大学物理2

第二章流体力学基础

2.1 如右图所示的装置中，液体在水平管道中流动，截面B 与大气相通。试求盆中液体能够被吸上时h 的表达式（设s A ,s B 分别为水平管道A 、B 出的界面积，

Q 为秒流量，C 与大气相通，P c =P 0）根据水平管道中的伯努利方程以及连续性原理

1B B A A v P v P ρρ+

Q v s v s B B A A ==，0P P B =

可以求得截面A 处液体的压强)1

1(21222

B A S S Q P P -+=ρ

当gh P P A ρ-≤0即)1

(21

B S A

Q g h -≤时，盆中的液体能够被吸上来。

2.2变截面水平管宽部分面积S 1=0.08cm 2,窄部分的面积S 2=0.04cm 2，两部分的压强降落时

25Pa ，求管中宽部流体的流动的速度。已知液体的密度为1059.5Kg/m -3

解：应用连续性原理和水平流管的伯努利方程

m v m Kg Pa P P v S v S v P v P /125.0/5.1059 252

132122112

11=???

??==-=+

-ρρρ 2.3如右图所示，水管的横截面积在粗处为40cm 2,细处为10cm 2,水的流量为1

103--?s

m 求：（1）

水在粗处和细处的流速。（2）两处的压强差。（3）

U 型管中水银的高度差。

解：1代表粗处，2代表细处根据连续性原理：2

211v S v S Q

==得

s m S Q v /75.01

1==

，s m S Q v /0.32

2==

应用水平管道中的伯努利方程知

Pa v v P 42202

2=-

?ρρ

水银柱的高度差cm g

h 1.38

.9106.1342203

=??=

?汞ρ

2.4半径为0.02m 的水管以0.01m 3s -1的流量输送水，水温为20℃。问（1

）水的平均流速是

多少？（2）流动是层流还是湍流？（3）要确定管中流体的最大速度，这些数据是否足够？解：平均流速s m S

Q v /96.7==

该体系的雷诺数2600

1017.35

>?==

ρvd R

为湍流

)

(92.1502

.014.3201.022

84)(4)2(1

max 2

max 4

max 2

-?=??=

?-?=S

m R

v R

v R l

P Q R

P v r R l

P v πππηηη

2.5由于飞机机翼的关系，在机翼上面的气流速度大于下面的速度，在机翼上下面间形成压强差，因而产生使机翼上升的力。假使空气流过机翼是稳定流动，空气的密度不变，为1.29kg/m 3

,如果机翼下面的气流速度为100m/s ，求机翼要得到1000Pa 的压强差时，机翼上面的气流速度应为多少？

解：柏努利方程为

2212

112

1g h v P g h v P ρρρρ++

=++

由于h 1≈h 2,则 22

221

P v P ρρ+

=+ → )(2

12221v v P P -=

-ρ

所以 s m v P P v /10710029

.110002)

(22

1212=+?=

+-=

2.6自来水管与细管间的压强差为105Pa ，主管和细管的横截面积各为0.1m 2和0.2m 2,问管子中水的流量是多少？

解：1代表主管，2代表细管

运用水平管道中的伯努利方程以及连续性原理

Pa v v P 5

212

2102

1=-

?ρρ，2211v S v S Q ==

得

)1(

1v S S P -=

?ρ，代如数据得到s m v /16.81=

流量1

311816.0-==s m v S Q

2.7一根长水管，直径为15cm ，其中充满水，水管的狭细部分直径为7.5cm ，如果在15cm 直径部分，水的流速为1.2m/s ，求（1）狭细部分水的流速；（2）以m 3

/s 为单位表示出水的流量。

解：1代表粗部分，2代表细部分根据连续性原理有2

211v S v S Q

得到(1)1

28.4-==

cms

v d d v

（2）1

221110

1.2--?===s

m v S v S Q

2.8为了使救火水管中的水流可射达竖直高度为20m ，问和水管连接的总水管中需要的计示压强是多少？

运用伯努利方程，设1表示最高点，2表示总水管处，将总水管处作为零势能点，有

20P gh P =+ρ，代入数据得

Pa P 5

210973.2?=

2.9在水管的某一点水的流速为1m/s ，计示压强为Pa 5

103?，如果沿水管到另一点，这一

点比第一点高度降低了20cm ，第二点处水管的横截面积为第一点的二分之一，求第二点处的计示压强。

解：设第二点处为零势能点，则运用伯努利方程 2

222

112

v P gh v P ρρρ+=++

带入数据得Pa P 5

210035.3?=

2.10在一个横截面积为10cm 2的水平管内有水流动，在管的另一端横截面积缩为5cm 2。L 这两截面处的压强差为300Pa ，问一分钟内从管理流出的水是多少立方米。

解：2

15cm S = 2210cm S = Pa P 300=?

运用伯努利方程和连续性原理

1v v P ρρ-

2211v S v S Q ==

得21

221121

v S S P ???

??-=?ρ 代入数据得s m v /775.01=，1

3410875.3--?=s m Q

一分钟的流量是1

30232.060-=?=s m Q q

2.11从一水平管中排水的流量是0.004m 3/s 。管的横截面为0.01m 2处的绝对压强为1.2×105

Pa 。问管的截面积缩为多少时，才能使压强减少为1.0×105

Pa?

解：对于水平管，其柏努利方程为

222

112

1v P v P ρρ+

因为 2211,s Q v s Q v ==

所以 2

2212

2122

)

(2)(2S Q

P P v P P v +

+-=

ρρρ

2212

210

31.601

.0004.010

0.1102.02004

.0)

(2m S Q

P P Q v Q S -?=+

???=

2.12一个顶部开口的圆筒型容器，高为20cm ，直径为10cm 。在圆筒的底部中心开一横截面积为1.0cm 2

的小圆孔，水从圆筒顶部以140cm 3

/s 的流量有水管注入圆筒，问圆筒中的水面可以升到多大的高度？

解：水上升到最大高度时应为小孔排水量与入水来量等时，所以小孔的流速为

4.110

0.110

140---?=??==s m s Q v 小孔流速为gh v 2=

，所以 m g

h 1.08

.924

.122

=?=

2.13一个四壁竖直的大开口水槽，其中盛水，水深为H 。在槽的一侧水下深h 处开一小孔。（1）射出的水流到地面时距槽底边的距离是多少？（2）在槽壁上多高处再开一小孔，能使射出的水流具有相同的射程？（3）要想得到最大的射程，小孔要开在水面以下多深处，最大射程为多少？

解：水从小孔中流出后呈现平抛运动，水流处小孔后获得的水平速度为

（1）选区任何的一个小水质元，该质元流出小孔后作平抛运动，根据自由落体原理，水质元在空中的运动时间

h H t )(2-=

射出的水流到地面时距槽底边的距离 )(4h H h vt s -=

（2）设在槽壁上距离水面h '处再开一小孔，能使射出的水流具有相同的射程，则

=-+'-'?''==h Hh h H h t v vt s

得h H h -='或h h ='（舍去）（3）由（1）知

v 2=

当2

H h =

时，s 可以取到最大值，为s=H

2.14一圆筒中的水高为H ，底面积为S 1，筒的底部有一面积为S 2的小孔。问筒中的水全部流尽需要多长时间？

解：在水桶中距离出示水面深度为h 的地方去厚度为dh 的一层水体积元，这层水的流速可以看成是相等的。则该体积元的水流尽需要的时间为dt ，根据质量守恒原理得

dh S S gh dt ?=??

