(交大版大学物理习题解答上册)---6狭义相对论习题思考题

(交大版大学物理习题解答上册)---6狭义相对论习题思考题
(交大版大学物理习题解答上册)---6狭义相对论习题思考题

习题6

6-1.设固有长度m 50.20=l 的汽车,以m /s 0.30=v 的速度沿直线行驶,问站在路旁的观察者按相对论计算该汽车长度缩短了多少?

解:l l =

2

112

x =-

+

22112u c ≈-,214002

1 1.25102u

l l l l m c

-?=-=?=?。

6-2.在参考系S 中,一粒子沿直线运动,从坐标原点运动到了

m 105.18?=x 处,经历时间为s 00.1=t ?,试计算该过程对应的固有时。 解:以粒子为S '

系,利用t '?=?

0.866t s '?==。

6-3.从加速器中以速度c v 8.0=飞出的离子在它的运动方向上又发射出光子。求这光子相对于加速器的速度。

解:设加速器为S 系,离子为S '系,利用:21x x x

v u v uv c

'+=

'+, 则:220.80.811x x x v u c c v c uv c c c c

'++=

=='?+

+ 。

6-4 1000m 的高空大气层中产生了一个π介子,以速度0.8v c =飞向地球,假定该π介子在其自身的静止参照系中的寿命等于其平均寿命6

2.410s -×,试分别从下面两个角度,即地面上观测者相对π介子静止系中的观测者来判断该π介子能否到达地球表面。 解:(1)地面上的观察者认为时间膨胀:

有t ?=

,∴66410t sa -?=

=?

由8

6

0.8310410

9601000l v t m m -=?=????=<,∴到达不了地球;

(2)π介子静止系中的观测者认为长度收缩:

有l l =

600l m == 而6

8

2.4100.8310576600s v t m m -=?=????=<,∴到达不了地球。

6-5 长度01m l =的米尺静止于'S 系中,与x ′轴的夹角'θ=30°,'S 系相对S 系沿x 轴运动,在S 系中观测者测得米尺与x 轴夹角为=θ45°

。试求:(1)'S 系和S 系的相对运动速度。(2)S 系中测得的米尺长度。 解:(1)米尺相对S '静止,它在,x y ''轴上的投影分别为:

0cos 0.866m x L L θ''==,0sin 0.5m y L L θ''==。

米尺相对S 沿x 方向运动,设速度为v ,对S 系中的观察者测得米尺在x 方

向收缩,而y

方向的长度不变,即:x L L =,y y L L '=

:tan y y x

x

L L L L L θ''=

=

=

把ο

45θ=及,y

L L ''

0.50.866

=,故 :0.816v c = (2)在S 系中测得米尺长度为0.707m sin 45y L L ==?

6-6 一门宽为a ,今有一固有长度0l (0l >a )的水平细杆,在门外贴近门的平面内沿其长度方向匀速运动。若站在门外的观察者认为此杆的两端可同时被拉进此门,则该杆相对于门的运动速率u 至少为多少?

解:门外观测者测得杆长为运动长度,l l =1a ≤时,可认

为能被拉进门,则:a l ≤

解得杆的运动速率至少为:u =

6-7 两个惯性系中的观察者O 和O '以0.6c (c 表示真空中光速)的相对速度相互接近,如果O 测得两者的初始距离是20m ,则O '测得两者经过多少时间相遇?

解: O 测得相遇时间为t ?:020

0.6L t v c

?=

=

O ' 测得的是固有时t '?:∴

t

t γ?'?==88.8910s -=?,

或者,O '

测得长度收缩:00.8L

L L L L t v

'===?=

8

08

0.80.8208.8910s 0.60.6310

L t c -?'?=

==???

6-8 一宇航员要到离地球为5光年的星球去旅行.如果宇航员希望把这路

程缩短为3光年,则他所乘的火箭相对于地球的速度是多少? 解:

3

3,5

l l '====

4

5

v c ==

6-9.两个宇宙飞船相对于恒星参考系以0.8c 的速度沿相反方向飞行,求两飞船的相对速度。

解:设宇宙船A 为S 系,测得恒星的速度为0.8x v c =,宇宙船B 为S '系,

测得恒星的速度为'

0.8x

v c =-,两个飞船的相对速度为u , 根据洛伦兹速度变换公式:'

'

2

1x x x v u

v uv +=+,有:

2

0.80.80.81c u

c cu -+=

-+

得:0.976u c = 。

6-10.从S 系观察到有一粒子在01=t 时由m 1001=x 处以速度c v 98.0=沿x 方向运动,s 10后到达2x 点,

如在S '系(相对S 系以速度c u 96.0=沿x 方向运动)观察,粒子出发和到达的时空坐标2211

,,,x t x t ''''各为多少?(0='=t t 时,S '与S 的原点重合),并算出粒子相对S '系的速度。

解:利用洛仑兹变换:2u

t x t -

'=

,x '=

0.28==,有:

1122610.960100 1.14710u c

t x t s --

-?'===?;

222220.96109.8 2.11u c t x c

t s --?'===; m c c c c

u ut x x 14.357)96.0(1096.0100)(12

22111=-?-=--=';

m c c c c c u ut x x 822

2

2221014.2)96.0(11096.08.9)(1?=-?-=--=';

'

8220.980.96 1.014100.96110.98x x x v u c c v u c

v c c c

--===?--?m/s 。

6-11.一飞船静长0l ,以速度u 相对于恒星系作匀速直线飞行,飞船内一小球从尾部运动到头部,宇航员测得小球运动速度为v ,试算出恒星系观察者测得小球的运动时间。

解:设恒星系为S 系,飞船为S '系,由题意:v

l t 0

=

'?,

∴)

(1)1()(1)1()(122

2

0222222c

u v v c u

l c u t x c u t c u x c u t t -+=

-'?'?+'?=-'?+

'?=?。

6-12.一个静止的0K 介子能衰变成一个+π介子和一个-π介子,这两个π介子的速率均为c 85.0.现有一个以速率c 90.0相对于实验室运动的0K 介子发生上述衰变。以实验室为参考系,两个π介子可能有的最大速率和最小速率是多少?

