大学物理A1习题册参考答案-第5-6章
第6章大学物理(I-1)教材课后习题答案
与一边平行。(1)线圈平面与地磁场 B 的夹角为什么值时,线圈中产生的感应电动势最大;
(2)设地磁场的 B 0.55G ,这时要在线圈中最大产生 10mV 的感应电动势,求线圈的匝
数N。
解(1)由题意知: S 0.01m2, n 30 revs-1,
平面法线
B
2n 60 rads-1
l
x
2
l
6.5 解图
因为
v dl , dt
所以
i
dm dt
0 I tan [v ln(1 a ) av ]
2
l la
若 l d 时,因为 tan b a ,
所以
i
0 Ivb [ln(1 2a
a) d
d
a
] ,其方向为顺时针方向。 a
6.6 一正方形线圈每边长 100mm,在地磁场中转动,每秒转 30 圈,转轴通过中心并
2.958103 sin(120t) ,
所以
imax 2.958 V, Iimax 2.958103 A
6.2 半 径为 a 10cm , 匝数 为 N 100 的圆 形线 圈以 o1o2 为 转轴 ,在均 匀磁 场
B 0.5T 中以转速 n 600 转/分转动。开始时,线圈平面垂直于磁场,如题 6.2 图所示, 当线圈转过π/2 时,求:(1)线圈中的感应电流,已知线圈的电阻 R 100 ;(2)感应电
2
a
6.4 如题 6.4 图所示,导体棒 ab 与金属轨道 ca 和 db 接触,
整个线框放在 B 0.50 T 的均匀磁场中,磁场方向与图面垂直。 (1)若导体棒以 4.0 m s-1 的速度向右运动,求棒内感应电动
大学物理a1试题及答案
大学物理a1试题及答案一、选择题(每题5分,共20分)1. 以下哪个选项是描述光的粒子性的实验?A. 双缝干涉实验B. 光电效应实验C. 迈克尔逊-莫雷实验D. 法拉第电磁感应实验答案:B2. 根据牛顿第三定律,作用力和反作用力的大小关系是:A. 相等B. 不相等C. 有时相等,有时不相等D. 无法确定答案:A3. 在理想气体状态方程PV=nRT中,P代表的是:A. 温度B. 体积C. 压力D. 物质的量答案:C4. 根据量子力学,电子在原子中的运动状态是由什么决定的?A. 电子的质量B. 电子的速度C. 电子的轨道D. 电子的能级答案:D二、填空题(每题5分,共20分)1. 光速在真空中的值是_______m/s。
答案:299,792,4582. 根据热力学第一定律,能量守恒,一个系统的内能变化等于______和______之和。
答案:热量;做功3. 电磁波谱中,波长最长的是______波。
答案:无线电4. 根据薛定谔方程,一个粒子的波函数可以描述其______和______。
答案:位置;动量三、简答题(每题10分,共30分)1. 简述牛顿第二定律的内容及其物理意义。
答案:牛顿第二定律指出,物体的加速度与作用在其上的合力成正比,与物体的质量成反比。
其物理意义是描述了力和物体运动状态之间的关系,即力是改变物体运动状态的原因。
2. 什么是电磁感应?请举例说明。
答案:电磁感应是指当磁场发生变化时,会在导体中产生电动势的现象。
例如,当一个闭合电路中的磁铁被移动时,电路中会产生电流,这就是电磁感应现象的一个例子。
3. 简述海森堡不确定性原理的基本思想。
答案:海森堡不确定性原理指出,粒子的位置和动量不能同时被精确测量。
具体来说,粒子位置的不确定性和动量的不确定性的乘积大于或等于约化普朗克常数的一半。
这个原理揭示了量子世界中粒子的非确定性本质。
四、计算题(每题15分,共30分)1. 一个质量为2kg的物体从静止开始下落,忽略空气阻力,求物体下落5秒后的速度。
大学物理第五章习题答案
大学物理第五章习题答案大学物理第五章习题答案第一题:题目:一个质量为m的物体以速度v水平运动,撞到一个质量为M的静止物体,两物体发生完全弹性碰撞,求碰撞后两物体的速度。
解答:根据动量守恒定律,碰撞前后动量的总和保持不变。
设碰撞后物体m的速度为v1,物体M的速度为V1,则有mv = mv1 + MV1。
由于碰撞是完全弹性碰撞,动能守恒定律也成立,即(mv^2)/2 = (mv1^2)/2 + (MV1^2)/2。
将第一个方程代入第二个方程,可得到关于v1和V1的方程组。
解方程组即可得到碰撞后两物体的速度。
第二题:题目:一个质量为m的物体以速度v1撞击一个质量为M的静止物体,碰撞后物体m的速度变为v2,求物体M的速度。
解答:同样利用动量守恒定律和动能守恒定律,设碰撞后物体m的速度为v2,物体M的速度为V2,则有mv1 = mv2 + MV2,以及(mv1^2)/2 = (mv2^2)/2 + (MV2^2)/2。
将第一个方程代入第二个方程,解方程组即可得到物体M的速度V2。
第三题:题目:一个质量为m的物体以速度v撞击一个质量为M的静止物体,碰撞后两物体粘在一起,求粘在一起后的速度。
解答:根据动量守恒定律,碰撞前后动量的总和保持不变。
设碰撞后两物体的速度为V,则有mv = (m+M)V。
解方程即可得到粘在一起后的速度V。
第四题:题目:一个质量为m的物体以速度v撞击一个质量为M的静止物体,碰撞后物体m的速度变为v2,求物体M的速度。
