《大学物理习题集》上习题解答

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大学物理第五版上册习题集答案

1分
σ 2 EAB d AC
且
σ1
+σ2
=
qA S
2分
得
σ2
=
qA 3S
1分
σ1
=
2qA 3S
1分
而
qC
=
−σ 1S
=
−
2 3
qA
=
−2 ×10−7 C
qB = −σ 2S = −1×10−7 C
1分
则
UA
=
EAC d AC
=
σ1 ε0
d AC
=
2.3 × 103V
4、答案：（1）、由题给条件 ( b − a) << a 和 L >> b ，忽略边缘效应, 应用高斯定理可求出
点产生的磁感应强度为： dB1
=
μ 0 I1 4πR 2
dl
方向为垂直纸面向外
∫ ∫ 整段优弧长在 O 点产生的磁感应强度为： B1 =
dB1 =
l1 μ 0 I dl = μ 0 I1l1
0 4πR 2
4πR 2
方向
为垂直纸面向外，同理劣弧长在 O 点产生的磁感应强度为：
B2
=
μ0 I 2l2 4πR 2
(3 分)
（3）在外圆柱面之外做一同轴圆柱形高斯面，由于高斯内电荷的代数和为零，所以

大学物理习题参考解答上洛仑兹变换_狭义相对论的时空观

单元六洛仑兹变换狭义相对论的时空观

一选择题

01. 下列几种说法:

1) 所有惯性系对物理基本规律都是等价的；

2) 在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关；

3) 在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速度的大小都相同。

其中哪些说法是正确的？【 D 】

(A) 只有(1)、(2)是正确的； (B) 只有(1)、(3)是正确的；

02. 两个惯性系存在接近光速的相对运动，相对速率为u (其中u 为正值)，根据狭义相对论，在相对运动方向上的坐标满足洛仑兹变换，下列不可能的是【 D 】

(A) ()x x ut '=-； (B) ()x x ut '=+

(A) 3昼夜； (B) 4昼夜； (C) 6.5昼夜； (D) 8.3昼夜。

04. 设想从某一惯性系S '系的坐标原点O ' 沿x '方向发射一光波，在S '系中测得光速x u c '=，则光对另一个惯性系S 系的速度x u 应为【 D 】 (A) 23c ； (B) 45c ； (C) 13

c ； (D) c 。 05. 两个电子沿相反方向飞离一个放射性样品，每个电子相对于样品的速度大小为0.67c ，

则两个电子的相对速度大小为【 C 】

大学物理_上_练习题解答

4．解：设水流向叶片的速度为 vi ，则水流出叶片的速度为 vi ，在 t 时间间隔内，流过
2

叶片的水的质量 m Q t ，其动量的增量 p 2mvi ，由动量定理知：叶片作用于水的力为

p 2mv i 2Qvi t t

由牛顿第三定律知，水作用于叶片的力为 2Qvi ，其大小为ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ2Qv ，方向为水流向叶片的速度方向。 5．解： I
d dt
t
6．解：由转动定律，得
k J t J ln 2 k

0
dt
J k

0 2
0
d ，
7．解：根据转动定律 M J J
d M ，得 d dt ， dt J
3 2
其中 M rF ， r 0.1m ， F 0.5t ， J 10 kgm ，分别代入上式，得
2mgR 2 1 J
mg T
5
T1 R M f J 1 mg T1 ma1 ， R a 1 1
T2 R M f J 2 mg T2 ma2 R a 2 2
消去 1 、 2 、 T1 、 T2 、 M f ，得
dv 0 ， a an 0 。 dt

大学物理练习册习题及答案

习题及参考答案

第2章质点动力学

参考答案

一思考题

2-1如图，滑轮绳子质量忽略不计，忽略一切摩擦力，物体A 的质量m A 大于物体B 的质量m B ，在A 、B 运动过程中弹簧秤的读数是

(A )(

)12m m g + (B )()12m m g -

(C )121

2m m g m m ⎛⎫

⎪+⎝⎭ (D )1212

4m m g m m ⎛⎫

⎪+⎝⎭

2-2用水平压力F 把一个物体压着靠在竖直的墙面上保持静止，当F 逐渐增大时，物体所受的静摩擦力f

(A )恒为零 (B )不为零，但保持不变

(C )随成F 正比增大 (D )开始随F 增大，达到某一值后，就保持不变 2-3如图，物体A 、B 的质量分别为M 、m ，两物体间摩擦系数为μ，接触面为竖直面，为使B 不下滑，则需要A 的加速度为