122

等式两边积分

dh S

S dt H

筒中的水全部流尽需要的时间为为

H S S t 22

2.15贮有水的封闭大水箱，箱的上部引入气压为Pa 5

100.8?的压缩空气。箱的侧壁上距水

面5.0m 处有一小孔，求水从此孔流出的速率？解：对水箱的上部和小孔处运用伯努利方程 2

012

v P gh P ρρ+

=+ 代入Pa P 5

1100.8?=， Pa P 50100.1?=， m h 5=等数据得

s m v /7.38=

2.16在比多管中，用水作为压强计的液体，装在飞机上，用以测量空气的流速。如果水柱的最大高度差为0.1m ，问能测出空气的最大流速是多少？空气的密度是1.3 Kg/m 3。

解：用比多管测量气体的流速公式为是气体的密度是液体的密度，

其中ρρρ

ρ''

gh v 2

s m gh

v /83.383

.1100.11.08.9223

max =??

??='=

2.17自来水主管与范丘里流量计咽喉管间的压强差为105

Pa ，主管和细管的横截面积各为0.1 m 2和0.05m 2

，问管子中水的流量是多少？解运用伯努利方程和连续性原理

222

112

1v P v P ρρ+

221

1,s Q v s Q v =

=得

m v /47.41=，1311447.0-==s m v S Q

2.18有一个水平放置的范丘里管，它的粗细部分的直径分别为8cm 和4cm ，当水在管中流动时，连接在粗细部分的竖直细管中的水面高度差为40cm.。计算水在粗细部分的流速和流量。

解：cm d cm d 4 ,821== 据连续性原理 212122114204.0208.0v v v v v s v s =????

??=???

???=ππ 应用伯努利方程2

2212

222

112

1212

1v v P P v P v P ρρρρ-

=-+

代入数值s m v v s m v /9.24 /73.0121===

221110

6.3---?===s

V S V S Q

2.19求在20℃的空气中，一半径为10-5m ，密度为3

3102--??m

的球状灰尘微粒的沉积速

度是多少?沉积时所受的阻力是多大？已知空气的粘度为s

Pa ??-5

108.1。

解：

rv f T 11

07.36-?=?=πη

2.20在液体中有一个空气泡，泡的直径为1mm 。该液体的粘度系数为1.5P ，密度为0.90g/cm 3

。求空气泡在该液体中上升的收尾速度？如果空气泡在水中上升时，收尾速度是多少？解：（1）在液体中s m v T /0285.0)105.0(8.915

.090025.1923

=???-?=-

（2）在水中s m v T /544.0)105.0(8.9001

.0100025.1923=???-?=

2.21将一个半径为R=1mm 的钢球轻轻放入装有甘油的缸中，当钢球的加速度是自由落体加速度的一半时，其速度是多少？钢球的最大速度又是多少？钢球密度cm

g /5.81=ρ，甘油密

度cm

g /32.12

=ρ，甘油的粘度s Pa ?=8η。

解：钢球在甘油中下落时受到三种力重力（竖直向下）、粘滞阻力（竖直向上）、浮力（竖直

向上），钢球的加速度是自由落体加速度的一半时运用牛顿第二定律得

r g r rv g r 2

463

ρπρππηρπ=

1002.98.9)10

(10

81.19)25.10.2(29)

(2----??=????-?=

'-=

m g r v T η

ρρ

)2(9

1212

ρρη

g r

代入数据得

m v /10

98.74

-?=

钢球的最大速度，即收尾速度是s m v T

/105.2)101(8.98

10)32.15.8(923

233

--?=????-?=

2.22已知空气的密度为325.1-='kgm

，空气黏度为η=1.81×10-5

Pa ·s ，水滴密度

3100.1-?=kgm

ρ，水滴其半径为0.06mm,，求水滴的收尾速度时多少？此速度下的

雷诺数是多少？

解：将水滴视为球形物体，则由斯托克斯公式, 收尾速度为：

在此速度下的雷诺数

2.23牛奶在离心分离机中旋转，离心机转速min /6000r n =，求在离转轴m x 2100.5-?=处奶油油滴向转轴中心集中的终极速度（牛奶可分为奶油与奶液，奶油密度3

/1094.0-?=m kg ρ，奶油密度33'/1003.1-?=m kg ρ，奶液粘滞系数

s Pa ??=-3

1.1η，奶油油滴直径为m d 6

100.2-?=）

。解：奶油密度小于奶液密度，因此奶油向轴心方向移动，其终极速度 1

6.3)2

(9)

(2--?-=-=

m d

x v T ωη

ρρ

负号表示奶油油滴向轴心移动。

2.24水和甘油分别在两个直径为0.1m 的管子中流动，流速均为0.5m/s ，求它们的雷诺数。已知室温下甘油的黏滞系数为./1030.1,10

8303

m kg S Pa ?=??=-ρη

解：雷诺数的定义为：η

ρvd R e =

，所以对于甘油，其雷诺书为

3.78830

.01

.05.0103.13

=???=

ρvd R e

对于水，其雷诺数为 4

100.510

0.11

.05.0100.1?=????=

-η

ρvd R e

2353

243.08.9)1006.0(10

81.19)25.1100.1(29)(2---?=?????-??='-=s

m g r v T ηρρ78

.110

81.110

643.025.15

=????=

--η

ρvr R

2.25 20℃的水在半径为1.0cm 管内流动.如果在管的中心处流速是10cm/s ，求由于粘滞性使得沿管长为2m 的两个截面间的压强降落是多少？解：根据圆管中实际流体流速随半径分布规律 2

1010

4 1.005102

48.04(1.010)

m v P l Pa R

η---??????=

2.26温度为37℃时，水的粘滞系数为46.910Pa s -??，水在长度为0.2m ，半径为31.510m -?的水平管内流动，当管子两端的压强差为3410P Pa ?=?时，求每秒流出多少水？解：根据泊肃叶定律 4

531

1.510

3.14410

5.751088

6.91100.2

R Q P m s

πη-----????=

=????