解答:同样利用动量守恒定律和动能守恒定律,设碰撞后物体m的速度为v2,物体M的速度为V,则有mv = mv2 + MV,以及(mv^2)/2 = (mv2^2)/2 +(MV^2)/2。
将第一个方程代入第二个方程,解方程组即可得到物体M的速度V。
第五题:题目:一个质量为m的物体以速度v撞击一个质量为M的静止物体,碰撞后物体m的速度变为v2,求碰撞后两物体的动能变化。
解答:碰撞前物体m的动能为(mv^2)/2,碰撞后物体m的动能为(mv2^2)/2,两者之差即为动能变化。
大学物理第六章课后习题答案
第六章 静电场中的导体与电介质 6 -1 将一个带正电的带电体A 从远处移到一个不带电的导体B 附近,则导体B 的电势将( )(A ) 升高 (B ) 降低 (C ) 不会发生变化 (D ) 无法确定 分析与解 不带电的导体B 相对无穷远处为零电势。
由于带正电的带电体A 移到不带电的导体B 附近时,在导体B 的近端感应负电荷;在远端感应正电荷,不带电导体的电势将高于无穷远处,因而正确答案为(A )。
6 -2 将一带负电的物体M 靠近一不带电的导体N ,在N 的左端感应出正电荷,右端感应出负电荷。
若将导体N 的左端接地(如图所示),则( )(A ) N 上的负电荷入地 (B )N 上的正电荷入地(C ) N 上的所有电荷入地 (D )N 上所有的感应电荷入地分析与解 导体N 接地表明导体N 为零电势,即与无穷远处等电势,这与导体N 在哪一端接地无关。
因而正确答案为(A )。
6 -3 如图所示将一个电量为q 的点电荷放在一个半径为R 的不带电的导体球附近,点电荷距导体球球心为d ,参见附图。
设无穷远处为零电势,则在导体球球心O 点有( )(A )d εq V E 0π4,0== (B )dεq V d εq E 020π4,π4== (C )0,0==V E(D )Rεq V d εq E 020π4,π4==分析与解 达到静电平衡时导体内处处各点电场强度为零。
点电荷q 在导 体球表面感应等量异号的感应电荷±q′,导体球表面的感应电荷±q′在球心O 点激发的电势为零,O 点的电势等于点电荷q 在该处激发的电势。
因而正确答案为(A )。
6 -4 根据电介质中的高斯定理,在电介质中电位移矢量沿任意一个闭合曲面的积分等于这个曲面所包围自由电荷的代数和。
下列推论正确的是( )(A ) 若电位移矢量沿任意一个闭合曲面的积分等于零,曲面内一定没有自由电荷(B ) 若电位移矢量沿任意一个闭合曲面的积分等于零,曲面内电荷的代数和一定等于零(C ) 若电位移矢量沿任意一个闭合曲面的积分不等于零,曲面内一定有极化电荷(D ) 介质中的高斯定律表明电位移矢量仅仅与自由电荷的分布有关 (E ) 介质中的电位移矢量与自由电荷和极化电荷的分布有关分析与解 电位移矢量沿任意一个闭合曲面的通量积分等于零,表明曲面 内自由电荷的代数和等于零;由于电介质会改变自由电荷的空间分布,介质中的电位移矢量与自由电荷与位移电荷的分布有关。
《大学物理A1》练习题及答案
力学部分一、选择题1.某质点作直线运动的运动学方程为x =3t -5t 3 + 6 (SI),则该质点作 DA.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.2.某一滑雪装置,其在水平面上的运动学方程为x =3t 2-5(SI),则该质点作(a=6) AA.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.匀速直线运动,加速度沿x 轴正方向.D.匀速直线运动,加速度沿x 轴负方向.3.一质点沿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 =4.5 s 时,质点在x 轴上的位置为 B A.5m . B.2m .C.0.D.-2 m . 4.一质点在平面上由静止开始运动,已知质点位置矢量的表示式为 j bt i at r22+=(其中a 、b 为常量), 则该质点作 BA.匀速直线运动.B. 变速直线运动.C. 抛物线运动.D.一般曲线运动.5.一质点在x 轴上运动,其坐标与时间的变化关系为x =4t-2t 2,式中x 、t 分别以m 、s 为单位,则4秒末质点的速度和加速度为 ( B )A.12m/s 、4m/s 2;B.-12 m/s 、-4 m/s 2 ;C.20 m/s 、4 m/s 2 ;D.-20 m/s 、-4 m/s 2;6.一质点在y 轴上运动,其坐标与时间的变化关系为x =4t 2-2t ,式中x 、t 分别以m 、s 为单位,则2秒末质点的速度和加速度为 ( B )A.14m/s 、-8m/s 2;B.-14 m/s 、-4 m/s 2 ;C.14 m/s 、8m/s 2 ;D.-14 m/s 、-8 m/s 2;7.下列哪一种说法是正确的 CA.运动物体加速度越大,速度越快B.作直线运动的物体,加速度越来越小,速度也越来越小 −12OC.切向加速度为正值时,质点运动加快D.法向加速度越大,质点运动的法向速度变化越快8.下列哪一个实例中物体和地球构成的系统的机械能不守恒? CA.物体作圆锥摆运动.B.抛出的铁饼作斜抛运动(不计空气阻力).C.