解:以实验室为S 系,运动的0K 介子为S '系,利用21x x x

v u v uv c

'+=

'+,有: 最大速度:max 220.850.90.9920.90.8511x x x v u c c v c uv c c c c

'++=

=='?+

+ , 最小速度 min

22(0.85)0.90.2130.9(0.85)11x x x v u c c v c uv c c c c

'+-+==='?-+

+ 。

6-13.一个电子从静止开始加速到c 1.0,需对它做多少功?,若速度从c 9.0增加到c 99.0又要做多少功?

解:由相对论动能:2

2

0k E mc m c =-: (1

)2

6101)0.51101)k E m c =-=?- 2.57MeV =;

(2

)2

20k E m c =

60.5110=? 2.44MeV = 。

6-14.一静止电子(静止能量为MeV 51.0)被1.3MeV 的电势差加速,然后以恒定速度运动。求:(1)电子在达到最终速度后飞越m 4.8的距离需要多少时间?(2)在电子的静止系中测量,此段距离是多少? 解:(1)∵MeV c m 51.02

0=,MeV E k 3.1= ∴MeV E c m mc k 81.1202

=+=,考虑到:2

2

01c v

m m -=

202

m c m c =,可求得:81

0.96 2.8810v c m s -==?? , 那么,s v l t 8

8

1092.210

4.8-?===;

(2

)由l '=,有8.4 2.37l m '==。

6-15.有两个中子A 和B ,沿同一直线相向运动,在实验室中测得每个中子的速率为c β.试证明相对中子A 静止的参考系中测得的中子B 的总能

量为:2

02

211c m E β

β-+=,其中0m 为中子的静质量。 证明:设中子A 为S 系,实验室为S '系,中子B 相对于中子A 速度为:

2

2121ββ+='++'=

c v c u u v v

x x x ,代入2

E mc =,有: 222

20211E m c ββ+===- 。

6-16.一电子在电场中从静止开始加速,电子的静止质量为kg 1011.931

-?. (1)问电子应通过多大的电势差才能使其质量增加%4.0? (2)此时电子的速率是多少?

解:(1)由2

2

0k E mc m c =-,且eU E k =,

004.00

=-m m m , 有:222

000.004eU mc m c m c =-=,∴2

030.004 2.0510m

c U V e

==?;

(2)∵01.004m m =0m m

=,可求得:1

7107.2-??=s m v 。

6-17.已知一粒子的动能等于其静止能量的n 倍,求:(1)粒子的速率,(2)粒子的动量。

解:(1)依题意知:2

0c nm

E k =,又∵2

2

0k E mc m c =-,

2

2

2

00m c nm c =,有:2221

1(1)v c n -=+

整理得:1)

2(++=

n n n c v ;

(2)由420222c m c P E +=,而:2

0)1(c m n E +=,

得:)2(0+=n n c m P 。

6-18.太阳的辐射能来源于内部一系列核反应,其中之一是氢核(H 1

1)和氘核(H 2

1)聚变为氦核(He 3

2),同时放出γ光子,反应方程为:

γ+→+He H H 3

22111

已知氢、氘和He 3

的原子质量依次为u 007825.1、2.014102u 和

3.016029u . 原子质量单位kg 1066.1u 127-?=. 试估算γ光子的能量。

解: 1.007825 2.014102 3.016029m u u u ?=+-

290.0058980.97910u kg -==?

根据质能方程:29822

19

0.97910(310) 5.5MeV 1.610E mc --????=?==?。

思考题6

6-1.关于狭义相对论,下列几种说法中错误的是下列哪种表述:

(A )一切运动物体的速度都不能大于真空中的光速;

(B )在任何惯性系中,光在真空中沿任何方向的传播速率都相同; (C )在真空中,光的速度与光源的运动状态无关; (D )在真空中,光的速度与光的频率有关。 答:(D )

6-2.两飞船A 、B 均沿静止参照系的x 轴方向运动,速度分别为1v 和2v 。由飞船A 向飞船B 发射一束光,相对于飞船A 的速度为c ,则该光束相对于飞船B 的速度为多少? 答:光速c 。

6-3.在惯性系S 和S ',分别观测同一个空间曲面。如果在S 系观测该曲面是球面,在S '系观测必定是椭球面。反过来,如果在S '系观测是球面,则在S 系观测定是椭球面,这一结论是否正确? 答:根据运动的相对性这个结论是正确的。

6-4.一列以速度v 行驶的火车,其中点C '与站台中点C 对准时,从站台首尾两端同时发出闪光。从看来,这两次闪光是否同时?何处在先? 答:根据)(2x c

u

t t ?-?='?γ,由于0t ?=,0≠?x ,所以0t '?<,即对C '点的观测者来说两次闪光不同时发生,尾部在先。

6-5.一高速列车穿过一山底隧道,列车和隧道静止时有相同的长度0l ,山顶上有人看到当列车完全进入隧道中时,在隧道的进口和出口处同时发生了雷击,但并未击中列车。试按相对论理论定性分析列车上的旅客应观察到什么现现象?这现象是如何发生的? 答:对于地面的观察者雷击是在不同地方同时发生的,但是对于列车上的旅客来说这两个事件不是同时发生的,他应该看到两次雷击现象。

6-6.假设在海拔m 9000高山处产生的μ子,静止时的平均寿命为

s 20μτ=,以速度c v 998.0=向山下运动。在下述两参考系中估计在山脚下能否测到μ子?(1)在地面参考系中观测;(2)在μ子参考系中观测。

答:在μ子参考系中观测μ子飞过的距离 m v l 2

010988.5?==τ;

对于地面的观测者μ子飞过的距离m c

v l l 32

21046.91?=-=

',

因l '大于m 9000,所以可以到达地面。

6-7.在地球上测量来自太阳赤道上相对的两端辐射的αH 线,其中一条αH 线的波长为nm 656,且与另一条αH 线的波长相差nm 1093

-?. 假定此效应是由于太阳自转引起的,求太阳自转的周期(太阳的直径是km 104.16?)

