移线互相平行 C.起自正自由电荷，止于负自由电荷，任何两
条电位移线在无自由电荷的空间不相交 D.电位移线只出现在有电介质的空间
5.高斯定理 SDdsVdV
A.适用于任何静电场 B.只适用于真空中的静电场 C.只适用于具有球对称性、轴对称性和平面 D.对称性的静电场 E.D.只适用于虽然不具有（C）中所述的对称性、但 可以找到合适的高斯面的静电场
6. 描述静电场性质两个基本物理量是 E和 U；
参考 点
它们定义式是 Ef/q0 和 Upp Edl。
7. 在场强为E 均匀电场中，A、B两点间距离为 d，A、B连线方向与E方向一致，从A点经任意
路径到B点的场强线积分 AB Edl = Ed .
8．半径为R的不均匀带电球体，电荷体密度分 布为ρ＝Ar，式中 r 为离球心的距离，(r≤R)、A
A. B. H dlH dl
L 1
L 2
H dlH dl
L 1
L 2
C. D. H dlH dl
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吉林大学-大学物理下练习册答案
12
2. 质点沿x轴作简谐振动(平衡位置为x轴的原点)，振幅为
A = 30 mm，频率 6Hz。
(1) 选质点经过平衡位置且向x轴负方向运动时为计时零
点，求振动的初相位。
(2) 选位移 x = -30 mm 时为计时零点，求振动方程；
(3) 按上述两种计时零点的选取法，分别计算t=1s时振动
相位。
20cm，与第一个简谐振动的相位差为 1π6
若第一个简谐振动的振幅为 10 3cm17.3cm。则第
二个简谐振动的振幅为___1_0_c__m__cm。第一、二个简
谐振动的相位差1 2 为____π_/_2_____。
2023/5/24
10
9. 一简谐振动的旋转矢量图如图所示，振幅矢量
长2cm，则该简谐振动的初相位为___π_/_4___，矢
C. 物体位于平衡位置且向正方向运动时，速度最大，
加速度为零；
2023/5/24
5
D. 物体处在负方向的端点时，速度最大，加速度为零。
8. 当质点以f 频率作简谐振动时，它的动能的变化频率 为
A. f B. 2f C. 4f D. 0.5f
9. 两个振动方向相互垂直、频率相同的简谐振动的合成
运动的轨迹为一正椭圆，则这两个分振动的相位差可能
简__谐__振__动__之__和__，从而确定出该振动包含的频
率成分以及各频率对应的振幅的方法，称为
2023_/5/_2频4__谱__分__析___。
9
7. 上面放有物体的平台，以每秒5周的频率沿竖直方向
作简谐振动，若平台振幅超过__1_c_m___，物体将会脱离
平台。（g=9.8m/s2）
8. 两个同方向同频率的简谐振动，其合振动的振幅为
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
大学物理吉林大学第5章气体动理论练习及答案
(2) 求气体分子的方均根速率； (3) 容器单位体积 内分子的总平动动能。
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
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
) ) B = BBC + BC D
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
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
【VIP专享】吉大物理练习册稳恒磁场答案
A.沿半径向外 B.沿半径向里
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
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
吉林大学大学物理练习册综合练习二答案
O
c′
V
8．1mol刚性双原子分子理想气体，当温度为 时，其 ． 刚性双原子分子理想气体， 刚性双原子分子理想气体 当温度为T时 内能为
3 A . RT 2 3 B . kT 2
5 C . RT 2
5 D . kT 2
4
9．对于室温下的双原子分子理想气体，在等压 ．对于室温下的双原子分子理想气体， 膨胀的情况下， 膨胀的情况下，系统对外所作的功与从外界吸 收的热量之比 A/Q 等于 A. 1/3 B. 1/4 C. 2/5 D. 2/7 10．一定量的理想气体向真空作绝热自由膨 ． 体积由V 增至V 胀，体积由 1增至 2，在此过程中气体的 A. 内能不变，熵增加 内能不变， B. 内能不变，熵减少 内能不变， C. 内能不变，熵不变 内能不变， D. 内能增加，熵增加 内能增加，
m mg µl M f = 2∫ ⋅ dr ⋅ gµr = 0 2l 2