物体在拉力作用下沿光滑斜面匀速上升.D.物体在光滑斜面上自由滑下. 9.用水平压力F 把一个物体压着靠在粗糙的竖直墙面上保持静止.当F 逐渐增大时,物体所受的静摩擦力f BA.恒为零.B.不为零,但保持不变.C.随F 成正比地增大.D.开始随F 增大,达到某一最大值后,就保持不变10.谐振动过程中,动能和势能相等的位置的位移等于 D A.4A ± B. 2A ± C. 23A ± D. 22A ± 11.质量为20 g 的子弹沿X 轴正向以 500 m/s 的速率射入一木块后,与木块一起仍沿X 轴正向以50 m/s 的速率前进,在此过程中木块所受冲量的大小为 AA.9 N·s . B .-9 N·s .C.10 N·s .D.-10 N·s .12.一质点作匀速率圆周运动时 CA.它的动量不变,对圆心的角动量也不变。
大学物理课后习题答案第六章
第6章 真空中的静电场 习题及答案1. 电荷为q +和q 2-的两个点电荷分别置于1=x m 和1-=x m 处。
一试验电荷置于x 轴上何处,它受到的合力等于零?解:根据两个点电荷对试验电荷的库仑力的大小及方向可以断定,只有试验电荷0q 位于点电荷q +的右侧,它受到的合力才可能为0,所以200200)1(π4)1(π42-=+x qq x qq εε故 223+=x2. 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:(1) 以A 处点电荷为研究对象,由力平衡知,q '为负电荷,所以2220)33(π4130cos π412a q q a q '=︒εε故 q q 33-=' (2)与三角形边长无关。
3. 如图所示,半径为R 、电荷线密度为1λ的一个均匀带电圆环,在其轴线上放一长为l 、电荷线密度为2λ的均匀带电直线段,该线段的一端处于圆环中心处。
求该直线段受到的电场力。
解:先求均匀带电圆环在其轴线上产生的场强。
在带电圆环上取dl dq 1λ=,dq 在带电圆环轴线上x 处产生的场强大小为)(4220R x dqdE +=πε根据电荷分布的对称性知,0==z y E E23220)(41cos R x xdqdE dE x +==πεθR Oλ1λ2lxy z式中:θ为dq 到场点的连线与x 轴负向的夹角。
⎰+=23220)(4dq R x xE x πε232210)(24R x Rx+⋅=πλπε232201)(2R x xR +=ελ下面求直线段受到的电场力。
在直线段上取dx dq 2λ=,dq 受到的电场力大小为dq E dF x =dx R x xR 2322021)(2+=ελλ 方向沿x 轴正方向。
大学物理第6章(题库)含答案
06章一、填空题 (一)易(基础题)1、热力学第二定律的微观实质可以理解为:在孤立系统内部所发生的不可逆过程,总是沿着熵 增大 的方向进行。
2、热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述是等价的,表明在自然界中与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的,开尔文表述指出了____功热转换__________的过程是不可逆的,而克劳修斯表述指出了___热传导_______的过程是不可逆的.3.一定量的某种理想气体在某个热力学过程中,外界对系统做功240J ,气体向外界放热620J ,则气体的内能 减少 (填增加或减少),E 2—E 1= -380 J 。
4.一定量的理想气体在等温膨胀过程中,内能 不变 ,吸收的热量全部用于对外界做功 。
5.一定量的某种理想气体在某个热力学过程中,对外做功120J ,气体的内能增量为280J ,则气体从外界吸收热量为 400 J 。
6、在孤立系统内部所发生的过程,总是由热力学概率 小 的宏观状态向热力学概率 大 的宏观状态进行。
7、一定量的单原子分子理想气体在等温过程中,外界对它作功为200J.则该过程中需吸热____-200____J.补充1、一定量的双原子分子理想气体在等温过程中,外界对它作功为200J.则该过程中需吸热____-200____J.补充2、一定量的理想气体在等温膨胀过程中,吸收的热量为500J 。
理想气体做功为 500 J 。
补充3、一定量的理想气体在等温压缩过程中,放出的热量为300J ,理想气体做功为 -300 J 。
8、要使一热力学系统的内能增加,可以通过 做功 或 热传递 两种方式,或者两种方式兼用来完成。
9、一定量的气体由热源吸收热量526610J ⋅⨯,内能增加541810J ⋅⨯,则气体对外作 功______J.10、工作在7℃和27℃之间的卡诺致冷机的致冷系数为 14 ,工作 在7℃和27℃之间的卡诺热机的循环效率为 6.67% 。
(二)中(一般综合题)1、2mol 单原子分子理想气体,经一等容过程后,温度从200K 上升到500K,则气体吸收的热量为_37.4810⨯____J.2、气体经历如图2所示的一个循环过程,在这个循环中,外界传给气体的净热量是 90J 。
大物习题解答-大学物理习题答案-第6章 恒定电流