。 答:此题可根据多普勒效应求解,具体解略。

6-8.设在S '系中有一粒子,原来静止于原点O ',在某一时刻粒子分裂为相等的两半A 和B ,分别以速率u 沿x '轴的正向和反向运动。设另一参考系S 以速率u 沿x '-方向运动。

(1)S 系中测得B 的速度多大?

(2)S 系中测得A 和B 的质量比)(B

A

m m 多大? 答:S 系中测得B 的速度为0。

A 相对于S 系中的速度:22

2

2

221u c uc c

u u u v +=++=, (1

)22022()

A m c u m c u +==-; (2)22

22

A B m c u m c u +=-。

大学物理下试题库

大学物理下试题库 TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】

大学物理(下)试题库第九章静电场 知识点1:电场、电场强度的概念 1、、【】下列说法不正确的是: A:只要有电荷存在,电荷周围就一定存在电场; B?:电场是一种物质; C:电荷间的相互作用是通过电场而产生的; D:电荷间的相互作用是一种超距作用。 2、【】电场中有一点P,下列说法中正确的是: A:若放在P点的检验电荷的电量减半,则P点的场强减半; B:若P点没有试探电荷,则P点场强为零; C:P点的场强越大,则同一电荷在P点受到的电场力越大; D:P点的场强方向为就是放在该点的电荷受电场力的方向 3、【】关于电场线的说法,不正确的是: A:沿着电场线的方向电场强度越来越小; B:在没有电荷的地方,电场线不会中止; C:电场线是人们假设的,用以形象表示电场的强弱和方向,客观上并不存在: D:电场线是始于正电荷或无穷远,止于负电荷或无穷远。 4、【】下列性质中不属于静电场的是: A:物质性; B:叠加性; C:涡旋性; D:对其中的电荷有力的作用。

5、【 】在坐标原点放一正电荷Q ,它在P 点(x=+1, y=0)产生的电场强度为E .现 在,另外有一个负电荷-2Q ,试问应将它放在什么位置才能使P 点的电场强度等于零? (A) x 轴上x>1. (B) x 轴上00 6、真空中一点电荷的场强分布函数为:E = ___________________。 7、半径为R ,电量为Q 的均匀带电圆环,其圆心O 点的电场强度E=_____ 。 8、【 】两个点电荷21q q 和固定在一条直线上。相距为d ,把第三个点电荷3q 放在 21,q q 的延长线上,与2q 相距为d ,故使3q 保持静止,则 (A )212q q = (B )212q q -= (C )214q q -= (D )2122q q -= 9、如图一半径为R 的带有一缺口的细圆环,缺口长度为d (d<

大学物理竞赛指导-经典力学例题-物理中心

大学物理竞赛指导-经典力学选例 一.质点运动学 基本内容:位置,速度,加速度,他们的微积分关系,自然坐标下切、法向加速度,*极坐标下径向速度,横向速度,直线运动,抛物运动,圆周运动,角量描述,相对运动 1.运动学中的两类问题 (1)已知运动方程求质点的速度、加速度。这类问题主要是利用求导数的方法。 例1 一艘船以速率u驶向码头P ,另一艘船以速率v 自码头离去,试证当两船的距离最短时,两船与码头的距离之比为: ()()ααcos :cos v v ++u u 设航路均为直线,α为两直线的夹角。 证:设任一时刻船与码头的距离为x 、y ,两船的距离为l ,则有 α c o s 2222xy y x l -+= 对t求导,得 ()()t x y t y x t y y t x x t l l d d c o s 2d d c o s 2d d 2d d 2d d 2αα--+= 将v , =-=t y u t x d d d d 代入上式,并应用0d d =t l 作为求极值的条件,则得 ααcos cos 0yu x y ux +-+-=v v ()()αα c o s c o s u y u x +++-=v v 由此可求得 ααc o s c o s v v ++=u u y x 即当两船的距离最短时,两船与码头的距离之比为 ()()αα c o s c o s v : v ++u u (2)已知质点加速度函数a =a (x ,v ,t )以及初始条件,建立质点的运动方程。这类问题主要用积分方法。 例2 一质点从静止开始作直线运动,开始时加速度为a 0,此后加速度随时间均匀增加,经过时间τ后,加速度为2a 0,经过时间2τ后,加速度为3 a 0 ,…求经过时间n τ后,该质点的速度和走过的距离。 解:设质点的加速度为 a = a 0+α t ∵ t = τ 时, a =2 a 0 ∴ α = a 0 /τ 即 a = a 0+ a 0 t /τ , 由 a = d v /d t , 得 d v = a d t t t a a t d )/(d 0 000τ??+=v v ∴ 2002t a t a τ +=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(下)考试题库