2.27在一个0.25m 深的大甘油槽中盛有甘油，甘油的密度331.3210kg m ρ-=??，粘度

0.83Pa s η=?，槽底接一个长为0.25m ，内半径为3

310m -?的竖直管。求稳定流动时竖直

管管心的流速是多少？

解; 根据圆管中实际流体流速随半径分布规律 2

221

3.51044m P gh P P v R R m s

ρηη--+-?=

?=??

2.28水通过内径为0.20m 的管子，从水塔底部流出，水塔内水面高出排水管出口25m ，如果维持水位差不变，并设每立方米水通过全部管路能量损失为52.410J ?。试求每小时由管子排出的水量为多少立方米？解：根据粘滞流体的伯努利方程

0012

P gh P v A ρρ+=+

得21.95/v m s = 流量2

0.2(

)0.682

Q Sv v m s

π-===

2.29血液流过一长1.0mm,半径为2.0×10-3mm 的毛细血管时，若流过毛细血管中心血流速率为0.66mm/s,求此段毛细血管的血压降，已知血液的黏度为η=4.0×10-3Pa ·s 。

解：由泊肃叶公式)(42

2r R l

P v -?=

η得： 2

4R l

P v m η?=

所以 2

)

0.2(106.610100.444----??????=

v l P m

Pa 3

1064.2?=

（9）在比多管中，用水作为压强计的液体，装在飞机上，用以测量空气的流速。如果

水柱的最大高度差为0.1m,问能测出空气的最大流速是多少？空气的密度是1.3kg/m 3

。

解：用以测量气体速度的比多管，其公式为： s m gh

v /8.383

.110

.08.9223

=??==

ρ液

大学物理同步训练(第2版)

质点动力学答案一、选择题 1、C 2、C 二、填空题 1、980J 2、9J 三、计算题 1、解：0 02 20 3 2 2 2 02213 624t x t F a t m d tdt t dx t dt x t dx t dt W Fdx t t dt J υ υυ= ===== == = =????? ? 2、解：()2 2 1 5030145W Fdx x x dx J == +=??

质点运动学答案一、选择题 1、C 2、C 3、B 4、B 5、B 6、A 7、D 8、C 二、填空题 1、4 2、3m s ;9m s 3、2m;6m 4 /s /s 5、2 39 y x = + 6、 7、s t ?; 02t υ? 8、6.28m; 0; 0; 6.28m/s 9、圆周运动；匀速率圆周运动 10、3.8 11、sin sin R ti R tj ωωωω-+ ；0；半径为R 的圆周三、计算题 (2)(1)(2)(1)(1.5)(1)(1)00 640, 1.511(2)2642x x x x t dx t dt t s s x x x x m s m s t t s υυυυυ?-=?=?= =-==?=-+-=?=?=? 位移＝＝令第二秒内路程平均速率＝ m 时，＝－＝－2s 负号表示速度方向沿平均速度x 轴负向

刚体定轴转动习题答案一、选择题 1、（A ） 2、（C ）3（C ）4、（A ）5、 (C) 6、 (C) 7、（B ） 8、（A ） 9、（B ） 10、（B ）二、填空题 1、答：刚体的质量、刚体的质量分布、刚体的转轴的位置。 2、14ml 2 3、 l g 43， l g 23 4、 2ω0 5、 ω ωωω--B A A J ) ( 6、 ML m 23v ．7、 L 76v 8、 02 ωmr J J + 三、计算题 1、解：对水桶和圆柱形辘轳分别用牛顿运动定律和转动定律列方程 mg －T ＝ma ① 1分 TR ＝J β ② 1分 a ＝R β ③ 1分由此可得 T ＝m (g －a )＝m ?? ??? ???? ? ?-J TR g /2 那么 mg J mR T =??? ? ? ?+2 1 将 J = 2 1MR 2 代入上式，得 m M m M g T 2+= 2分图2分 2、解：(1) 各物体受力情况如图图2分 T －mg ＝ma 1分 mg －T '＝m a ' 1分 T ' (3r )－Tr ＝14mr 2β 2分 a ＝r β 1分 a '＝(3r )β 1分由上述方程组解得： β＝g / (12r )＝16.33 rad 2s -2 2分 3、解：以小球为研究对象，由转动定律βJ M =得：水平位置时： l g ml mgl = =00 2 ββ 5分杆与水平方向夹角为60°时： ' a ' m ′g

大学物理学试卷2及答案

一填空题（共32分） 1.（本题3分）（0043）沿水平方向的外力F 将物体A 压在竖直墙上，由于物体与墙之间有摩擦力，此时物体保持静止，并设其所受静摩擦力为f 0，若外力增至2F ，则此时物体所受静摩擦力为_______． 2．(本题3分)(0127) 质量为的小块物体，置于一光滑水平桌面上．有一绳一端连接此物，另一端穿过桌面中心的小孔(如图所示)．该物… 体原以3rad ／s 的角速度在距孔的圆周上转动．今将绳从小孔缓慢往下拉，使该物体之转动半径减为．则物体的角速度ω =______ 3。(本题3分)(5058) · 处于平衡状态下温度为T 的理想气体，23 kT 的物理意义是____ ___________________________.(k 为玻尔兹曼常量). 4. (本题4分)（4032）图示曲线为处于同一温度T 时氦（原子量 4）、氖(原子量20)和氩(原子量40)三种气体分子的速率分布曲线。其中曲线(a)，是________气分子的速率分布曲线；曲线(c)是_________气分子的速率分布曲线； 5．(本题35分)(4147) 同一种理想气体的定压摩尔热容C p 大于定体摩尔热容C v ，其原因是 __________________________。 6.(本题35分)(4128) 可逆卡诺热机可以逆向运转．逆向循环时，从低温热源吸热，向高温热源放热，而且吸的热量和放出的热量等于它正循环时向低温热源放出的热量和从高温热源吸的热量．设高温热源的温度为T l =450K ；低温热源的温度为T 2=300K ，卡诺热机逆向循环时从低温热源吸热Q 2=400J ，则该卡诺热机逆向循环一次外界必须作功W=_____________________________. 7．(本题3分)(1105) ．半径为R 1和R 2的两个同轴金属圆筒，其间充满着相对介电常量为εr 的均匀介质。设两筒上单位长度带有的电荷分别为+λ脚-λ，则介质中离轴线的距离为r 处的电位移矢量的大小D=_____，电场强度的大小E=_________. 8．(本题3分)(25lO) 如图所示，一段长度为l 的直导线MN ，水平放置在载电流为I 的竖直长导线旁与竖直导线共面,并从静止图示位置自由下落，则t 秒末导线两端的电势差