第六章 恒定电流6-1 长度l =1.0m 的圆柱形电容器,内外两极板的半径分别R 1=5.0×10-2m ,R 2=1.0×10-1m ,,其间充有电阻率ρ=1.0×109Ω.m 的非理想电介质,设二极板间所加电压1000V ,求(1)该介质的漏电电阻值;(2)介质内各点的漏电流电流密度及场强。
解:(1)柱面间任一薄层的漏电电阻为:rldrdR πρ=2 整个圆柱形电容器介质的漏电电阻值为:12ln 2221R R l rl dr dR R R R πρ=πρ==⎰⎰ 代入数据得Ω⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=--82191010.1100.5100.1ln 114.32100.1R (2)A R V I 68101.91010.11000-⨯=⨯==rl S I j π⨯==-2101.96r ⨯⨯⨯⨯=-114.32101.96=26/1044.1m A r -⨯ (3)=ρ=j E r 691044.1100.1-⨯⨯⨯m V r/1044.13⨯= 6-2 在半径分别为R 1和R 2(R 1< R 2)的两个同心金属球壳中间,充满电阻率为ρ的均匀的导电物质,若保持两球壳间的电势差恒定为V ,求(1)球壳间导电物质的电阻;(2)两球壳间的电流;(3)两球壳间离球心距离为r 处的场强。
解:(1)球面间任一薄层的电阻为:24rdrdR πρ= 整个球壳间导电物质的电阻为:)114421221R R rdr dR R R R -πρ=πρ==⎰⎰( (2))(41221R R R VR R VI -ρπ==(3)=⋅=⎰21R R r d E V ρρΘ=πε⎰dr rqR R 21204211204R R R R q -πε )( ˆ)(ˆ4212122120R r R rr R R R VR r r q E <<-=πε=∴ρ6-3 一根铜线和一根铁线,长度均为l ,直径为d ,今把两者连接起来,并在此复合导线两端加电势差V 。
大学物理复习-第五六章
E与(1) 相同.
W = Q E=417 J
4分
(3)
Q =0,E与(1) 同
W = E=623 J (负号表示外界作功)
3分
28
10、一定量的理想气体,由状态a经b到达c. (如图,abc为一直线)求此过程中 (1) 气体对外作的功; (2) 气体内能的增量; (3) 气体吸收的热量.(1 atm=1.013×105 Pa)
件___0 _f_(__) _d___1__,此条件的物理意义是:
分子速率处于(0~∞ )区间的分子数占总分子数
的百分比为1 .
2.若f()为气体分子速率分布函数,N为气体分子
总数,m为分子质量,则
2 1m 2Nf ( )d的物理
1 2
意义为速__率__在__速_率__间__隔___1~___2_之_内__的__分__子_平__均__动__能_之__和_。
到50%,若低温热源保持不变,则高温热源的温度应增加
___K.
500
100
8、1 mol 理想气体(设 Cp/CV为已知)的循环过程如T -V图所示,其中CA为绝热过程,A点状态参量(T1, V1)和B点的状态参量(T2,V2)为已知.试求C点的状 态参量:
Vc=____V,2
Tc=___(_V1_/ V_2_) _1 T_1 _____,
解: N22N, M1 2M2, T2 5T1
E2 E1
m
M2 m
M1
3 2
RT2
5 2
RT1
3 5
M1T2 M 2T1
6
第六章 热力学基础
一、热力学第一定律
二、四个过程
内能增量
E
m' M
(完整版)大学物理学(课后答案)第5-6章
第5章 机械振动一、选择题5-1 一个质点作简谐振动,振幅为A ,在起始时刻质点的位移为2A-,且向x 轴的正方向运动,代表这个简谐振动的旋转矢量图为[ ]分析与解 图中旋转矢量投影点的运动方向指向Ox 轴正向,同时矢端在x 轴投影点的位移为2A-,满足题意,因而选(D)。
5-2 作简谐振动的物体,振幅为A ,由平衡位置向x 轴正方向运动,则物体由平衡位置运动到32Ax =处时,所需的最短时间为周期的几分之几[ ] (A) 1 /2 (B) 1/4 (C) 1/6 (D) 1/12分析与解 设1t 时刻物体由平衡位置向x 轴正方向运动,2t 时刻物体第一次运动到32A x =处,可通过旋转矢量图,如图5-2所示,并根据公式2t T ϕπ∆∆=得31226t T T T ϕπππ∆∆===,,因而选(C)。
5-3 两个同周期简谐振动曲线如图5-3(a)所示,1x 的相位比2x 的相位[ ] O O OO A Axxx(A) (B)(D)(C)A /2-A /2 A /2 -A /2A Aωωωωx习题5-1图习题5-2图(A) 落后2π (B) 超前2π(C) 落后π (D) 超前π分析与解 可通过振动曲线作出相应的旋转矢量图(b ),正确答案为(B )。
5-4 一弹簧振子作简谐振动,总能量为E ,若振幅增加为原来的2倍,振子的质量增加为原来的4倍,则它的总能量为[ ](A) 2E (B) 4E (C) E (D) 16E 分析与解 因为简谐振动的总能量2p k 12E E E kA =+=,因而当振幅增加为原来的2倍时,能量变为原来的4倍,因而答案选(B)。