大学物理(下)试题库 第九章 静电场 知识点1:电场、电场强度的概念 1、、【 】下列说法不正确的是: A : 只要有电荷存在,电荷周围就一定存在电场; B :电场是一种物质; C :电荷间的相互作用是通过电场而产生的; D :电荷间的相互作用是一种超距作用。 2、【 】 电场中有一点P ,下列说法中正确的是: A : 若放在P 点的检验电荷的电量减半,则P 点的场强减半; B :若P 点没有试探电荷,则P 点场强为零; C : P 点的场强越大,则同一电荷在P 点受到的电场力越大; D : P 点的场强方向为就是放在该点的电荷受电场力的方向 3、【 】关于电场线的说法,不正确的是: A : 沿着电场线的方向电场强度越来越小; B : 在没有电荷的地方,电场线不会中止; C : 电场线是人们假设的,用以形象表示电场的强弱和方向,客观上并不存在: D :电场线是始于正电荷或无穷远,止于负电荷或无穷远。 4、【 】下列性质中不属于静电场的是: A :物质性; B :叠加性; C :涡旋性; D :对其中的电荷有力的作用。 5、【 】在坐标原点放一正电荷Q ,它在P 点(x=+1, y=0)产生的电场强度为E .现在,另外有一个负电荷-2Q ,试问应将它放在什么位置才能使 P 点的电场强度等于零? (A) x 轴上x>1. (B) x 轴上00 6、真空中一点电荷的场强分布函数为:E = ___________________。 7、半径为R ,电量为Q 的均匀带电圆环,其圆心O 点的电场强度E=_____ 。 8、【 】两个点电荷21q q 和固定在一条直线上。相距为d ,把第三个点电荷3q 放在2 1,q q 的延长线上,与2q 相距为d ,故使 3q 保持静止,则 (A )21 2q q = (B )212q q -= (C ) 214q q -= (D )2122q q -= 9、如图一半径为R 的带有一缺口的细圆环,缺口长度为d (d<

《大学物理习题集》 上 习题解答

) 2(选择题(5)选择题(7)选择题单元一 质点运动学(一) 一、选择题 1. 下列两句话是否正确: (1) 质点作直线运动,位置矢量的方向一定不变; 【 ? 】 (2) 质点作园周运动位置矢量大小一定不变。 【 ? 】 2. 一物体在1秒内沿半径R=1m 的圆周上从A 点运动到B 点,如图 所示,则物体的平均速度是: 【 A 】 (A) 大小为2m/s ,方向由A 指向B ; (B) 大小为2m/s ,方向由B 指向A ; (C) 大小为3.14m/s ,方向为A 点切线方向; (D) 大小为3.14m/s ,方向为B 点切线方向。 3. 某 质 点 的 运 动 方 程 为 x=3t-5t 3+6(SI) ,则该质点作 【 D 】 (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 4. 一质点作直线运动,某时刻的瞬时速度v=2 m/s ,瞬时加速率a=2 m/s 2则一秒钟后质点的速度: 【 D 】 (A) 等于零 (B) 等于-2m/s (C) 等于2m/s (D) 不能确定。 5. 如图所示,湖中有一小船,有人用绳绕过岸上一定高度处 的定滑轮拉湖中的船向边运动。设该人以匀速度V 0 收绳,绳不伸长、湖水静止,则小船的运动是 【 C 】 (A)匀加速运动; (B) 匀减速运动; (C) 变加速运动; (D) 变减速运动; (E) 匀速直线运动。 6. 一质点沿x 轴作直线运动,其v-t 曲线如图所示, 如t=0时, 质点位于坐标原点,则t=4.5s 时,质点在x 轴上的位置为 【 C 】 (A) 0; (B) 5m ; (C) 2m ; (D) -2m ; (E) -5m *7. 某物体的运动规律为 t kv dt dv 2-=, 式中的k 为大于零的常 数。当t=0时,初速为v 0,则速度v 与时间t 的函数 关系是 【 C 】

大学物理试题库及答案详解【考试必备】

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

浙江省大学物理试题库204-热力学第一定律、典型的热力学过程

浙江工业大学学校 204 条目的4类题型式样及交稿式样 热力学第一定律、典型的热力学过程 一. 选择题 题号:20412001 分值:3分 难度系数等级:2 1 如图所示,一定量理想气体从体积V1,膨胀到体积V2分别经历的过程是:A→B等压过程,A→C等温过程;A→D绝热过程,其中吸热量最多的过程 (A) 是A→B. (B) 是A→ C. (C) 是A→D. (D) 既是A→B也是A→C, 两过程吸热一样多。 [ ] 答案:A 题号:20412002 分值:3分 难度系数等级:2 2 质量一定的理想气体,从相同状态出发,分别经历等温过程、等压过程和绝热过程,使其体积增加一倍.那么气体温度的改变(绝对值)在 (A) 绝热过程中最大,等压过程中最小. (B) 绝热过程中最大,等温过程中最小. (C) 等压过程中最大,绝热过程中最小. (D) 等压过程中最大,等温过程中最小.[] 答案:D 题号:20412003 分值:3分 难度系数等级:2 V

3 一定量的理想气体,从a 态出发经过①或②过程到达b 态,acb 为等温线(如图),则①、②两过程中外界对系统传递的热量Q 1、Q 2是 (A) Q 1>0,Q 2>0. (B) Q 1<0,Q 2<0. (C) Q 1>0,Q 2<0. (D) Q 1<0,Q 2>0. [ ] 答案:A 题号:20413004 分值:3分 难度系数等级:3 4 一定量的理想气体分别由初态a 经①过程ab 和由初态a ′经 ②过程a ′cb 到达相同的终态b ,如p -T 图所示,则两个过程中 气体从外界吸收的热量 Q 1,Q 2的关系为: (A) Q 1<0,Q 1> Q 2. (B) Q 1>0,Q 1> Q 2. (C) Q 1<0,Q 1< Q 2. (D) Q 1>0,Q 1< Q 2. [ ] 答案:B 题号:20412005 分值:3分 难度系数等级:2 5. 理想气体向真空作绝热膨胀. (A) 膨胀后,温度不变,压强减小. (B) 膨胀后,温度降低,压强减小. (C) 膨胀后,温度升高,压强减小. (D) 膨胀后,温度不变,压强不变. [ ] 答案:A 题号:20412006 分值:3分 难度系数等级:2 6. 一定量的理想气体,从p -V 图上初态a 经历(1)或(2)过程到达末态b ,已知a 、b 两 态处于同一条绝热线上(图中虚线是绝热线),则气体在 (A) (1)过程中吸热,(2) 过程中放热. (B) (1)过程中放热,(2) 过程中吸热. (C) 两种过程中都吸热. (D) 两种过程中都放热. [ ] 答案:B 题号:20412007 分值:3分 p p p V

