大学物理实验练习(2)
大学物理（二）练习册答案
1 大学物理（二）练习册参考解答第12章真空中的静电场一、选择题1(D)，2(C)，3(C)，4(A)，5(C)，6(B)，7(C)，8(D)，9(D)，10(B)，二、填空题(1). 电场强度和电势，0/q F E=，l E q W U aaò×==00d /(U 0=0). (2). ()042e /q q+，q 1、q 2、q 3、q 4 ；(3). 0，l / (2e 0)；(4). s R / (2e 0) ；(5). 0 ；(6). ÷÷øöççèæ-p 00114r r qe ；(7). －2³103 V ；(8). ÷÷øöççèæ-p a br r q q 11400e (9). 0，pE sin a ；(10). ()i a x A2+-.三、计算题1. 如图所示，真空中一长为L 的均匀带电细直杆，总电荷为q ，试求在直杆延长线上距杆的一端距离为d 的P 点的电场强度．解：设杆的左端为坐标原点O ，x 轴沿直杆方向．带电直杆的电荷线密度为l =q / L ，在x 处取一电荷元d q = l d x = q d x / L ，它在P 点的场强：()204d d x d L qE -+p =e ()204d x d L L xq -+p =e 总场强为ò+p =Lx d L x Lq E 020)(d 4－e ()d L d q +p =04e 方向沿x 轴，即杆的延长线方向．2．一个细玻璃棒被弯成半径为R 的半圆形，沿其上半部分均匀分布有电荷+Q ，沿其下半部分均匀分布有电荷－Q ，如图所示．试求圆心O 处的电场强度．解：把所有电荷都当作正电荷处理. 在q 处取微小电荷d q = l d l = 2Q d q / p 它在O 处产生场强Ldq P +Q－QROxyＰLdd qx (L+d －x ) d ExOq e e d 24d d 20220RQRq E p =p =按q 角变化，将d E 分解成二个分量：分解成二个分量：q q e q d sin 2sin d d 202RQE E x p ==q q e q d cos 2cos d d 202RQE E y p -=-=对各分量分别积分，积分时考虑到一半是负电荷对各分量分别积分，积分时考虑到一半是负电荷úûùêëé-p =òòpp p q q q q e 2/2/0202d sin d sin 2R QE x ＝0 2022/2/0202d cos d cos 2R Q R QE y e q q q q e pp p p -=úûùêëé-p -=òò所以所以j R Q j E i E E y x202e p -=+=3. “无限长”均匀带电的半圆柱面，半径为R ，设半圆柱面沿轴线OO'单位长度上的电荷为l ，试求轴线上一点的电场强度．，试求轴线上一点的电场强度．解:设坐标系如图所示．将半圆柱面划分成许多窄条．d l 宽的窄条的电荷线密度为荷线密度为q l l l d d d p=p =l R取q 位置处的一条，它在轴线上一点产生的场强为位置处的一条，它在轴线上一点产生的场强为q e l e l d 22d d 020RR E p =p =如图所示. 它在x 、y 轴上的二个分量为：轴上的二个分量为：d E x =d E sin q , d E y =－d E cos q 对各分量分别积分对各分量分别积分 R R E x 02002d sin 2e lq q e l pp =p =ò 0d c o s 202=p -=òp q q e lRE y场强场强 i Rj E i E E y x02e lp =+=4. 实验表明，在靠近地面处有相当强的电场，电场强度E垂直于地面向下，大小约为100 N/C ；在离地面1.5 km 高的地方，E也是垂直于地面向下的，大小约为25 N/C ． (1) 假设地面上各处E都是垂直于地面向下，试计算从地面到此高度大气中电荷的平均体密度；体密度；(2) 假设地表面内电场强度为零，假设地表面内电场强度为零，且地球表面处的电场强度完全是由均匀分布在地表面且地球表面处的电场强度完全是由均匀分布在地表面的电荷产生，求地面上的电荷面密度．(已知：真空介电常量0e ＝8.85³10-12 C 2²N -1²m -2) d qR Oxyqd qqq d E y y d l d q R q O d E xx d EOR’O'解：(1) 设电荷的平均体密度为r ，取圆柱形高斯面如图(1)(侧面垂直底面，底面D S 平行地面)上下底面处的上下底面处的 场强分别为E 1和E 2，则通过高斯面的电场强度通量为：，则通过高斯面的电场强度通量为：òòE²S d ＝E 2D S -E 1D S ＝(E 2-E 1) D S 高斯面S 包围的电荷∑q i ＝h D S r由高斯定理(E 2－E 1) D S ＝h D S r /e∴ () E Eh121-=er ＝4.43³10-13 C/m 3(2) 设地面面电荷密度为s ．由于电荷只分布在地表面，所以电力线终止于地面，取高斯面如图(2) 由高斯定理由高斯定理òòE ²S d =åi 01q e-E D S =SD se1∴ s=－e 0 E ＝－8.9³10-10 C/m 35. 