5-5 两个同振动方向、同频率、振幅均为A 的简谐振动合成后,振幅仍为A ,则这两个简谐振动的相位差为[ ](A) 60 (B) 90 (C) 120 (D) 180分析与解 答案(C )。
由旋转矢量图可知两个简谐振动的相位差为120时,合成后的简谐运动的振幅仍为A 。
大学物理学第五六章恒定磁场自学练习题
07《大学物理学》第五六章恒定磁场自学练习题(共11页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第五章 恒定磁场部分 自学练习题要掌握的典型习题: 1.载流直导线的磁场:已知:真空中I 、1α、2α、x建立坐标系Oxy ,任取电流元I dl ,这里,dl dy =P 点磁感应强度大小:02sin 4Idy dB r μαπ=;方向:垂直纸面向里⊗。
统一积分变量:cot()cot y x x παα=-=-;有:2csc dy x d αα=;sin()r x πα=-。
则: 2022sin sin 4sin x d B I x μαααπα=⎰210sin 4I d x ααμααπ=⎰012(cos cos )4I xμααπ-=。
①无限长载流直导线:παα==210,,02IB xμπ=;(也可用安培环路定理直接求出)②半无限长载流直导线:παπα==212,,04IB xμπ=。
2.圆型电流轴线上的磁场:已知:R 、I ,求轴线上P 点的磁感应强度。
建立坐标系Oxy :任取电流元Idl ,P 204rIdldB πμ=;方向如图。
分析对称性、写出分量式:0B dB ⊥⊥==⎰;⎰⎰==20sin 4r Idl dB B x x απμ。
统一积分变量:r R =αsin∴⎰⎰==20sin 4r Idl dB B x x απμ⎰=dl r IR 304πμR r IR ππμ2430⋅=232220)(2x R IR +=μ。
结论:大小为2022322032()24I R rIR B R x μμππ⋅⋅==+;方向满足右手螺旋法则。
①当x R >>时,220033224IRI R B x xμμππ==⋅⋅; ②当0x =时,(即电流环环心处的磁感应强度):00224IIB RRμμππ==⋅; B⊗RI dlIdlr αOB d RrB③对于载流圆弧,若圆心角为θ,则圆弧圆心处的磁感应强度为:04IRB μθπ=。
大学物理第五章和第六章习题答案
大学物理习题集(上)专业班级 姓名_ 学号_第五章 刚体的定轴转动一.选择题1.关于刚体对轴的转动惯量,下列说法中正确的是[ C ](A )只取决于刚体的质量,与质量的空间分布和轴的位置无关。
(B )取决于刚体的质量和质量的空间分布,与轴的位置无关。
(C )取决于刚体的质量、质量的空间分布和轴的位置。
(D )只取决于转轴的位置,与刚体的质量和质量的空间分布无关。
2. 均匀细棒 OA 可绕通过某一端 O 而与棒垂直的水平固定光滑轴转动,今使棒从水平位置由静止开始自 由下降,在棒摆到竖直位置的过程中,下述说法哪一种是正确的?[ A ](A )角速度从小到大,角加速度从大到小。
A(B )角速度从小到大,角加速度从小到大。
(C )角速度从大到小,角加速度从大到小。
(D )角速度从大到小,角加速度从小到大。
3. 如图所示,一圆盘绕水平轴 0 做匀速转动,如果同时相向地射来两个质量相同、速度大小相同,且沿同一直线运动的子弹。
子弹射入圆盘均留在盘内,则 子弹射入后的瞬间,圆盘的角速度将 [ B ](A )增大; (B )减小; (C )不变; (D )无法确定。
解答 以圆盘和两子弹为系统,外力矩为零,系统的角动量守恒。
按题意, 两个子弹的初始角动量(对 0 轴之和为零。
两子弹留在圆盘内,增大了圆盘的 转动惯量。
设圆盘的转动惯为 J ,转动的角速度为 ω0 ,则有J ω0 = ( J + ∆J )ωω0 > ω有速度减小,所以应选(B )4. 一轻绳绕在具有水平转轴的定滑轮上,绳下端挂物体,物体的质量为 m ,此时滑轮的角加速度为 a 。
若将物体卸掉,而用大小等于 mg 、方向向下的力拉绳子,则滑轮的角加速度将[ A ](A)变大; (B )不变; (C )变小; (D )无法判断。
解答如图 5-4(a)所示,设滑轮半径为 R,转动惯量为 J。
当绳下滑挂一质量为m 的物体时,受绳的张力F T 和重力W=mg 作用,加速度a 铅直向下。
大学物理课后习题答案(全册)
《大学物理学》课后习题参考答案习题11-1. 已知质点位矢随时间变化函数形式为)ωtsin ωt(cos j i R r其中为常量.求:(1)质点轨道;(2)速度和速率。
解:1)由)ωtsin ωt(cos j i R r知t cos R x ωtsin R yω消去t 可得轨道方程222Ryx2)jr vt Rcos sin ωωt ωR ωdtd iRωt ωR ωt ωR ωv2122])cos ()sin [(1-2. 已知质点位矢随时间变化的函数形式为j ir )t 23(t 42,式中r 的单位为m ,t 的单位为s .求:(1)质点的轨道;(2)从0t到1t 秒的位移;(3)0t 和1t 秒两时刻的速度。