大学物理上册习题大体答案

1 .有一质点沿X轴作直线运动,t时刻的坐标为x 4.5t 2 2t3(SI).试求:(1)第2秒内的平均速度; ⑵ 第2秒末的瞬时速度;(3)第2秒内的路程. 解:(1) v x/ t 0.5(m/ s); 2 (2)v dx/dt 9t 6t2, v(2) 6m/s; (3)s |x(1.5) x(1)| |x(2) x(1.5) | 2.25m 2 .—质点沿X轴运动,其加速度为a 4t(SI),已知t 0时,质点位于X010m处,初速度v00 , 试求其位置和时间的关系式. 2.解:a dv/dt 4t, dv 4tdt v t 22 dv 4tdt , v 2t2 v dx/dt 2t2 0 0 ' x t 2 3 dx 2t dt x 2t /3 10(SI). 10 0 3?由楼窗口以水平初速度v0射出一发子弹,取枪口为坐标原点,沿v0方向为X轴,竖直向下为Y轴,并 取发射时t 0s,试求: (1)子弹在任意时刻t的位置坐标及轨迹方程; (2)子弹在t时刻的速度,切向加速度和法向加速度. 1 2 3.解:(1) x v0t, y gt 2 轨迹方程是:y x2g/2v:. (2)V x V。, V y gt .速度大小为: v . vl v:..v0 g2t2. 1 与x轴的夹角tg (gt/v0) a t dv/dt g2t/ . v; g2t2,与v 同向. 1 __________________

a n (g2a t2)2V0g/ ..vf g2t2,方向与a t垂直.

4?一物体悬挂在弹簧上作竖直振动,其加速度为 a ky,式中k为常量,y是以平衡位置为原点所测得的坐标,假定振动的物体在坐标y0处的速度为v0,试求速度v与坐标y的函数关系式. 4.解:a dv dv dy dt dy dt dv v -,dy 又a k y ky vdv/dy kydy vdv!ky2 !v2 2 2 C 已知y y0, v V0则:C 1 2 2V0 2 2 v V0k( y y2) ? 5. 一飞机驾驶员想往正北方向航行,而风以60km/h的速度由东向西刮来,如果飞机的航速(在静止空气中的速率)为180km/h,试问驾驶员应取什么航向?飞机相对于地面的速率为多少?试 用矢量图说明. 5.解:选地面为静止参考系S,风为运动参考系S,飞机为运动质点P . 度:v ps 180km/h , 已知:相对速 方向未知; 牵连速度: 方向正西; 绝对速度:V ps v ss 60 km/h , 大小未知,方向正北. 由速度合成定理有:V ps V ps V ss, v ps, v ps, v ss构成直角三角形,可得: |V ps| (V ps)2 (v ss)2 170mh tg 1(v ss / v ps) 19.40(北偏东19.40航向). 6?—质点沿x轴运动,其加速度a与位置坐标x的关系为a 2 6x2(SI),如果质点在原点处的速度为零,试求其在任意位置处的速度. 6.解:设质点在x处的速率为v , dv a dt V vdv 0 v 2(x dv dx dx dt 2 6x2 x 0(2 2 6x )dx 3、 1/2 m/s

大学物理 习题分析与解答

第八章 恒定磁场 8-1 均匀磁场的磁感强度B 垂直于半径为r 的圆面.今以该圆周为边线,作一半球面S ,则通过S 面的磁通量的大小为[ ]。 (A) B r 22π (B) B r 2π (C) 0 (D) 无法确定 分析与解 根据高斯定理,磁感线是闭合曲线,穿过圆平面的磁通量与穿过半球面的磁通量相等。正确答案为(B )。 8-2 下列说法正确的是[ ]。 (A) 闭合回路上各点磁感强度都为零时,回路内一定没有电流穿过 (B) 闭合回路上各点磁感强度都为零时,回路内穿过电流的代数和必定为零 (C) 磁感强度沿闭合回路的积分为零时,回路上各点的磁感强度必定为零 (D) 磁感强度沿闭合回路的积分不为零时,回路上任意点的磁感强度必定为零 分析与解 由磁场中的安培环路定理,磁感强度沿闭合回路的积分为零时,回路上各点的磁感强度不一定为零;闭合回路上各点磁感强度为零时,穿过回路的电流代数和一定为零。正确答案为(B )。 8-3 磁场中的安培环路定理∑?=μ=?n L I 1i i 0d l B 说明稳恒电流的磁场是[ ]。 (A) 无源场 (B) 有旋场 (C) 无旋场 (D) 有源场

分析与解 磁场的高斯定理与安培环路定理是磁场性质的重要表述,在恒定磁场中B 的环流一般不为零,所以磁场是涡旋场;而在恒定磁场中,通过任意闭合曲面的磁通量必为零,所以磁场是无源场;静电场中E 的环流等于零,故静电场为保守场;而静电场中,通过任意闭合面的电通量可以不为零,故静电场为有源场。正确答案为(B )。 8-4 一半圆形闭合平面线圈,半径为R ,通有电流I ,放在磁感强度为B 的均匀磁场中,磁场方向与线圈平面平行,则线圈所受磁力矩大小为[ ]。 (A) B R I 2π (B) B R I 221π (C) B R I 24 1π (D) 0 分析与解 对一匝通电平面线圈,在磁场中所受的磁力矩可表示为B e M ?=n IS ,而且对任意形状的平面线圈都是适用的。正确答案为(B )。 8-5 一长直螺线管是由直径d =0.2mm 的漆包线密绕而成。当它通以I =0.5A 的电流时,其内部的磁感强度B =_____________。(忽略绝缘层厚度,μ0=4π×10-7N/A 2) 分析与解 根据磁场中的安培环路定理可求得长直螺线管内部的磁感强度大小为nI B 0μ=,方向由右螺旋关系确定。正确答安为(T 1014.33-?)。 8-6 如图所示,载流导线在平面内分布,电流为I ,则在圆心O 点处的磁感强度大小为_____________,方向为 _____________ 。 分析与解 根据圆形电流和长直电 流的磁感强度公式,并作矢量叠加,可得圆心O 点的总