(A )a g μ≥ (B )a g μ≥ (C )a g ≥ (D )

M m

a g M +≥

2-4质量分别为m 和M 的滑块A 和B ，叠放在光滑的水平面上，如图，A 、B 间的静摩擦系数为μs ，滑动摩擦系数为μk ，系统原先处于静止状态，今将水平力F 作用于B 上，要使A 、B 间不轰生相对滑动，应有

(A )s F mg

μ≤ (B )

(1)s F m M mg

μ≤+(C )

()s F m M mg μ≤+

(D )

s m M

F mg

M μ+≤

m A 思考题2-1图

思考题2-3图思考题2-4图

(a )(b )

m m

m 2

1m 2

1思考题2-7图

2-5 在光滑的水平面上，放有两个相互接触的物体A 和B ,质量分别为m 1和m 2，且m 1> m 2。设有一水平恒力F ，第一次作用在A 上如图(a )所示，第二次作用在B 上如图(b )所示，

大学物理习题参考解答上静电场环路定理_电势能_电势和电势差

角增加的方向转过1800
的过程中，电场力做的功：A
2
pE
cos
。
偶极矩的电势能：W W W q (q ) q( )
E
dr
El
cos
—— W pE cos
沿角增加的方向转过1800 ，偶极矩的电势能：W pE cos
电场力做的功： A (W W ) 2 pE cos
1) 电荷面密度
2) 如果使球心处的电势为零，外球面上应放掉多少电荷？
1 Q
带电为 Q ，半径为 R 的球面在空间产生的电势：
4 1
0
r Q
40 R
rR rR
带电球面 1 和带电球面 2 在空间产生的电势：
1 Q1
1
40
1
r Q1
40 r1
r r
r1 r1
和2
1
40
1
40
Q2 r
23 4 0
qQ a
；
(B)
43 4 0
qQ a
；
(C)
6 3 qQ 40 a ；
(D)
8 3 qQ 40 a 。
04. 关于静电场的保守性的叙述可以表述为：
【C】
(A) 静电场场强沿任一曲线积分时，只要积分路径是某环路的一部分，积分结果就一定为零；
(B) 静电场场强沿任意路径的积分与起点和终点的位置有关，也要考虑所经历的路径；

大学物理练习题及答案详解

大学物理练习题及答案

详解

-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

大学物理学(上)练习题

第一编力学第一章质点的运动

1．一质点在平面上作一般曲线运动，其瞬时速度为,v

瞬时速率为v ，平均速

率为,v 平均速度为v

，它们之间如下的关系中必定正确的是

(A) v v ≠，v v ≠； (B) v v =，v v ≠；

2．一质点的运动方程为26x t t =-(SI)，则在t 由0到4s 的时间间隔内，质点位移的大小为，质点走过的路程为。

3．一质点沿x 轴作直线运动，在t 时刻的坐标为234.52x t t =-（SI ）。试求：质点在

（1）第2秒内的平均速度；（2）第2秒末的瞬时速度；（3）第2秒内运动的路程。

4．灯距地面的高度为1h ，若身高为2h

v 沿水平直线行走，如图所示，则他的头顶在地上的影子M 面移动的速率M v = 。

5．质点作曲线运动，r

表示位置矢量，s 表示路程，t a 表示切向加速度，下列表达式

（1）

dv a dt =，（2）dr v dt =，（3）ds v dt =，（4）||t dv a dt

=. （A ）只有（1）、（4）是对的；（B ）只有（2）、（4）是对的；（C ）只有（2）是对的；（D ）只有（3）是对的. [ ]

6．对于沿曲线运动的物体，以下几种说法中哪一种是正确的。

（A ）切向加速度必不为零；（B ）法向加速度必不为零（拐点处除外）；

(完整版)《大学物理》习题册题目及答案第2单元动量守恒定律

第2单元动量守恒定律

序号学号姓名专业、班级

一选择题

[ B ]1. 力i F t 12=(SI)作用在质量m ＝2 kg 的物体上，使物体由原点从静止开始运动，则它在3秒末的动量应为：

(A) －54i kg ⋅m ⋅s -1

(B) 54i kg ⋅m ⋅s -1

-1

[ C ]2. 如图所示，圆锥摆的摆球质量为m ，速率为v ，圆半径为R ，当摆球在轨道上运动半周时，摆球所受重力冲量的大小为：

(A) mv 2 (B)