解:1)由j ir)t 23(t 42可知2t 4x t23y消去t 得轨道方程为:2)3y(x2)jir v 2t 8dtd jij i v r 24)dt2t 8(dt101Δ3)jv 2(0)jiv 28(1)1-3. 已知质点位矢随时间变化的函数形式为j ir t t 22,式中r 的单位为m ,t 的单位为s .求:(1)任一时刻的速度和加速度;(2)任一时刻的切向加速度和法向加速度。
解:1)ji r v2t 2dtd iv a2dtd 2)212212)1t(2]4)t 2[(v1tt 2dtdv a 2t22221nta aat 1-4. 一升降机以加速度a 上升,在上升过程中有一螺钉从天花板上松落,升降机的天花板与底板相距为d ,求螺钉从天花板落到底板上所需的时间。
解:以地面为参照系,坐标如图,升降机与螺丝的运动方程分别为20121att v y (1)图 1-420221gttv h y (2)21y y (3)解之2d tg a 1-5. 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td dr ,td dv ,tv d d .解:(1)t v x 0式(1)2gt21hy 式(2)jir )gt 21-h (t v (t)20(2)联立式(1)、式(2)得22v 2gx hy (3)ji r gt -v td d 0而落地所用时间gh 2t所以j i r 2gh -v t d d 0jv g td d 2202y2x)gt (vvvv 211222222[()](2)g ghg t dv dtvgt vgh 1-6. 路灯距地面的高度为1h ,一身高为2h 的人在路灯下以匀速1v 沿直线行走。
大学物理a1作业答案
大学物理A1作业答案题目解析题目1题目描述:一辆汽车以30m/s的速度在笔直的公路上行驶,开始减速,以每秒2m/s²的加速度减速,问2秒后汽车的速度是多少?解析:该问题涉及到汽车减速运动的情况,我们可以利用加速度与速度之间的关系进行计算。
根据公式:v = u + at其中,v为末速度,u为初速度,a为加速度,t为时间。
代入已知值进行计算:u = 30 m/sa = -2 m/s² (减速度为负值)t = 2 sv = 30 + (-2) * 2v = 30 - 4v = 26 m/s所以,2秒后汽车的速度为26m/s。
题目2题目描述:一个物体自由落体,从静止开始,经过5秒后速度达到多少?解析:该问题涉及到自由落体运动,自由落体在重力作用下做加速下落运动,加速度的大小为g,可取近似值9.8m/s²(在地表附近)。
根据公式:v = u + gt其中,v为末速度,u为初速度(初始速度为0),g为加速度,t为时间。
代入已知值进行计算:u = 0 m/sg = 9.8 m/s²t = 5 sv = 0 + 9.8 * 5v = 49 m/s所以,经过5秒后速度达到49m/s。
题目求解题目3题目描述:一个物体沿着x轴正方向做匀速直线运动,其速度为10m/s,求该物体在6秒后的位移。
解析:匀速直线运动的物体在单位时间内做相同的位移,位移的大小可以用速度乘以时间来计算。
根据公式:s = ut + (1/2)at²其中,s为位移,u为初速度,t为时间。
由于题目中没有给出加速度,可以判断该运动为匀速运动,即加速度为0。
代入已知值进行计算:u = 10 m/st = 6 ss = 10 * 6s = 60 m所以,在6秒后,该物体的位移为60m。
题目描述:一个物体以20m/s的速度水平抛出,求其在3秒后的竖直方向上的位移。
解析:该问题涉及到二维抛体运动,由于没有给出竖直方向加速度的数值,可以假设物体的抛射高度较小,所以竖直方向上的加速度可以取近似值为9.8m/s²(重力加速度)。
大学物理1-6章课后习题答案1
⼤学物理1-6章课后习题答案1⼆、课后习题解答1-1、⼀飞轮直径为0.2m ,质量为5.00kg ,t 边缘饶⼀轻绳,现⽤恒⼒拉绳⼦的⼀端,使其有静⽌均匀地加速,经0.50s 转速达10转/s 。
假定飞轮可看作实⼼圆柱体。
求;飞轮的⾓加速度及在这段时间转过的转数拉⼒及拉⼒所做的功从拉动后t=10s 时飞轮的⾓速度及边缘上⼀点的速度和切向加速度及发向速度。
解:,/1058.1,/6.12,/126,/1026.1)3(3.4921212125232202s m r a s m r a s m r v s t J J J J A t n t t z z z ?======?====-=ωβωβωωωωτ1-2、有⼀根长为l 、质量为m 的匀质细杆,两端各牢固的连接⼀个质量为m 的⼩球,整个系统可绕⼀过O 点并垂直于杆的⽔平轴⽆摩察的转动,如图。
当系统转到⽔平位置时,求:系统所受的和⼒矩系统的转动惯量系统的⾓加速度解:(1)设垂直纸⾯向⾥为z 轴的正⽅向(即⼒矩的正⽅向),合⼒矩为两⼩球及杆的重⼒矩之和。