一半径为R 的带电球体，其电荷体密度分布为的带电球体，其电荷体密度分布为r =Ar (r ≤R ) ， r =0 (r ＞R )， A 为一常量．试求球体内外的场强分布．为一常量．试求球体内外的场强分布．解：在球内取半径为r 、厚为d r 的薄球壳，该壳内所包含的电荷为的薄球壳，该壳内所包含的电荷为 r r Ar V q d 4d d 2p ×==r在半径为r 的球面内包含的总电荷为的球面内包含的总电荷为 403d 4Ar r Ar dV q rV p =p ==òòr (r ≤R) 以该球面为高斯面，按高斯定理有以该球面为高斯面，按高斯定理有 0421/4e Ar r E p =p ×得到得到 ()0214/e ArE =， (r ≤R ) 方向沿径向，A >0时向外, A <0时向里．时向里．在球体外作一半径为r 的同心高斯球面，按高斯定理有的同心高斯球面，按高斯定理有0422/4e AR r E p =p ×得到得到 ()20424/rAR E e =， (r >R ) 方向沿径向，A >0时向外，A <0时向里．时向里．6. 如图所示，一厚为b 的“无限大”带电平板的“无限大”带电平板 ， 其电荷体密度分布为r ＝kx (0≤x ≤b )，式中，式中k 为一正的常量．求：为一正的常量．求： (1) 平板外两侧任一点P 1和P 2处的电场强度大小；处的电场强度大小；(2) 平板内任一点P 处的电场强度；处的电场强度； (3) 场强为零的点在何处？场强为零的点在何处？解：解： (1) 由对称分析知，平板外两侧场强大小处处相等、方向垂直于平面且背离平面．设场强大小为E ．作一柱形高斯面垂直于平面．其底面大小为S ，如图所示．，如图所示．E(2)xbP 1 P 2Px OSE 2D SE 1(1) h按高斯定理åò=×0e /d q S E S ，即，即 020002d d 12e e r e kSbx x kSxS SEb b ===òò得到得到 E = k b kb 2 / (4e 0) (板外两侧) (2) 过P 点垂直平板作一柱形高斯面，底面为S ．设该处场强为E ¢，如图所示．按高斯定理有定理有()022ee k S bx d x kSSE Ex==+¢ò得到得到 ÷÷øöççèæ-=¢22220b x k E e (0≤x ≤b ) (3) E ¢=0，必须是0222=-bx ， 可得2/b x =7. 一“无限大”平面，中部有一半径为R 的圆孔，设平面上均匀带电，电荷面密度为s ．如图所示，试求通过小孔中心O 并与平面垂直的直线上各点的场强和电势(选O 点的电势为零)．解：将题中的电荷分布看作为面密度为s 的大平面和面密度为－s 的圆盘叠加的的圆盘叠加的 结果．选x 轴垂直于平面，坐标原点Ｏ在圆盘中心，大平面在x 处产生的场强为处产生的场强为 i xx E012e σ=圆盘在该处的场强为圆盘在该处的场强为i x R x x E÷÷øöççèæ+--=2202112e σ ∴ i xR xE E E 220212+=+=e σ 该点电势为该点电势为()22222d 2xRR xR xx U x+-=+=òe se s8. 一半径为R 的“无限长”圆柱形带电体，其电荷体密度为r =Ar (r ≤R )，式中A 为常量．试求：求：(1) 圆柱体内、外各点场强大小分布；圆柱体内、外各点场强大小分布； (2) 选与圆柱轴线的距离为l (l ＞R ) 处为电势零点，计算圆柱体内、外各点的电势分布．解：(1) 取半径为r 、高为h 的高斯圆柱面(如图所示)．面上各点场强大小为E 并垂直于柱面．则穿过该柱面的电场强度通量为：面．则穿过该柱面的电场强度通量为：xS P SE ESSEd xb E ¢sOROxPòp =×SrhE S E2d 为求高斯面内的电荷，r ＜R 时，取一半径为r ¢，厚d r ¢、高h 的圆筒，其电荷为的圆筒，其电荷为r r Ah V ¢¢p =d 2d 2r则包围在高斯面内的总电荷为则包围在高斯面内的总电荷为3/2d 2d 32Ahrr r Ah V rVp =¢¢p =òòr由高斯定理得由高斯定理得 ()033/22e Ahr rhE p =p 解出解出 ()023/e Ar E = (r ≤R ) r ＞R 时，包围在高斯面内总电荷为：时，包围在高斯面内总电荷为：3/2d 2d 32AhRrrAh VRVp=¢¢p=òòr由高斯定理由高斯定理 ()033/22e A h R r h E p =p 解出解出 ()r AR E 033/e = (r >R ) (2) 计算电势分布计算电势分布r ≤R 时 òòò×+==lRRrlrrr AR r r A r E U d 3d 3d 0320e e()Rl AR rR A ln 3903330e e +-=r ＞R 时 rl AR rr AR rE Ulrl rln3d 3d 033e e =×==òò9．一真空二极管，其主要构件是一个半径R 1＝5³10-4 m 的圆柱形阴极A 和一个套在阴极外的半径R 2＝4.5³10-3 m 的同轴圆筒形阳极B ，如图所示．阳极电势比阴极高300 300 VV ，忽略边缘效应. 