()()22/2v R mg mv π+

(C)

Rmg

π (D) 0

[ A ]3 .粒子B 的质量是粒子A 的质量的4倍。开始时粒子A 的速度为()j i ϖ

ϖ43+，粒子B 的速度

为(j i ϖϖ72-)。由于两者的相互作用，粒子A 的速度为()j i ϖ

ϖ47-，此时粒子B 的速度等于：

(A) j i 5- (B) j i ϖϖ72- (C) 0 (D) j i ϖ

ϖ35-

[ C ]4. 水平冰面上以一定速度向东行驶的炮车，向东南（斜向上）方向发射一炮弹，对于炮车和炮弹这一系统，在此过程中（忽略冰面摩擦及空气阻力）（A ）总动量守恒

（B ）总动量在炮身前进的方向上的分量守恒，其它方向动量不守恒 (C) 总动量在水平面上任意方向的分量守恒，竖直方向分量不守恒（D ）动量在任何方向的分量均不守恒

二填空题

1. 一颗子弹在枪筒里前进时所受的合力大小为t F 3

1044005

⨯-=(SI)，子弹从枪口射出的速率为3001

大学物理学上册习题解答完整版

大学物理学上册习题解

答

HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】

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) (6)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？ (7)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)

(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

大学物理学上册习题解答

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r =

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？

大学物理练习册习题及答案波动学基础

习题及参考答案

第五章波动学基础

参考答案

思考题

5-1把一根十分长的绳子拉成水平，用手握其一端，维持拉力恒定，使绳端在垂直于绳子的方向上作简谐振动，则

（A ）振动频率越高，波长越长；（B ）振动频率越低，波长越长；（C ）振动频率越高，波速越大；（D ）振动频率越低，波速越大。 5-2在下面几种说法中，正确的说法是

（A ）波源不动时，波源的振动周期与波动的周期在数值上是不同的；（B ）波源振动的速度与波速相同；

（C ）在波传播方向上的任二质点振动位相总是比波源的位相滞后；（D ）在波传播方向上的任一质点的振动位相总是比波源的位相超前 5-3一平面简谐波沿ox 正方向传播，波动方程为

010cos 2242t x y ππ⎡⎤

⎛⎫=-+ ⎪⎢⎥

⎝⎭⎣⎦. (SI)

该波在t =0.5s 时刻的波形图是（）

5-4图示为一沿x 轴正向传播的平面

简谐波在t =0时刻的波形，若振动以余弦函数表示，且此题各点振动初相取-π到π

之间的值，则（）

（A ）1点的初位相为φ1=0

（B ）0点的初位相为φ0=-π/2

(m)

(A )

(m)

(B )

(C )

(D )

思考题5-3图

思考题5-4图

（C ）2点的初位相为φ2=0 （D ）3点的初位相为φ3=0

5-5一平面简谐波沿x 轴负方向传播。已知x=b 处质点的振动方程为[]0cos y A t ωφ=+，

波速为u ，则振动方程为（）

(A)()0cos y A t b x ωφ⎡⎤=+++⎣⎦

(B)

(){}0cos y A t b x ωφ⎡⎤=-++⎣⎦

《大学物理学》第二版上册习题解答

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r =

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？

大学物理(上)课后习题问题详解

第1章质点运动学 P21

1.8 一质点在xOy 平面上运动，运动方程为：x =3t +5, y =

1t 2

+3t -4. 式中t 以 s 计，x ,y 以m 计。⑴以时间t 为变量，写出质点位置矢量的表示式；⑵求出t =1 s 时刻和t ＝2s 时刻的位置矢量，计算这1秒质点的位移；⑶计算t ＝0 s 时刻到t ＝4s 时刻的平均速度；⑷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 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)。