大学物理下网上考试题答案

第2 期考试在线评卷 选择题(共 10 道,每题 10 分) 1、一劲度系数为k的轻弹簧截成三等份,取出其中的两根,将它们并联在一起,下面挂一质量为m的物体,则振动系统的频率为: (正确答案:B 提交答案:B 判题:√得分:10分) A、 B、 C、 D、 2、 已知一质点沿y轴作简谐振动,其振动方程为,与之对应的振动曲线是() (正确答案:B 提交答案:B 判题:√得分:10分) A、

上图中的答案A B、上图中的答案B C、上图中的答案C D、上图中的答案D 3、两个质点各自作谐振动,它们的振幅相同,周期也相同。设第一个质点的振动方程为,当第一个质点从相对平衡位置的x位置坐标处回到平衡位置时,第二个质点恰在正向最大坐标位置处。则第二个质点的振动方程为: (正确答案:B 提交答案:B 判题:√得分:10分) A、 B、 C、 D、 4、一弹簧振子作简谐振动,总能量为E1。如果谐振动的振幅增加为原来的两倍,重物的质量增加为原来的4倍,则它的总能量E1变为: (正确答案:D 提交答案:D 判题:√得分:10分) A、E1/4 B、E1/2 C、2E1 D、4E1 5、 一个质点作谐振动,振幅为A,在起始时刻质点的位移为且向x轴的正方向运动,代表此谐振动的旋转矢量图为()

(正确答案:B 提交答案:B 判题:√得分:10分) A、参见上图中的A B、参见上图中的B C、参见上图中的C D、参见上图中的D 6、倔强系数为k的轻弹簧,下端挂一质量为m的物体,系统的振动周期为,若将此弹簧截去一半的长度,下端挂一质量为m/2的物体,则系统振动周期等于 (正确答案:C 提交答案:C 判题:√得分:10分) A、 B、 C、 D、 7、有两个周期相同的谐振动,在下面哪个条件下两个振动合成为零 (正确答案:D 提交答案:D 判题:√得分:10分) A、两者在同一直线上即可 B、两者在同一直线上且振幅相等 C、两者在同一直线上振幅相等且位相差恒定 D、两者在同一直线上振幅相等且位相差恒为π 8、一质点作简谐振动,已知振动周期为T,则其振动动能变化的周期是 (正确答案:B 提交答案:B 判题:√得分:10分) A、T/4

大学物理期末考试经典题型(带详细答案的)

例1:1 mol 氦气经如图所示的循环,其中p 2= 2 p 1,V 4= 2 V 1,求在1~2、2~3、3~4、4~1等过程中气体与环境的热量交换以及循环效率(可将氦气视为理想气体)。O p V V 1 V 4 p 1p 2解:p 2= 2 p 1 V 2= V 11234T 2= 2 T 1p 3= 2 p 1V 3= 2 V 1T 3= 4 T 1p 4= p 1V 4= 2 V 1 T 4= 2 T 1 (1)O p V V 1 V 4 p 1p 21234)(1212T T C M m Q V -=1→2 为等体过程, 2→3 为等压过程, )(2323T T C M m Q p -=1 1123)2(23RT T T R =-=1 115)24(2 5RT T T R =-=3→4 为等体过程, )(3434T T C M m Q V -=1 113)42(2 3 RT T T R -=-=4→1 为等压过程, )(4141T T C M m Q p -=1 112 5)2(25RT T T R -=-= O p V V 1 V 4 p 1p 21234(2)经历一个循环,系统吸收的总热量 23121Q Q Q +=1 112 13 523RT RT RT =+=系统放出的总热量1 41342211 RT Q Q Q =+=% 1.1513 2 112≈=-=Q Q η三、卡诺循环 A → B :等温膨胀B → C :绝热膨胀C → D :等温压缩D →A :绝热压缩 ab 为等温膨胀过程:0ln 1>=a b ab V V RT M m Q bc 为绝热膨胀过程:0=bc Q cd 为等温压缩过程:0ln 1<= c d cd V V RT M m Q da 为绝热压缩过程:0 =da Q p V O a b c d V a V d V b V c T 1T 2 a b ab V V RT M m Q Q ln 11= =d c c d V V RT M m Q Q ln 12= =, 卡诺热机的循环效率: p V O a b c d V a V d V b V c ) )(1 212a b d c V V V V T T Q Q (ln ln 11-=- =ηT 1T 2 bc 、ab 过程均为绝热过程,由绝热方程: 11--=γγc c b b V T V T 1 1--=γγd d a a V T V T (T b = T 1, T c = T 2)(T a = T 1, T d = T 2) d c a b V V V V =1 212T T Q Q -=- =11η p V O a b c d V a V d V b V c T 1T 2 卡诺制冷机的制冷系数: 1 2 1212))(T T V V V V T T Q Q a b d c ==(ln ln 2 122122T T T Q Q Q A Q -= -== 卡ω