m gl M M M M lm g r g dr rg rgdm M l mlm g M lm g M F r M z z zz l l l l z zzz 4341243,4190,4/34/24/34/0=+'+'=∴======'-='=?=--??杆右左杆右左杆所受重⼒矩:其中两⼩球所受重⼒矩:ρρρθ224/34/34/34/24/34/222483748731(,)43()2(m l J J J J m l r dr r dm r J l m J l m J z z zz l l l l l l z z z=+'+'=∴====='='---?杆右左杆右左杆的转动惯量:两⼩球的转动惯量:转动惯量之和,⼩球的转动惯量和杆的系统的转动惯量等于两λλ(3)由转动定理lg J M J M z z z z 3736===ββ1-3、有⼀质量为m 1、 m 2(m 1>m 2)两物体分别悬挂在两个半径不同的组合轮上,如图。
大学物理学(课后答案)第5-6章
第5章 机械振动一、选择题5-1 一个质点作简谐振动,振幅为A ,在起始时刻质点的位移为2A-,且向x 轴的正方向运动,代表这个简谐振动的旋转矢量图为[ ]分析与解 图中旋转矢量投影点的运动方向指向Ox 轴正向,同时矢端在x 轴投影点的位移为2A-,满足题意,因而选(D)。
5-2 作简谐振动的物体,振幅为A ,由平衡位置向x 轴正方向运动,则物体由平衡位置运动到32Ax =处时,所需的最短时间为周期的几分之几[ ] (A) 1 /2 (B) 1/4 (C) 1/6 (D) 1/12分析与解 设1t 时刻物体由平衡位置向x 轴正方向运动,2t 时刻物体第一次运动到32A x =处,可通过旋转矢量图,如图5-2所示,并根据公式2t T ϕπ∆∆=得31226t T T T ϕπππ∆∆===,,因而选(C)。
5-3 两个同周期简谐振动曲线如图5-3(a)所示,1x 的相位比2x 的相位[ ] O O OO A Axxx(A) (B)(D)(C)A /2-A /2 A /2 -A /2A Aωωωωx习题5-1图习题5-2图(A) 落后2π (B) 超前2π(C) 落后π (D) 超前π分析与解 可通过振动曲线作出相应的旋转矢量图(b ),正确答案为(B )。
5-4 一弹簧振子作简谐振动,总能量为E ,若振幅增加为原来的2倍,振子的质量增加为原来的4倍,则它的总能量为[ ](A) 2E (B) 4E (C) E (D) 16E 分析与解 因为简谐振动的总能量2p k 12E E E kA =+=,因而当振幅增加为原来的2倍时,能量变为原来的4倍,因而答案选(B)。
5-5 两个同振动方向、同频率、振幅均为A 的简谐振动合成后,振幅仍为A ,则这两个简谐振动的相位差为[ ](A) 60 (B) 90 (C) 120 (D) 180分析与解 答案(C )。
由旋转矢量图可知两个简谐振动的相位差为120时,合成后的简谐运动的振幅仍为A 。
第6章大学物理(I-1)教材课后习题答案
当 t
2
时, I i
100 0.5 0.12 20 0.987 A 100
B N 0 I , 2a
51
(2)为圆电流在圆心处的磁场强度为
所以该感应电流在圆心 O 处的磁感应强度为
B
6.3
N 0 I 100 4 0.987 6.2 103 T 2a 2 0.1
如 题 6.3 图 所 示 , 一 很 长 的 直 导 线 载 有 交 变 电 流
它旁边有一长方形线圈 ABCD, 长为 l , 宽为 (b a ) , i I 0 sin t , 线圈和导线在同一平面内。求: (1)穿过回路 ABCD 的磁通量 m ; (2)回路 ABCD 中的感应电动势。 解(1)如图 6.3 取面积元 dS ldx ,该面积元处磁感应强度 为 B
m BS Bl ( x0 vt)
所以 题 6.4 图
i
d m Blv 0.5 15102 4 0.3 V,其方向为 b a ,故 U a U b dt Blv 1.5 A,所以棒在运动过程中受到的安培力为 (2) 因为 I i i R R
题 6.5 图
B
所以 d m B dS BdS 由此可得
0 I 2x
c
b v
0 I ( x l ) tan dx 2x
θ L x
a dx
I tan l a 6.5 解图 (1 )dx 0 [a l ln(1 )] x 2 l d m I tan dl a av 因为 v , 所以 i 0 [v ln(1 ) ] dt dt 2 l la
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A
1
r 2
r a
b
1、 下列几个叙述中哪一个是正确的?
A 、电场中某点场强的方向,就是将点电荷放在该点所受电场力的方向;
B 、在以点电荷为中心的球面上,由该点电荷所产生的场强处处相同;
C 、场强方向可由E =F
/q 定出,其中q 为试验电荷的电量,q 可正可负; D 、以上说法都不正确。
[ ] 1. C
解释:A 答案点电荷可能有正负;B 答案场强是矢量
2、 关于高斯定理的理解有下面几种说法,其中正确的是 A 、如果高斯面内无电荷,则高斯面上E
处处为零; B 、如果高斯面上E
处处不为零,则该面内必无电荷;
C 、如果高斯面内有净电荷,则通过该面的电通量必不为零;
D 、如果高斯面上E
处处为零,则该面内必无电荷。
[ ] 2. C
解释:A 答案通量为零不一定场强为零;D 答案考虑等量异号电荷,可以使得处处为零。
3、 在静电场中,下列说法中哪一个是正确的?