l
M f ⋅ ∆t = 0 − Iω 0 ⇒ 2 lω 0 ∆t = 3 µg
8
5． 如图所示 ， 质点 的质量为 ． 如图所示， 质点P的质量为 的质量为2kg， 位置矢量 ， r r r 的作用。 为 r ，速度为 υ ，它受到力 F 的作用。这三个 −1 量均在xOy平面内，且r = 3m， = 4.0m ⋅ s ， 平面内， 量均在 平面内 ， υ r F=2N。 则该质点对 点的角动量 12kkgm2s−1， 点的角动量=_________， 。 则该质点对O点的角动量 r 作用在质点上的力对O点的力矩 点的力矩=___________。 作用在质点上的力对 点的力矩 3kNm 。
角动量（动量矩） 角动量（动量矩）
r r r L = r × mυ
r r r M = r ×F
c′
V
8．1mol刚性双原子分子理想气体，当温度为 时，其 ． 刚性双原子分子理想气体， 刚性双原子分子理想气体 当温度为T时 内能为
3 A . RT 2 3 B . kT 2
5 C . RT 2
5 D . kT 2
4
9．对于室温下的双原子分子理想气体，在等压 ．对于室温下的双原子分子理想气体， 膨胀的情况下， 膨胀的情况下，系统对外所作的功与从外界吸 收的热量之比 A/Q 等于 A. 1/3 B. 1/4 C. 2/5 D. 2/7 10．一定量的理想气体向真空作绝热自由膨 ． 体积由V 增至V 胀，体积由 1增至 2，在此过程中气体的 A. 内能不变，熵增加 内能不变， B. 内能不变，熵减少 内能不变， C. 内能不变，熵不变 内能不变， D. 内能增加，熵增加 内能增加，
m mg µl M f = 2∫ ⋅ dr ⋅ gµr = 0 2l 2
l
M f ⋅ ∆t = 0 − Iω 0 ⇒ 2 lω 0 ∆t = 3 µg
8
5． 如图所示 ， 质点 的质量为 ． 如图所示， 质点P的质量为 的质量为2kg， 位置矢量 ， r r r 的作用。 为 r ，速度为 υ ，它受到力 F 的作用。这三个 −1 量均在xOy平面内，且r = 3m， = 4.0m ⋅ s ， 平面内， 量均在 平面内 ， υ r F=2N。 则该质点对 点的角动量 12kkgm2s−1， 点的角动量=_________， 。 则该质点对O点的角动量 r 作用在质点上的力对O点的力矩 点的力矩=___________。 作用在质点上的力对 点的力矩 3kNm 。
角动量（动量矩） 角动量（动量矩）
r r r L = r × mυ
r r r M = r ×F
吉林大学大学物理作业答案综合练习题(下)(二)
A. 1.50µm B. 1.57µm C. 1.29µm D. 1.43µm
氧化钽
A
B
玻璃衬底 玻璃衬底
2ne＋λ/2＝(2k+1)λ/2 (k=10)
2.物体在周期性外力作用下发生受迫振动，且周期性外力的频率与物体固 有频率相同。若忽略阻力，在稳定情况下，物体的运动表现出如下特点
A. 物体振动频率与外力驱动力的频率不同， 振幅呈现有限值； B. 物体振动频率与外力驱动力的频率相同， 振幅呈现有限值； C. 物体振动频率与外力驱动力的频率不同， 振幅趋于无限大； 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t
0
A.
c/ 6
B.
C.
c/2
l t0
D.
c/ 2
2c / 5
l l0
v2 1 2 c
v
4.光子A的能量是光子B的两倍。则光子A的动量是光子B的（ A.1/4 B.1 C. D.2 倍。
l 0 . 5 m m 解：
e e 3 9 0 0 n m 5 2 2
2 2n
l
1 . 71 0r a d
4
4.一平面透射光栅，当用白光垂直照射时，能在30°衍射方向上观察到600nm的第 二级干涉主极大，并能在该处分辨△λ=0.05nm的两条光谱线，但在此30°方向上却 测不到400nm的第三级主极大，计算此光栅的缝宽a和缝距b以及总缝数N 。
吉林大学大学物理热力学作业答案
热功转换过程
热传递过程
9. 对单原子分子理想气体，下面各式代表什么物理意义？ (R为摩尔气体常量，T为气体温度)
定容摩尔热容；
定压摩尔热容。
10. 绝热容器被隔板分为两半。两边温度相同。 左边充满理想气体，其压强为
隔板抽出时，左边气体对真空作自由膨胀，达到 平衡后，气体的温度变化
, 右边是真空。
由终态时A,B二室的压强相等得
2. 水平放置的绝热汽缸内有一不导热的隔板，把汽缸分成A,B两室，隔板可在汽缸内无摩擦地平移，如图所示，每室中有质量相同的两种单原子理想气体，它们的压强都是 体积都是 温度都是 。今通过A室中的电热丝对气体加热，传给气体的热量为Q，达到平衡时，A室的体积恰为B室的2倍，试求A、B两室中气体的温度。
A.
D. 不能用面积 来表示
B.
C.