《大学物理学》第二版上册课后答案

大学物理学习题答案习题一答案习题一 1.1 简要回答下列问题： (1) 位移和路程有何区别？在什么情况下二者的量值相等？在什么情况下二者的量值不相等？ (2) 平均速度和平均速率有何区别？在什么情况下二者的量值相等？ (3) 瞬时速度和平均速度的关系和区别是什么？瞬时速率和平均速率的关系和区别又是什么？ (4) 质点的位矢方向不变，它是否一定做直线运动？质点做直线运动，其位矢的方向是否一定保持不变？ (5) r ?和r ?有区别吗？v ?和v ?有区别吗？ 0dv dt =和0d v dt =各代表什么运动？ (6) 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22r x y = + dr v dt = 及 22d r a dt = 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 = 及 a =你认为两种方法哪一种正确？两者区别何在？ (7) 如果一质点的加速度与时间的关系是线性的，那么，该质点的速度和位矢与时间的关系是否也是线性的？ (8) “物体做曲线运动时，速度方向一定在运动轨道的切线方向，法向分速度恒为零，因此其法向加速度也一定为零.”这种说法正确吗？ (9) 任意平面曲线运动的加速度的方向总指向曲线凹进那一侧，为什么？ (10) 质点沿圆周运动，且速率随时间均匀增大，n a 、t a 、a 三者的大小是否随时间改变？ (11) 一个人在以恒定速度运动的火车上竖直向上抛出一石子，此石子能否落回他的手中？如果石子抛出后，火车以恒定加速度前进，结果又如何？ 1.2 一质点沿x 轴运动，坐标与时间的变化关系为224t t x -=，式中t x ,分别以m 、s 为单位，试计算：(1)在最初s 2内的位移、平均速度和s 2末的瞬时速度；(2)s 1末到s 3末的平均

大学物理学知识总结

大学物理学知识总结第一篇力学基础质点运动学一、描述物体运动的三个必要条件（1）参考系（坐标系）：由于自然界物体的运动是绝对的，只能在相对的意义上讨论运动，因此，需要引入参考系，为定量描述物体的运动又必须在参考系上建立坐标系。（2）物理模型：真实的物理世界是非常复杂的，在具体处理时必须分析各种因素对所涉及问题的影响，忽略次要因素，突出主要因素，提出理想化模型，质点和刚体是我们在物理学中遇到的最初的两个模型，以后我们还会遇到许多其他理想化模型。质点适用的范围： 1.物体自身的线度l 远远小于物体运动的空间范围r 2.物体作平动如果一个物体在运动时，上述两个条件一个也不满足，我们可以把这个物体看成是由许多个都能满足第一个条件的质点所组成，这就是所谓质点系的模型。如果在所讨论的问题中，物体的形状及其在空间的方位取向是不能忽略的，而物体的细小形变是可以忽略不计的，则须引入刚体模型，刚体是各质元之间无相对位移的质点系。（3）初始条件：指开始计时时刻物体的位置和速度，（或角位置、角速度）即运动物体的初始状态。在建立了物体的运动方程之后，若要想预知未来某个时刻物体的位置及其运动速度，还必须知道在某个已知时刻物体的运动状态，即初台条件。二、描述质点运动和运动变化的物理量（1）位置矢量：由坐标原点引向质点所在处的有向线段，通常用r 表示，简称位矢或矢径。在直角坐标系中 zk yi xi r ++= 在自然坐标系中 )(s r r = 在平面极坐标系中 rr r = （2）位移：由超始位置指向终止位置的有向线段，就是位矢的增量，即 1 2r r r -=?

位移是矢量，只与始、末位置有关，与质点运动的轨迹及质点在其间往返的次数无关。路程是质点在空间运动所经历的轨迹的长度，恒为正，用符号s ?表示。路程的大小与质点运动的轨迹开关有关，与质点在其往返的次数有关，故在一般情况下： s r ?≠? 但是在0→?t 时，有 ds dr = （3）速度v 与速率v ：平均速度 t r v ??= 平均速率 t s v ??= 平均速度的大小（平均速率） t s t r v ??≠ ??= 质点在t 时刻的瞬时速度 dt dr v = 质点在t 时刻的速度 dt ds v = 则 v dt ds dt dr v === 在直角坐标系中 k v j v i v k dt dz j dt dy i dt dx v z y x ++=++= 式中dt dz v dt dy v dt dx v z y x = == ,, ，分别称为速度在x 轴，y 轴，z 轴的分量。

物理学教程(第二版)上册课后答案

第一章质点运动学 1 -1 质点作曲线运动,在时刻t 质点的位矢为r ,速度为v ,速率为v ,t 至(t ＋Δt )时间内的位移为Δr , 路程为Δs , 位矢大小的变化量为Δr ( 或称Δ｜r ｜),平均速度为v ,平均速率为v ． (1) 根据上述情况,则必有( ) (A) ｜Δr ｜= Δs = Δr (B) ｜Δr ｜≠ Δs ≠ Δr ,当Δt →0 时有｜d r ｜= d s ≠ d r (C) ｜Δr ｜≠ Δr ≠ Δs ,当Δt →0 时有｜d r ｜= d r ≠ d s (D) ｜Δr ｜≠ Δs ≠ Δr ,当Δt →0 时有｜d r ｜= d r = d s (2) 根据上述情况,则必有( ) (A) ｜v ｜= v ,｜v ｜= v (B) ｜v ｜≠v ,｜v ｜≠ v (C) ｜v ｜= v ,｜v ｜≠ v (D) ｜v ｜≠v ,｜v ｜= v 分析与解 (1) 质点在t 至(t ＋Δt )时间内沿曲线从P 点运动到P′点,各量关系如图所示, 其中路程Δs ＝PP′, 位移大小｜Δr ｜＝PP ′,而Δr ＝｜r ｜-｜r ｜表示质点位矢大小的变化量,三个量的物理含义不同,在曲线运动中大小也不相等(注：在直线运动中有相等的可能)．但当Δt →0 时,点P ′无限趋近P 点,则有｜d r ｜＝d s ,但却不等于d r ．故选(B)． (2) 由于｜Δr ｜≠Δs ,故 t s t ΔΔΔΔ≠ r ,即｜v ｜≠v ．但由于｜d r ｜＝d s ,故 t s t d d d d =r ,即｜v ｜＝v ．由此可见,应选(C)． 1 -2 一运动质点在某瞬时位于位矢r (x,y )的端点处,对其速度的大小有四种意见,即 (1)t r d d ； (2)t d d r ； (3)t s d d ； (4)2 2d d d d ?? ? ??+??? ??t y t x ．下述判断正确的是( ) (A) 只有(1)(2)正确 (B) 只有(2)正确