A 、带正电荷的导体,其电势一定是正值;
B 、等势面上各点的场强一定相等;
C 、场强为零处,电势也一定为零;
D 、场强相等处,电势梯度矢量一定相等。
[ ] 3. D
解释:A 答案电势是个相对值,要参考零电势的选择。
4、 如图所示,在电荷为Q -的点电荷A 的静电场中,将另一电荷为q 的点电荷B 从a 点移
到b 点,a 、b 两点距离点电荷A 的距离分别为1r 和2r ,则移动过程中电场力做的功为 A 、
012114Q r r πε⎛⎫-- ⎪⎝⎭; B 、012114qQ r r πε⎛⎫
- ⎪⎝⎭
;
C 、012114qQ r r πε⎛⎫
-- ⎪⎝⎭
; D 、
()0214qQ r r πε-- [ ]
4. C
解释:电场力做功等于电势能差,注意正负号。
5、 两个均匀带电的同心球面,半径分别为R 1、R 2(R 1<R 2),小球带电Q ,大球带电-Q ,下列
各图中哪一个正确表示了电场的分布 [ ]
(A) (B) (C) (D) 5. D
解释:由高斯定理依次求出各部分场强即可。
6、 对于带电的孤立导体球
A 、导体内的场强与电势大小均为零;
B 、导体内的场强为零,而电势为恒量;
C 、导体内的电势比导体表面高;
D 、导体内的电势与导体表面的电势高低无法确定。
[ ] 6. B
解释:参考导体静电平衡的结论。
7、 如图所示,有一边长为a 的正方形平面,在其中垂线上距中心O 点
a /2处,有一电荷为q 的正点电荷,则通过该平面的电场强度通量为
A 、
03εq ; B 、0
4επq ; C 、03επq ; D 、0
6εq 。
[ ]
7. D
解释:构建立方体包围点电荷,由高斯定理求出平面的通量。
q
12121221
∙
∙
1q 2q S
8、 如图所示,在点电荷+q 的电场中,取M 点处电势为零点,则P 点的电势为 [ ]
A 、
a
q 04πε; B 、
a
q 08πε; C 、
a
q 04πε-; D 、
a
q 08πε-。
8. B
解释:电势差与零电势的选择无关。
22
0000
d d 4π21114π4π28πM a
P P
a
q r V E l εr a q q a εr εa a q εa
=⋅=⎛⎫
=-=--
⎪⎝⎭
=
⎰⎰
9、 如图所示,边长分别为a 和b 的矩形,其A 、B 、C 三个顶点
上分别放置三个电量均为q 的点电荷,则中心O 点的场强为 ,方向 。
9.
2
04a
q πε OD (方向一致皆可)
解释:A 、C 电荷的场强抵消。
10、如图所示,电荷分别为1q 和2q 的两个点电荷单独在空间各点产生的静电
场强分别为1E 和2E ,空间各点总场强为12E E E =+,现在作一封闭曲面S ,则以下两式分别给出通过S 的电场强度通量
=⋅⎰S d E
1 ;=⋅⎰S d E 。
B
a
10.
1
εq
2
1εq q +
解释:高斯定理通量只跟内部电荷有关。
11.
2
R E π 12.
如图所示,两块“无限大”的均匀带电平行平板,其电荷面密度分别为σ(0σ>)及2σ-,试写出各区域的电场强度E : I 区E 的大小 ,方向 ; II 区E 的大小 ,方向 ; III 区E 的大小 ,方向 。
12.
2εσ
右 0
23εσ
右 0
2εσ
左 解释:根据公式0
2εσ
=E 计算即可。
13.
13、极板间为真空的平行板电容器,充电后与电源断开,将两极板用绝缘工具拉开一些距离,
则下列说法正确的是 [ ] A 、电容器极板上电荷面密度增加; B 、电容器极板间的电场强度增加; C 、电容器的电容不变;
D 、电容器极板间的电势差增大。
13. D
解释:电量不变则电荷面密度不变,场强不变则电势差变大。
σ
2σ
-I
II
III
14.
15. 为了把4个点电荷q 置于边长为L 的正方形的四个顶点上,外力须做功 。
15. L
q L q 02
02
42πεπε+
解释:从放置第二个点电荷开始,计算每个电荷的电势能。
2
0(44q L
πε
16.
真空中,有一均匀带电细圆环,电荷线密度为λ,其圆心处的电场强度大小E 0= ,电势U 0= 。
(选无穷远处电势为零)
2ελ 解释:计算同课堂例题。
17.
一金属球壳的内、外半径分别为R 1和R 2,带电荷为Q .在球心处有一电荷为q 的点电荷,则球壳内表面上的电荷面密度σ =______________。
17. 2
1
4R q
π-
解释:导体静电平衡则内表面感应等量异号电荷。
18.
19、2
02Q S
参考解答:
20.
21.
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