9. 高温热源热力学温度是低温热源热力学温度的n倍，则理想气体在一次卡诺循环中，传给低温热源的热量是从高温热源吸取的热量的
10. 根据热力学第二定律可知：
A. 功可以全转换为热，热不能全转换为功； B. 热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. 不可逆过程是不能向相反方向进行过程 D. 一切自发过程都是不可逆的
4. 公式ΔE＝vCVΔT（CV定容摩尔热容量，v 气体摩尔数）计算理想气体内能增量时，此式 A．只适用于准静态的等容过程 B．只适用于一切等容过程 C．只适用于一切准确态过程 D．适用于一切始末态为平衡态的过程
1摩尔理想气体温度升高1度，在等压过程比在等容过程需要吸收更多热量 。
7. 第二定律开尔文表述说明 不可逆，克劳修斯表述说明 不可逆。
8. 卡诺机从373K高温热源吸热，向273K低温热源放热。若从高温热源吸收1000J热量，则该机所作的功A＝ ，放出热量Q2＝ 。
热传递过程
9. 对单原子分子理想气体，下面各式代表什么物理意义？ (R为摩尔气体常量，T为气体温度)
定容摩尔热容；
定压摩尔热容。
10. 绝热容器被隔板分为两半。两边温度相同。 左边充满理想气体，其压强为
隔板抽出时，左边气体对真空作自由膨胀，达到 平衡后，气体的温度变化
, 右边是真空。
由终态时A,B二室的压强相等得
2. 水平放置的绝热汽缸内有一不导热的隔板，把汽缸分成A,B两室，隔板可在汽缸内无摩擦地平移，如图所示，每室中有质量相同的两种单原子理想气体，它们的压强都是 体积都是 温度都是 。今通过A室中的电热丝对气体加热，传给气体的热量为Q，达到平衡时，A室的体积恰为B室的2倍，试求A、B两室中气体的温度。
A.
D. 不能用面积 来表示
B.
C.
9. 高温热源热力学温度是低温热源热力学温度的n倍，则理想气体在一次卡诺循环中，传给低温热源的热量是从高温热源吸取的热量的
10. 根据热力学第二定律可知：
A. 功可以全转换为热，热不能全转换为功； B. 热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. 不可逆过程是不能向相反方向进行过程 D. 一切自发过程都是不可逆的
4. 公式ΔE＝vCVΔT（CV定容摩尔热容量，v 气体摩尔数）计算理想气体内能增量时，此式 A．只适用于准静态的等容过程 B．只适用于一切等容过程 C．只适用于一切准确态过程 D．适用于一切始末态为平衡态的过程
1摩尔理想气体温度升高1度，在等压过程比在等容过程需要吸收更多热量 。
7. 第二定律开尔文表述说明 不可逆，克劳修斯表述说明 不可逆。
8. 卡诺机从373K高温热源吸热，向273K低温热源放热。若从高温热源吸收1000J热量，则该机所作的功A＝ ，放出热量Q2＝ 。
吉林大学-大学物理-练习册答案
Va＝ 。
11. 两根互相平行的长直导线，相距为a，其上均 匀带电，电荷线密度分别为λ1和λ2，则导线单 位长度所受电场力的大小为F0＝ 。
三、计算题
图中所示为一沿 x 轴放置的长度为l的不均匀 带电细棒，其电荷线密度为 = 0(x-a), 0为一 常量。取无穷远处为电势零点，求坐标原点o处 的电势。
它们定义式是 和 。
路径到B点的场强线积分 = .
7. 在场强为E 均匀电场中，A、B两点间距离为 d，A、B连线方向与E方向一致，从A点经任意
8．半径为R的不均匀带电球体，电荷体密度分布为ρ＝Ar，式中 r 为离球心的距离，(r≤R)、A为一常数，则球体上的总电量Q＝ 。
Π区 大小 ，方向 .
3. 在相对介电常数为εr的各向同性的电介质中，电位移矢量与场强之间的关系是 。
4. 两块“无限大”的带电平行电板，其电荷面密度分别为(>0)及－2 ，如图所示，试写出各区域的电场强度
热
磁
4.涡旋电场由 所激发，其环流数学
左
变化的磁场
表达式为 ，涡旋电场强度E涡与
5. 取自感系数定义式为L＝Φ/I, 当线圈几何形状不变，周围无铁磁性物质时，若线圈中电流强度变小，则线圈的自感系数L 。
8. 在没有自由电荷和传导电流的变化电磁场中：
；
；
10/π
9.在自感系数为L=0.05mH线圈中，流过I=0.8A的电流，在切断电路后经t=0.8μs的时间，电流强度近似为零，回路中的平均自感电动势大小
10.长直导线与半径为R的导线圆周相切（两者绝缘），则它们之间互感系数
4. 关于静电场中的电位移线，下列说法中，哪一种是正确的？ A.起自正电荷,止于负电荷,不形成闭合线,不中断 B.任何两条电位移线互相平行 C.起自正自由电荷，止于负自由电荷，任何两 条电位移线在无自由电荷的空间不相交 D.电位移线只出现在有电介质的空间
11. 两根互相平行的长直导线，相距为a，其上均 匀带电，电荷线密度分别为λ1和λ2，则导线单 位长度所受电场力的大小为F0＝ 。
三、计算题
图中所示为一沿 x 轴放置的长度为l的不均匀 带电细棒，其电荷线密度为 = 0(x-a), 0为一 常量。取无穷远处为电势零点，求坐标原点o处 的电势。
它们定义式是 和 。
路径到B点的场强线积分 = .