大学物理学第二版第章习题解答精编

大学物理学习题答案习题一答案习题一 1.1 简要回答下列问题： (1) 位移和路程有何区别？在什么情况下二者的量值相等？在什么情况下二者的量值不相等？ (2)平均速度和平均速率有何区别？在什么情况下二者的量值相等？ (3)瞬时速度和平均速度的关系和区别是什么？瞬时速率和平均速率的关系和区别又是什么？ (4) 质点的位矢方向不变，它是否一定做直线运动？质点做直线运动，其位矢的方向是否一定保持不变？ (5) r ?v 和r ?v 有区别吗？v ?v 和v ?v 有区别吗？0dv dt =v 和0d v dt =v 各代表什么运动？ (6) 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 = dr v dt =及22d r a dt = 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 =及a =你认为两种方法哪一种正确？两者区别何在？ (7)如果一质点的加速度与时间的关系是线性的，那么，该质点的速度和位矢与时间的关系是否也是线性的？ (8) “物体做曲线运动时，速度方向一定在运动轨道的切线方向，法向分速度恒为零，因此其法向加速度也一定为零.”这种说法正确吗？ (9)任意平面曲线运动的加速度的方向总指向曲线凹进那一侧，为什么？ (10)质点沿圆周运动，且速率随时间均匀增大，n a 、t a 、a 三者的大小是否随时间改变？ (11)一个人在以恒定速度运动的火车上竖直向上抛出一石子，此石子能否落回他的手中？如果石子抛出后，火车以恒定加速度前进，结果又如何？一质点沿x 轴运动，坐标与时间的变化关系为224t t x -=，式中t x ,分别以m 、s 为单位，试计算：(1)在最初s 2内的位移、平均速度和s 2末的瞬时速度；(2)s 1末到s 3末的平均加速度；(3)s 3末的瞬时加速度。解：

大学物理学复习资料

大学物理学复习资料第一章质点运动学主要公式： 1．笛卡尔直角坐标系位失r=x i +y j +z k ，质点运动方程（位矢方程）：k t z j t y i t x t r )()()()(++= 参数方程：。t t z z t y y t x x 得轨迹方程消去→?? ?? ?===)()() ( 2．速度：dt r d v = 3．加速度：dt v d a = 4．平均速度：t r v ??= 5．平均加速度：t v a ??= 6．角速度：dt d θ ω= 7．角加速度：dt d ω α= 8．线速度与角速度关系：ωR v = 9．切向加速度：ατR dt dv a == 10．法向加速度：R v R a n 2 2 ==ω 11．总加速度：2 2n a a a +=τ 第二章牛顿定律主要公式： 1．牛顿第一定律：当0=合外F 时，恒矢量=v 。 2．牛顿第二定律：dt P d dt v d m a m F = == 3．牛顿第三定律（作用力和反作用力定律）：F F '-=

第三章动量和能量守恒定律主要公式： 1．动量定理：P v v m v m dt F I t t ?=-=?=?=?)(1221 2．动量守恒定律：0,0=?=P F 合外力当合外力 3. 动能定理：)(2 1212 22 1 v v m E dx F W x x k -= ?=?=? 合 4．机械能守恒定律：当只有保守内力做功时，0=?E 第五章机械振动主要公式： 1．)cos(?ω+=t A x T πω2= 弹簧振子：m k =ω，k m T π2= 单摆：l g = ω，g l T π2= 2．能量守恒：动能：221 mv E k = 势能：2 2 1kx E p = 机械能：22 1 kA E E E P k =+= 3．两个同方向、同频率简谐振动的合成：仍为简谐振动：)cos(?ω+=t A x 其中： ? ? ???++=?++=22112211212221cos cos sin sin cos 2??????A A A A arctg A A A A A a. 同相，当相位差满足：π?k 2±=?时，振动加强，21A A A MAX +=； b. 反相，当相位差满足：π?)12(+±=?k 时，振动减弱，21A A A MIN -=。

大学物理(2))答案

一、选择题（在下列各题的四个选项中，只有一个选项是最符合题目要求的，请你把正确的答案填写在括号内。每小题2分，共20分） 1、一平面简谐波在弹性媒质中传播时，某一时刻在传播方向上媒质中某质元在负的最大位移处，则它的能量是【 B 】 A.动能为零，势能最大； B.动能为零，势能为零； C.动能最大，势能最大； D.动能最大，势能为零。 2、1mol 刚性双原子分子理想气体，当温度为T 时，其内能为：【 C 】 3355.; .; .; . 2222 A R T B kT C R T D kT (式中R 为摩尔气体常数，k 为玻耳兹曼常数)。 3、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：【 D 】 A. 紫光； B. 绿光； C. 黄光； D. 红光。 4、频率为100Hz ，传播速度为300m/s 的平面简谐波，波线上两点振动的相位差为2/3π，则此两点相距：【 A 】 A. 1m ； B. 2.19m ； (C) 0.5m ； (D) 28.6m 。 5、自然光以600 的入射角照射到某两介质交界面时，反射光恰为线偏振光，则折射光为：【 B 】 A.线偏振光且折射角是300； B.部分偏振光且折射角是300； C.部分偏振光，但须知两种介质的折射率才能确定折射角； D.部分偏振光且只在该光由真空入射到折射率为3的介质时，折射角是300 。 6、平衡状态下，可由麦克斯韦速率分布律导出气体的三种特征速率，这三种速率与温度及分子质量间的关系及它们之间的关系分别是【 B 】 A.这三种速率随着温度的升高而线性增加； B. p v v <<； C. 这三种速率均与单个分子的质量成反比； D. p v v << 。 7、两个卡诺热机的循环曲线如图所示。一个工作在温度为T 1和T 3的两个热源之间，另一个工作在温度为T 2和T 3的两个热源之间，已知这两个循环曲线所围的面积相等，由此可知：【 D 】 A.两热机的效率一定相等；