大学物理上册复习题

1、质点的运动方程为j t i t t r )3()2(32-++= ,则任意时刻的速度 =v ,加速度=a ,当t =2s 时=v ,=a 。 2、质点的加速度j t i t a )3(52-+=,如果t =3s 时,j i r 32+=,i v 5=求:(1) 任意时刻质点的速度;(2)质点的运动方程。 3、质点的加速度22x a -=,x =3m 时,v =5m/s ,求质点的速度v 与位置x 的关系式。 4、质点沿直线运动,加速度234t a -=,如果s t 0=时,m x 2=,13-?=s m v , 试求(1)质点的速度方程(2)质点的运动方程。 5、一质量为10 kg 的物体,沿x 轴无摩擦地滑动,t =0时刻,静止于原点,求(1)物体在力34 N F x =+的作用下运动了2m ,求物体的动能;(2)物体在力34 N F t =+的作用下运动了5s ,求物体的动能。 6、有一绕定轴转动的飞轮均匀地减速。t=0时角速度105rad s ω-=?,t=20s 时角速度为00.8ωω=,则飞轮角加速度α= ,t=0到t=20s 时间内飞轮转过的角度θ= 。 7、.长为l ,质量为m 的匀质细杆,可绕过O 的光滑水平轴转动。起初杆水平静止。求: 求:(1)t=0时的角加速度α (2)杆到竖直位置时的角速度ω (3)求杆从水平到竖直过程中的外力矩功 (4)杆从水平到竖直过程中杆受冲量矩大小为多少? 8、一砂轮在电动机驱动下,以每分钟1800转的转速绕定轴作逆时针转动。关闭电源后,砂轮均匀地减速,经过时间t = 15 s 而停止转动。求:(1)角加速度α;(2)到停止转动时,砂轮转过的转数;(3)关闭电源后t = 10 s 时砂轮的角速度 ? 以及此时砂轮边缘上一点的 速度和加速度。设砂轮的半径为r = 250 mm 。 9、若简谐运动方程为))(2cos(1.0m t x ππ+=,求: (1)振幅、频率、角频率、周期和初相;(2)s t 1=时的位移、速度和加速度。 10、质量为0.10kg 的物体,以振幅m 2100.1-?作简谐运动,其最大加速度为20.4-?s m ,求;(1)物体通过平衡位置时的总能量;(2)物体在何处动能与势能相等?(3)当物体的位移为振幅一半时动能和势能各为多少? 11、一横波的波动方程为)23(2cos 2.0x t y -=π ,式中物理量均为国际制单位;

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 +=+=

大学物理下试题库

大 学物理(下)试题库 第九章 静电场 知识点1:电场、电场强度的概念 1、、【 】下列说法不正确的是: A :?只要有电荷存在,电荷周围就一定存在电场; ?B?:电场是一种物质; ?C?:电荷间的相互作用是通过电场而产生的; ?D :电荷间的相互作用是一种超距作用。 2、【 】?电场中有一点P ,下列说法中正确的是: ?A :?若放在P 点的检验电荷的电量减半,则P 点的场强减半; ?B :若P 点没有试探电荷,则P 点场强为零; ?C :?P 点的场强越大,则同一电荷在P 点受到的电场力越大; ?D :?P 点的场强方向为就是放在该点的电荷受电场力的方向 3、【 】关于电场线的说法,不正确的是:? A :?沿着电场线的方向电场强度越来越小; ?B :?在没有电荷的地方,电场线不会中止; ?C :?电场线是人们假设的,用以形象表示电场的强弱和方向,客观上并不存在: ?D :电场线是始于正电荷或无穷远,止于负电荷或无穷远。? 4、【 】下列性质中不属于静电场的是: A :物质性; B :叠加性; C :涡旋性; D :对其中的电荷有力的作用。 5、【 】在坐标原点放一正电荷Q ,它在P 点(x=+1, y=0)产生的电场强度为E .现在,另外有一个负电荷 -2Q ,试问应将它放在什么位置才能使P 点的电场强度等于零? (A) x 轴上x>1. (B) x 轴上00 6、真空中一点电荷的场强分布函数为:E = ___________________。 7、半径为R ,电量为Q 的均匀带电圆环,其圆心O 点的电场强度E=_____ 。 8、【 】两个点电荷 21q q 和固定在一条直线上。相距为d ,把第三个点电荷3q 放在21,q q 的延长线上,与 2q 相距为d ,故使3q 保持静止,则 (A )21 2q q = (B )212q q -= (C ) 214q q -= (D )2122q q -= 9、如图一半径为R 的带有一缺口的细圆环,缺口长度为d (d<

大学物理学上册习题参考答案

第一章 质点运动学 1.4一个正在沿直线行驶的汽船,关闭发动机后,由于阻力得到一个与速度反向、大小与船速平方成正比例的加速度,即d v /d t = -kv 2,k 为常数. (1)试证在关闭发动机后,船在t 时刻的速度大小为011kt v v =+; (2)试证在时间t 内,船行驶的距离为 01 ln(1)x v kt k = +. [证明](1)分离变量得2d d v k t v =-, 积分 020d d v t v v k t v =-??, 可得 0 11kt v v =+. (2)公式可化为0 01v v v kt = +, 由于v = d x/d t ,所以 00001 d d d(1) 1(1)v x t v kt v kt k v kt = =+++ 积分 000 01 d d(1) (1)x t x v kt k v kt =++?? . 因此 01 ln(1)x v kt k = +. 证毕. 1.5 一质点沿半径为0.10m 的圆周运动,其角位置(以弧度表示)可用公式表示:θ = 2 + 4t 3.求: (1)t = 2s 时,它的法向加速度和切向加速度; (2)当切向加速度恰为总加速度大小的一半时,θ为何值? (3)在哪一时刻,切向加速度和法向加速度恰有相等的值? [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= 即 22 (12)24t = 解得 3 6t =. 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). 1.6 一飞机在铅直面内飞行,某时刻飞机的速度为v = 300m·s -1,方向与水平线夹角为30°而斜向下,此后飞机的加速度为a = s -2,方向与水平前进方向夹角为30°而斜向上,问多长时间后,飞机又回到原来的高度?在此期间飞机在水平方向飞行的距离为多少? [解答]建立水平和垂直坐标系,飞机的初速度的大小为 v 0x = v 0cos θ, v 0y = v 0sin θ. 加速度的大小为 a x = a cos α, a y = a sin α. 运动方程为 2 01 2x x x v t a t =+, 2 01 2y y y v t a t =-+. 即 201 c o s c o s 2x v t a t θ α=?+?, 2 01 sin sin 2y v t a t θα=-?+?. 令y = 0,解得飞机回到原来高度时的时间为 t = 0(舍去) ; 02sin sin v t a θ α= =.