7. 在场强为E 均匀电场中，A、B两点间距离为 d，A、B连线方向与E方向一致，从A点经任意
8．半径为R的不均匀带电球体，电荷体密度分布为ρ＝Ar，式中 r 为离球心的距离，(r≤R)、A为一常数，则球体上的总电量Q＝ 。
Π区 大小 ，方向 .
3. 在相对介电常数为εr的各向同性的电介质中，电位移矢量与场强之间的关系是 。
4. 两块“无限大”的带电平行电板，其电荷面密度分别为(>0)及－2 ，如图所示，试写出各区域的电场强度
热
磁
4.涡旋电场由 所激发，其环流数学
左
变化的磁场
表达式为 ，涡旋电场强度E涡与
5. 取自感系数定义式为L＝Φ/I, 当线圈几何形状不变，周围无铁磁性物质时，若线圈中电流强度变小，则线圈的自感系数L 。
8. 在没有自由电荷和传导电流的变化电磁场中：
；
；
10/π
9.在自感系数为L=0.05mH线圈中，流过I=0.8A的电流，在切断电路后经t=0.8μs的时间，电流强度近似为零，回路中的平均自感电动势大小
10.长直导线与半径为R的导线圆周相切（两者绝缘），则它们之间互感系数
4. 关于静电场中的电位移线，下列说法中，哪一种是正确的？ A.起自正电荷,止于负电荷,不形成闭合线,不中断 B.任何两条电位移线互相平行 C.起自正自由电荷，止于负自由电荷，任何两 条电位移线在无自由电荷的空间不相交 D.电位移线只出现在有电介质的空间
吉林大学大学物理练习册综合练习一答案
R1
R2O
λ1 r P
λ2
D. 0
9. 真空中一半径为 的球面均匀带电 ，在球心 处有一 真空中一半径为R的球面均匀带电 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。 的点电荷， 带电量为 的点电荷，如图所示。设无穷远处为电 势零 则在球内离球心O距离为 距离为r的 点处电势为 点，则在球内离球心 距离为 的P点处电势为
二、填空题 x = 6 t − t 2 ( SI) ,则在 由0至4 s的 1. 一质点的运动方程为 则在t由 至 的 则在 时间间隔内， 时间间隔内，质点的位移大小为 8m ，在t由0到4 s 由 到 的时间间隔内质点走过的路程为 10m 。 2. 半径为 半径为30cm的飞轮 从静止开始以 的飞轮,从静止开始以 的飞轮 从静止开始以0.5rad/s2的匀角加速 度转动， 度转动，则飞轮边缘上一点在飞轮转过 240°时的切向 ° 法向加速度的大小a 加速度的大小 at＝ 0.15 m/s2 ， 法向加速度的大小 n ＝ 0.4π m/s2 。 3．一定量的理想气体处于热动平衡状态时，此热力学 ．一定量的理想气体处于热动平衡状态时， 系统不随时间变化的三个宏观量是____________, 系统不随时间变化的三个宏观量是 P,V ,T 2 1 而随时间不断变化的微观量是_________________. 而随时间不断变化的微观量是 υ, 2 mυ , mυ等
m dMf = rµ gdm = rµ g 2 2π rdr πR
mg 2 Mf = ∫ rµ 2 2πrdr = mgµ R 3 πR 0
R
1 2 − Mf θ = 0 − Iω0 2
n =θ
3Rω = 2π 16πµ g
2 0
3. 一卡诺热机 可逆的 ，当高温热源的温度为 一卡诺热机(可逆的 当高温热源的温度为127oC, 低温 可逆的)， 热源温度为27 时 其每次循环对外作净功8000J。今维 热源温度为 oC时，其每次循环对外作净功 。 持低温热源的温度不变，提高高温热源温度， 持低温热源的温度不变，提高高温热源温度，使其每次 循环对外作净功10000J 。若两个卡诺循环都工作在相同 循环对外作净功 的两条绝热线之间，试求： 的两条绝热线之间，试求： (1) 第二个循环热机的效率； 第二个循环热机的效率； (2) 第二个循环的高温热源的温度。 第二个循环的高温热源的温度。 T1 − T2 A 解： = η = ⇒Q2 = 24000J T1 Q2 + A 两循环工作在相同的两条绝热线之间， 两循环工作在相同的两条绝热线之间，且低温热源的 温度不变， 不变。 温度不变，故Q2不变。