大学物理同步训练第2版第七章静电场中的导体详解

第七章静电场中的导体和电介质一、选择题 1. （★★）一个不带电的空腔导体球壳，内半径为R 。在腔内离球心的距离为a 处（a

大学物理学C基本内容

《大学物理学C 》课程基本内容第一章质点的运动 1．直角坐标系、极坐标系、自然坐标系 ※2．质点运动的描述：位置矢量r 、位移矢量r ?=)()(t r t t r -?+、运动方程)(t r r =。在直角坐标系中，k t z j t y i t x t r )()()()(++= 速度：t r v d d =；加速度：22d d d d t r t v a == 在直角坐标系中，速度k v j v i v v z y x ++=，加速度k a j a i a a z y x ++= 自然坐标系中，速度 τ v v =＝τ t s d d ，加速度t n a a a +==n r v t v 2d d +τ 在极坐标系中，角量的描述：角速度t d d θ ω=，角加速度22d d d d t t θωα== 3．运动学的两类基本问题：第一类问题：已知运动方程求速度、加速度等。此类问题的基本解法是根据各量定义求导数。第二类问题：已知速度函数（或加速度函数）及初始条件求运动方程。此类问题的基本解法是根据各量之间的关系求积分。例如据t x v d d = ，可写出积分式?x d ＝?t v d .由此求出运动方程)(t x x =。 4．相对运动：位移：t u r r ?+'?=? ，速度：u v v +'=，加速度：0a a a +'= 第七章气体动理论 1．对“物质的微观模型”的认识；对“理想气体”的理解。 ※2．理想气体的压强公式23132v n p k ρε== ，其中221 v m k =ε ※理想气体物态方程：RT M m pV = 或 n k T p = 理解压强与微观什么有关，即压强的物理含义是什么。 ※3．理想气体分子的平均平动动能与温度的关系：kT k 2 3 =ε 理解温度与微观什么有关，即温度的物理含义。

大学物理学(第三版)第二章课后标准答案

习题2 2.1 选择题 (1) 一质点作匀速率圆周运动时， (A)它的动量不变，对圆心的角动量也不变。 (B)它的动量不变，对圆心的角动量不断改变。 (C)它的动量不断改变，对圆心的角动量不变。 (D)它的动量不断改变，对圆心的角动量也不断改变。 [答案：C] (2) 质点系的内力可以改变 (A)系统的总质量。 (B)系统的总动量。 (C)系统的总动能。 (D)系统的总角动量。 [答案：C] (3) 对功的概念有以下几种说法： ①保守力作正功时，系统内相应的势能增加。 ②质点运动经一闭合路径，保守力对质点作的功为零。 ③作用力与反作用力大小相等、方向相反，所以两者所作功的代数和必为零。在上述说法中： (A)①、②是正确的。 (B)②、③是正确的。 (C)只有②是正确的。 (D)只有③是正确的。 [答案：C] 2.2填空题 (1) 某质点在力i x F )54(+=（SI ）的作用下沿x 轴作直线运动。在从x=0移动到x=10m 的过程中，力F 所做功为。 [答案：290J ] (2) 质量为m 的物体在水平面上作直线运动，当速度为v 时仅在摩擦力作用下开始作匀减速运动，经过距离s 后速度减为零。则物体加速度的大小为，物体与水平面间的摩擦系数为。 [答案：2 2 ;22v v s gs ] (3) 在光滑的水平面内有两个物体A 和B ，已知m A =2m B 。（a ）物体A 以一定的动能E k 与静止的物体B 发生完全弹性碰撞，则碰撞后两物体的总动能为；（b ）物体A 以一定的动能E k 与静止的物体B 发生完全非弹性碰撞，则碰撞后两物体的总动能为。 [答案：2; 3 k k E E ] 2.3 在下列情况下，说明质点所受合力的特点：（1）质点作匀速直线运动；（2）质点作匀减速直线运动；（3）质点作匀速圆周运动；（4）质点作匀加速圆周运动。解：（1）所受合力为零；

大学物理物理知识点总结!!!!!!

B r ? A r B r y r ? 第一章质点运动学主要内容一. 描述运动的物理量 1. 位矢、位移和路程由坐标原点到质点所在位置的矢量r 称为位矢位矢r xi yj =+,大小 2r r x y ==+运动方程 ()r r t = 运动方程的分量形式() ()x x t y y t =???=?? 位移是描述质点的位置变化的物理量 △t 时间内由起点指向终点的矢量B A r r r xi yj =-=?+?△，2r x =?+△路程是△t 时间内质点运动轨迹长度s ?是标量。明确r ?、r ?、s ?的含义(?≠?≠?r r s ) 2. 速度（描述物体运动快慢和方向的物理量）平均速度 x y r x y i j i j t t t 瞬时速度(速度) t 0r dr v lim t dt ?→?== ?(速度方向是曲线切线方向) j v i v j dt dy i dt dx dt r d v y x +=+==，2222y x v v dt dy dt dx dt r d v +=??? ??+??? ??== ds dr dt dt = 速度的大小称速率。 3. 加速度(是描述速度变化快慢的物理量）平均加速度v a t ?=? 瞬时加速度(加速度) 220lim t d d r a t dt dt υυ→?===?△ a 方向指向曲线凹向j dt y d i dt x d j dt dv i dt dv dt v d a y x 2222+=+== 2 2222222 2 2???? ??+???? ??=? ?? ? ? ?+??? ??=+=dt y d dt x d dt dv dt dv a a a y x y x 二.抛体运动

大学物理学(第三版)第二章课后标准答案

大学物理学(第三版)第二章课后答案

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习题2 2.1 选择题 (1) 一质点作匀速率圆周运动时， (A)它的动量不变，对圆心的角动量也不变。 (B)它的动量不变，对圆心的角动量不断改变。 (C)它的动量不断改变，对圆心的角动量不变。 (D)它的动量不断改变，对圆心的角动量也不断改变。 [答案：C] (2) 质点系的内力可以改变 (A)系统的总质量。 (B)系统的总动量。 (C)系统的总动能。 (D)系统的总角动量。 [答案：C] (3) 对功的概念有以下几种说法： ①保守力作正功时，系统内相应的势能增加。 ②质点运动经一闭合路径，保守力对质点作的功为零。 ③作用力与反作用力大小相等、方向相反，所以两者所作功的代数和必为零。在上述说法中： (A)①、②是正确的。 (B)②、③是正确的。 (C)只有②是正确的。 (D)只有③是正确的。 [答案：C] 2.2填空题 (1) 某质点在力i x F )54( （SI ）的作用下沿x 轴作直线运动。在从x=0移动到x=10m 的过程中，力F 所做功为。 [答案：290J ] (2) 质量为m 的物体在水平面上作直线运动，当速度为v 时仅在摩擦力作用下开始作匀减速运动，经过距离s 后速度减为零。则物体加速度的大小为，物体与水平面间的摩擦系数为。 [答案：2 2 ;22v v s gs ] (3) 在光滑的水平面内有两个物体A 和B ，已知m A =2m B 。（a ）物体A 以一定的动能E k 与静止的物体B 发生完全弹性碰撞，则碰撞后两物体的总动能为；（b ）物体A 以一定的动能E k 与静止的物体B 发生完全非弹性碰撞，则碰撞后两物体的总动能为。