大学物理学习题解答习题

第十章 10-1无限长直线电流的磁感应强度公式为B=μ0I 2π a,当场点无限接近于导线时(即a→0),磁感应强度B→∞,这个结论正确吗?如何解释? 答:结论不正确。公式 a I B π μ 2 =只对理想线电流适用,忽略了导线粗细,当a→0,导线的尺寸不能忽略,电流就不能称为线电流,此公式不适用。 10-2如图所示,过一个圆形电流I附近的P点,作一个同心共面圆形环路L,由于电流分布的轴对称,L上各点的B大小相等,应用安培环路定理,可得∮L B·d l =0,是否可由此得出结论,L上各点的B均为零?为什么? 答:L上各点的B不为零. 由安培环路定理 ∑ ?= ? i i I l d B μ 得0 = ? ?l d B ,说明圆形环路L内的电流代数和为零, 并不是说圆形环路L上B一定为零。 10-3设题10-3图中两导线中的电流均为8A,对图示的三条闭合曲线a,b,c,分别写出安培环路定理等式右边电流的代数和.并讨论: (1)在各条闭合曲线上,各点的磁感应强度B 的大小是否相等? (2)在闭合曲线c上各点的B 是否为零?为什么? 解:?μ = ? a l B 8 d ?μ = ? ba l B 8 d ?= ? c l B0 d (1)在各条闭合曲线上,各点B 的大小不相等. (2)在闭合曲线C上各点B 不为零.只是B 的环路积分为零而非每点0 = B .题10-3图 习题10-2图

10-4 图示为相互垂直的两个电流元,它们之间的相互作用力是否等值、反向?由此可得出什么结论? 答:两个垂直的电流元之间相互作用力不是等值、反向的。 B l Id F d ?= 2 0?4r r l Id B d ?= πμ 221 21221 10221212201112)?(4?4r r l d I l d I r r l d I l d I F d ??=??= πμπμ 2 12 12112 20212121102212)?(4?4r r l d I l d I r r l d I l d I F d ??=??= πμπμ ))?()?((42 12 121221************r r l d l d r r l d l d I I F d F d ??+??-=+ πμ 2 122112 210212112221212102112)(?4))?()?((4r l d l d r I I r l d r l d l d r l d I I F d F d ??=?-?=+πμπμ 一般情况下 02112≠+F d F d 由此可得出两电流元(运动电荷)之间相互作用力一般不满足牛顿第三定律。 10-5 把一根柔软的螺旋形弹簧挂起来,使它的下端和盛在杯里的水银刚好接触,形成串联电路,再把它们接到直流电源上通以电流,如图所示,问弹簧会发生什么现象?怎样解释? 答:弹簧会作机械振动。 当弹簧通电后,弹簧内的线圈电流可看成是同向平行的,而同向平行电流会互相吸引,因此弹簧被压缩,下端会离开水银而电流被断开,磁力消失,而弹簧会伸长,于 是电源又接通,弹簧通电以后又被压缩……,这样不断重复,弹簧不停振动。 10-6 如图所示为两根垂直于xy 平面放置的导线俯视图,它们各载有大小为I 但方向相反的电流.求:(1)x 轴上任意一点的磁感应强度;(2)x 为何值时,B 值最大,并给出最大值B max . 解:(1) 利用安培环路定理可求得1导线在P 点产生的磁感强度的大小为: r I B π=201μ2/1220)(12x d I +?π=μ 2导线在P 点产生的磁感强度的大小为: r I B π=202μ2 /1220)(1 2x d I +?π=μ 1B 、2B 的方向如图所示. P 点总场 θθcos cos 2121B B B B B x x x +=+= 021=+=y y y B B B 习题10-4图 r 12 r 21 习题10-5图 习题10-6图 y P r B 1 x y 1 o x d θ θ

《大学物理习题集》上)习题解答

) 2(选择题(5) 选择题单 元一 质点运动学(一) 一、选择题 1. 下列两句话是否正确: (1) 质点作直线运动,位置矢量的方向一定不变; 【 ? 】 (2) 质点作园周运动位置矢量大小一定不变。 【 ? 】 2. 一物体在1秒内沿半径R=1m 的圆周上从A 点运动到B 点,如图所示,则物体的平均速度是: 【 A 】 (A) 大小为2m/s ,方向由A 指向B ; (B) 大小为2m/s ,方向由B 指向A ; (C) 大小为3.14m/s ,方向为A 点切线方向; (D) 大小为3.14m/s ,方向为B 点切线方向。 3. 某质点的运动方程为x=3t-5t 3+6(SI),则该质点作 【 D 】 (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 4. 一质点作直线运动,某时刻的瞬时速度v=2 m/s ,瞬时加速率a=2 m/s 2则一秒钟后质点的速度: 【 D 】 (A) 等于零 (B) 等于-2m/s (C) 等于2m/s (D) 不能确定。 5. 如图所示,湖中有一小船,有人用绳绕过岸上一定高度处的定滑轮拉湖中的船向边运动。设该人以匀速度V 0收绳,绳不伸长、湖水静止,则小船的运动是 【 C 】 (A)匀加速运动; (B) 匀减速运动; (C) 变加速运动; (D) 变减速运动; (E) 匀速直线运动。 6. 一质点沿x 轴作直线运动,其v-t 曲线如图所示,如t=0时,质点位于坐标原点,则t=4.5s 时,

相关文档
最新文档