解：（1）j t t i t r

)432

1()53(2-+++=m

⑵ 1=t s,2=t s 时，j i r

5.081-= m ；2114r i j =+m

∴ 213 4.5r r r i j ∆=-=+m

⑶0t =s 时，054r i j =-；4t =s 时，41716r i j =+

∴ 140122035m s 404

r r r i j

i j t --∆+=

===+⋅∆-v ⑷ 1d 3(3)m s d r

i t j t

=++⋅v ，则：437i j =+v 1s m -⋅ (5) 0t =s 时，033i j =+v ；4t =s 时，437i j =+v

24041 m s 44

a j t --∆=

===⋅∆v v v (6) 2d 1 m s d a j t

=⋅v

大学物理习题集(上,含解答)

大学物理习题集（上册，含解答）

第一章质点运动学

1．1 一质点沿直线运动，运动方程为x (t ) = 6t 2 - 2t 3．试求：（1）第2s 内的位移和平均速度；

（2）1s 末及2s 末的瞬时速度，第2s 内的路程；（3）1s 末的瞬时加速度和第2s 内的平均加速度．

[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)．

[注意] 第几秒内的平均速度和平均加速度的时间间隔都是1秒．

1．2 一质点作匀加速直线运动，在t = 10s 内走过路程s = 30m ，而其速度增为n = 5倍．试证加速度为2

大学物理习题集答案1-2

一、

选择题

1．关于电场强度定义式E = F /q 0，下列说法中哪个是正确的？ [ B ] (A) 场强E 的大小与试探电荷q 0的大小成反比；

(B) 对场中某点，试探电荷受力F 与q 0的比值不因q 0而变； (C) 试探电荷受力F 的方向就是场强E 的方向； (D) 若场中某点不放试探电荷q 0，则F = 0，从而E = 0.

2．如图1.1所示，在坐标(a , 0)处放置一点电荷+q ，在坐标(-a ,0)处放置另一点电荷-q ，P 点是x 轴上的一点，坐标为(x , 0).当x >>a 时，该点场强的大小为： [ D ](A)

x q

04πε. (B)

04x q

πε.

02x qa πε (D) 30x qa

πε.

5.在没有其它电荷存在的情况下,一个点电荷q 1受另一点电荷 q 2 的作用力为f 12 ,当放入第三个电荷Q 后,以下说法正确的是

[ C ] (A) f 12的大小不变,但方向改变, q 1所受的总电场力不变；

(B) f 12的大小改变了,但方向没变, q 1受的总电场力不变；

二、填空题

1．如图1.4所示，两根相互平行的“无限长”均

匀带正电直线1、2，相距为d ，其电荷线密度分别为λ1和λ2，则场强等于零的点与直线1的距离

11λλλ+d

2．如图1.5所示,带电量均为+q 的两个点电荷,

分别位于x 轴上的+a 和－a 位置.则y 轴上各点场强表达式为E

大学物理习题集答案

一、选择题

1. 对一个作简谐振动的物体，下面哪种说法是正确的？ [ C ]

(A) 物体处在运动正方向的端点时，速度和加速度都达到最大值； (B) 物体位于平衡位置且向负方向运动时，速度和加速度都为零； (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；

(D) 物体处在负方向的端点时，速度最大，加速度为零。 2. 一沿X 轴作简谐振动的弹簧振子，振幅为A ，周期为T ，振动方程用余弦函数表示，如果该振子

的初相为4

π，则t=0时，质点的位置在： [ D ]

(A) 过1x A 2=处，向负方向运动； (B) 过1

x A 2=处，向正方向运动；

x A 2=-处，向正方向运动。

3. 一质点作简谐振动，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，代表此

简谐振动的旋转矢量图为 [ B ]

x o A ϖ x ω

(A) A/2 ω (B) (C)

(D)

o o

A ϖ x ω ω

A ϖ

A/2 -A/2 -A/2 (3)

题

4. 图(a)、(b)、(c)为三个不同的谐振动系统，组成各系统的各弹簧的倔强系数及重物质量如图所示，(a)、(b)、(c)三个振动系统的 (

为固有圆频率)值之比为：

[ B ]

(A) 2：1：1； (B) 1：2：4； (C) 4：2：1； (D) 1：1：2

5. 一弹簧振子，当把它水平放置时，它可以作简谐振动，若把它竖直放置或放在固定的光滑斜面上如图，试判断下面哪种情况是正确的： [ C ]