大学物理第2章课后答案

大学物理第2章课后答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

第二章质点动力学四、习题选解 2-1 光滑的水平桌面上放有三个相互接触的物体，它们的质量分别为 .4,2,1321kg m kg m kg m === （1）如图a 所示，如果用一个大小等于N 98的水平力作用于1m 的左方，求此时2m 和3m 的左边所受的力各等于多少？（2）如图b 所示，如果用同样大小的力作用于3m 的右方。求此时2m 和3m 的左边所受的力各等于多少？（3）如图c 所示，施力情况如（1），但3m 的右方紧靠墙壁（不能动）。求此时2m 和3m 左边所受的力各等于多少？解：（1）三个物体受到一个水平力的作用，产生的加速度为a ()a m m m F 321++= 23 2114-?=++= s m m m m F a 用隔离法分别画出32,m m 在水平方向的受力图（a ），

题2-1（a ）图由a m F = a m f f 23212=- a m f 323= 2332f f = N f 5623= N f 8412= （2）由()a m m m F 321++= 23 2114-?=++= s m m m m F a 用隔离法画出321m m m 、、在水平方向的受力图（b ）由a m F = 得 ?????????====-=-32 23122112121232323f f f f a m f a m f f a m f F 解得： N f 1412= N f 4223= 题2-1（b ）图（3）由于321m m m 、、都不运动，加速度0=a ，三个物体彼此的作用力都相等，都等于F N f f 982312== 2-2 如图所示，一轻质弹簧连接着1m 和2m 两

大学物理教学大纲.

《大学物理》教学大纲一、课程简介大学物理是一门重要的专业基础课，大学物理课程既为学生打好必要的物理基础，又在培养学生科学的世界观，增强学生分析问题和解决问题的能力，培养学生的探索精神、创新意识等方面，具有其他课程不能替代的重要作用。物理学的理论体系具有完美性和系统性。物理思想的表述，定律、定理的表达式，问题的科学处理方法，物理常量的测量等形成了完美的理论体系，对学生后续课程的学习具有重要的意义。近代物理内容的教学，使学生了解科学发展的前沿问题，为学生的创新奠定基础。二、课程目标通过本课程的学习，要求学生能够： 1、通过本课程的学习，要求学生能够对物理学的内容和方法、概念和物理图像、物理学的工作语言、物理学发展的历史、现状和前沿、及其对科学发展和社会进步的作用等方面在整体上有一个比较全面的了解，对物理学所研究的各种运动形式，以及它们之间的联系，有比较全面和系统的认识，并具有初步应用的能力。 2、注重物理学思想、科学思维方法、科学观点的传授。通过介绍科学研究的方法论和认识论，启迪学生的创造性思维和创新意思，培养学生的科学素质。 3、熟练掌握矢量和微积分在物理学中的表示和应用。了解物理学在自然科学和工程技术中的应用，以及相关科学互相渗透的关系。 4、通过学习科学的思维方法和研究方法，使学生具备综合运用物理学知识和数学知识解决实际问题的能力，提高发现问题、分析问题、解决问题的能力和开拓创新的素质。为学生进一步学习专业知识奠定良好的基础，也为学生将来走向社会从事科学技术工作和科学研究工作打下基础。 5、通过该课程的学习，使学生树立科学的唯物主义的世界观、方法论和认识论，具备独立分析和处理相关问题的能力，具有较强的自学和吸收新知识的能力。

《大学物理学》第二版上册课后答案

大学物理学习题答案习题一答案习题一 1.1 简要回答下列问题: (1) 位移与路程有何区别？在什么情况下二者的量值相等？在什么情况下二者的量值不相等？ (2) 平均速度与平均速率有何区别？在什么情况下二者的量值相等？ (3) 瞬时速度与平均速度的关系与区别就是什么？瞬时速率与平均速率的关系与区别又就是什么？ (4) 质点的位矢方向不变,它就是否一定做直线运动？质点做直线运动,其位矢的方向就是否一定保持不变？ (5) r ?v 与r ?v 有区别不？v ?v 与v ?v 有区别不？0dv dt =v 与0d v dt =v 各代表什么运动？ (6) 设质点的运动方程为:()x x t =,()y y t =,在计算质点的速度与加速度时,有人先求出 r =然后根据 dr v dt = 及 22d r a dt = 而求得结果;又有人先计算速度与加速度的分量,再合成求得结果,即 v = 及 a =您认为两种方法哪一种正确？两者区别何在？ (7) 如果一质点的加速度与时间的关系就是线性的,那么,该质点的速度与位矢与时间的关系就是否也就是线性的？ (8) “物体做曲线运动时,速度方向一定在运动轨道的切线方向,法向分速度恒为零,因此其法向加速度也一定为零、”这种说法正确不？ (9) 任意平面曲线运动的加速度的方向总指向曲线凹进那一侧,为什么？ (10) 质点沿圆周运动,且速率随时间均匀增大,n a 、t a 、a 三者的大小就是否随时间改变？ (11) 一个人在以恒定速度运动的火车上竖直向上抛出一石子,此石子能否落回她的手中？如果石子抛出后,火车以恒定加速度前进,结果又如何？ 1、2 一质点沿x 轴运动,坐标与时间的变化关系为224t t x -=,式中t x ,分别以m 、s 为单位,试计算:(1)在最初s 2内的位移、平均速度与s 2末的瞬时速度;(2)s 1末到s 3末的平均加速度;(3)s 3末的瞬时加速度。解: (1) 最初s 2内的位移为为: (2)(0)000(/)x x x m s ?=-=-=

大学物理学第三版

第三版物理 1．8 一质点在xOy 平面上运动，运动方程为 x =3t +5, y =21 t 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) 1．10 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． 2.7 一细绳跨过一定滑轮，绳的一边悬有一质量为1m 的物体，另一边穿在质量为2m 的圆柱体的竖直细孔中，圆柱可沿绳子滑动．今看到绳子从圆柱细孔中加速上升，柱体相对于绳子以匀加速度a '下滑，求1m ，2m 相对于地面的加速度、绳的张力及柱体与绳子间的摩擦力(绳轻且不可伸长，滑轮的质量及轮与轴间的摩擦不计)． 2.9 质量为16 kg 的质点在xOy 平面内运动，受一恒力作用，力的分量为x f ＝6 N ，y f ＝-7 N ，当t ＝0时，==y x 0，x v ＝-2 m ·s -1，y v ＝0．求当t ＝2 s 时质点的 (1)位矢；(2)速度

. 学习帮 2.15 一颗子弹由枪口射出时速率为1 0s m -?v ，当子弹在枪筒内被加速时，它所受的合力为 F =(bt a -)N(b a ,为常数)，其中t 以秒为单位：(1)假设子弹运行到枪口处合力刚好为零，试计算子弹走完枪筒全长所需时间；(2)求子弹所受的冲量．(3)求子弹的质量． 2.17 设N 67j i F -=合．(1) 当一质点从原点运动到m 1643k j i r ++-=时，求F 所作的功．(2)如果质点到r 处时需0.6s ，试求平均功率．(3)如果质点的质量为1kg ，试求动能的变化． 2.23 质量为M 的大木块具有半径为R 的四分之一弧形槽，如题2.23 图所示．质量为m 的小立方体从曲面的顶端滑下，大木块放在光滑水平面上，二者都作无摩擦的运动，而且都从静止开始，求小木块脱离大木块时的速度． 5.7 质量为kg 10103-?的小球与轻弹簧组成的系统，按 )SI ()3 28cos(1.0ππ+=x 的规律作谐振动，求： (1)振动的周期、振幅和初位相及速度与加速度的最大值； (2)最大的回复力、振动能量、平均动能和平均势能，在哪些位置上动能与势能相等? (3)s 52=t 与s 11=t 两个时刻的位相差； 6.8 已知波源在原点的一列平面简谐波，波动方程为 y =A cos(Cx Bt -)，其中A ，B ，C 为正值恒量．求： (1)波的振幅、波速、频率、周期与波长； (2)写出传播方向上距离波源为l 处一点的振动方程； (3)任一时刻，在波的传播方向上相距为d 的两点的位相差． 6.9 沿绳子传播的平面简谐波的波动方程为

大学物理(二)实验报告

中国石油大学（华东）现代远程教育实验报告课程名称：大学物理(二) 实验名称：实验形式：在线模拟+现场实践提交形式：提交书面实验报告学生姓名：学号：年级专业层次：网络17春网络春高起专学习中心：山东日照函授站提交时间：2017年12月16 日

1.掌握电压表、电流表、直流稳压电源等仪器的使用方法 2.学习电阻元件伏安特性曲线的测量方法 3.加深理解欧姆定律，熟悉伏安特性曲线的绘制方法二、实验原理一、电学元件的伏安特性在某一电学元件两端加上直流电压，在元件内就会有电流通过，通过元件的电流与端电压之间的关系称为电学元件的伏安特性。一般以电压为横坐标和电流为纵坐标作出元件的电压电流关系曲线，称为该元件的伏安特性曲线。二、实验线路的比较与选择 1、电流表内接当电流表内接时，电压表读数比电阻端电压值大，应有： g R I U R -= （1） 2、电流表外接电流表外接时，电流表读数比电阻R 中流过的电流大，这时应有：V R U I R 11-= （2）

1.电压表 2.电流表 3.直流稳压电源 4.实验电路板 5.线性电阻 6.半导体二极管 7.小灯泡 8.稳压二极管 9.导线四、实验内容 1．测定线性电阻的伏安特性本实验在实验板上进行。分立元件R=200Ω和R=2000Ω普通电阻作为被测元件，并按图1-5接好线路。经检查无误后，先将直流稳压电源的输出电压旋钮逆时针旋转，确保打开直流稳压电源后的输出电压在0V左右，然后再打开电源的开关。依次调节直流稳压电源的输出电压为表1-1中所列数值。并将相对应的电流值记录在表中。 2.．测量半导体二极管的伏安特性正向特性将稳压电源的输出电压调到2V后，关闭电源开关，按图1-6接好线路。经检查无误后，开启稳压电源。调节电位器W，使电压表读数分别为表1-2中数值，并将相对应的电流表读数记于表1-2中。为了便于作图，在曲线弯曲部分可适当多取几个测量点。

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2习题答案汇总

一、单项选择题： 1. 北京正负电子对撞机中电子在周长为L 的储存环中作轨道运动。已知电子的动量是P ，则偏转磁场的磁感应强度为：（ C ） (A) eL P π； (B) eL P π4； (C) eL P π2； (D) 0。 2. 在磁感应强度为B ρ 的均匀磁场中，取一边长为a 的立方形闭合面，则通过该闭合面的磁通量的大小为：（ D ） (A) B a 2； (B) B a 22； (C) B a 26； (D) 0。 3．半径为R 的长直圆柱体载流为I ，电流I 均匀分布在横截面上，则圆柱体内（R r ?）的一点P 的磁感应强度的大小为 ( B ) (A) r I B πμ20= ； (B) 202R Ir B πμ=； (C) 202r I B πμ=； (D) 202R I B πμ=。 4．单色光从空气射入水中，下面哪种说法是正确的 ( A ) (A) 频率不变，光速变小； (B) 波长不变，频率变大； (C) 波长变短，光速不变； (D) 波长不变，频率不变. 5.如图,在C 点放置点电荷q 1,在A 点放置点电荷q 2,S 是包围点电荷q 1的封闭曲面,P 点是S 曲面上的任意一点.现在把q 2从A 点移到B 点，则 (D ) (A) 通过S 面的电通量改变,但P 点的电场强度不变； (B) 通过S 面的电通量和P 点的电场强度都改变； (C) 通过S 面的电通量和P 点的电场强度都不变； (D) 通过S 面的电通量不变,但P 点的电场强度改变。 6．如图所示，两平面玻璃板OA 和OB 构成一空气劈尖，一平面单色光垂 A C

直入射到劈尖上，当A 板与B 板的夹角θ增大时，干涉图样将 ( C ) (A) 干涉条纹间距增大，并向O 方向移动； (B) 干涉条纹间距减小，并向B 方向移动； (C) 干涉条纹间距减小，并向O 方向移动； (D) 干涉条纹间距增大，并向O 方向移动. 7．在均匀磁场中有一电子枪，它可发射出速率分别为v 和2v 的两个电子，这两个电子的速度方向相同，且均与磁感应强度B 垂直，则这两个电子绕行一周所需的时间之比为 ( A ) (A) 1:1； (B) 1:2； (C) 2:1； (D) 4:1. 8．如图所示，均匀磁场的磁感强度为B ，方向沿y 轴正向，欲要使电量为Q 的正离子沿x 轴正向作匀速直线运动，则必须加一个均匀电场E u r ，其大小和方向为 ( D ) (A) E = B ，E u r 沿z 轴正向； (B) E =v B ，E u r 沿y 轴正向； (C) E =B ν，E u r 沿z 轴正向； (D) E =B ν，E u r 沿z 轴负向。 9．三根长直载流导线A ，B ，C 平行地置于同一平面内，分别载有稳恒电流I ，2I ，3I ，电流流向如图所示，导线A 与C 的距离为d ，若要使导线B 受力为零，则导线B 与A 的距离应为 ( A ) (A) 41d ； (B) 43d ； (C) d 31； (D) d 3 2 . 10．为了增加照相机镜头的透射光强度，常在镜头上镀有一层介质薄膜，假