求电子刚从阴极射出时所受的电场力．(基本电荷e ＝1.6³10-19 C) 解：与阴极同轴作半径为r (R 1＜r ＜R 2 )的单位长度的圆柱形高斯面，设阴极上电荷线密度为l ．按高斯定理有．按高斯定理有 2p rE = l / e 0 得到得到 E = l / (2p e 0r ) (R 1＜r ＜R 2) 方向沿半径指向轴线．两极之间电势差方向沿半径指向轴线．两极之间电势差òòp -=×=-21d 2d 0R R BAB A rr r E U U el120ln 2R R elp -=得到得到()120/ln 2R R UUAB-=p e l， 所以所以 ()rR R UUE AB1/ln 12×-=在阴极表面处电子受电场力的大小为在阴极表面处电子受电场力的大小为 ()()11211/c R RR UUeReE F AB×-==＝4.37³10-14 N 方向沿半径指向阳极．方向沿半径指向阳极．RrhABR 2 R 1四 研讨题1. 真空中点电荷q 的静电场场强大小为的静电场场强大小为 241rq E pe=式中r 为场点离点电荷的距离．当r →0时，E →∞，这一推论显然是没有物理意义的，应如何解释？何解释？参考解答：参考解答：点电荷的场强公式仅适用于点电荷，当r →0时，任何带电体都不能视为点电荷，所以点电荷场强公式已不适用．点电荷场强公式已不适用．若仍用此式求场强E ，其结论必然是错误的．当r →0时，需要具体考虑带电体的大小和电荷分布，这样求得的E 就有确定值．就有确定值．2. 用静电场的环路定理证明电场线如图分布的电场不可能是静电场．参考解答：参考解答：证：在电场中作如图所示的扇形环路abcda ．在ab 和cd 段场强方向与路径方向垂直．在bc 和da 段场强大小不相等（电力线疏密程度不同）而路径相等．因而同）而路径相等．因而d d d ¹×¢-×=×òòòc ba d l E l E l E 按静电场环路定理应有0d =×òl E ， 此场不满足静电场环路定理，所以不可能是静电场．此场不满足静电场环路定理，所以不可能是静电场．3. 如果只知道电场中某点的场强，能否求出该点的电势？如果只知道电场中某点的电势，能否求出该点的场强？为什么？能否求出该点的场强？为什么？参考解答：参考解答：由电势的定义：由电势的定义： ò×=零势点场点l E U d式中E为所选场点到零势点的积分路径上各点的场强，所以，如果只知道电场中某点的场强，而不知道路径上各点的场强表达式，不能求出该点的电势。
大学物理实验习题和答案(整理版)
大学物理实验习题和答案(整理版)篇一：大学物理实验练习题答案1、何谓绝对误差，何谓相对误差？测量值与真值之间的差值为绝对误差。
绝对误差与真值之比为相对误差。
2、测量结果的完整表示有几部分？已知、A，试写出测量量A的测量结果。
测量结果的完整表示包括平均值和绝对误差两部分。
AA3、指出下列各数是几位有效数字。
（1）0.0001；（1位有效数字）（2）0.100;（3位有效数字）(3)1.00;（3位有效数字）(4)783.25000;（8位有效数字）(5)4.23;（3位有效数字）(6)0.0423;（3位有效数字）(7)375.0;（4位有效数字）(8)0.405.（3位有效数字）4、把下列各数取成三位有效数字。
（1）2.09522.10（2）0.752490.753（3）31.05331.1（4）5.31645.32（5）0.004014.01103（6）7.86567.875、改正下列错误，写出正确答案（1）m(437260300)kgm(437.30.3)103kg（2）l(21.2520.4)cml(21.30.4)cm（3）h(34.21043000)kmh(34.20.3)104km（4）a(1.2430.025)m/2a(1.240.03)m/2（5）v(5.43250.01)m/v(5.430.01)m/（6）G5342kg5342000gG5342kg5.342106g6、用有效数字的运算规则运算下列各式。
（1）453.25+786.3-437.237；（2）7.851038.011047.3102;（3）(6.0534.5)2.64/3.4;(4)co(37012)（5）lg3.43解：（1）453.25786.3437.237453.3786.3437.2802.4（2）7.851038.011047.31027.98.07.3109461.361094.6107;（3）(6.0534.5)2.64/3.4(6.14.5)2.6/3.41.2(4)co(37012)0.7965（5）lg3.430.5357、已知某13.24某2、ln某。
成都大学_大学物理(2)综合练习题及参考答案1(振动波光近代)
．一质点同时参与了两 个同方向的简谐振动， 它们的振动 9 0.05 cos(t １ )( SI )，x2 0.05 cos(t )( SI )， 方程分别为 x1 4 12 其合成运动的运动方程 为x __________ __________ ____ ．
8
解法三： 旋转矢量法
由旋转矢量图知, A1 A2 ,
A A1 A2 0.05 2 (m)
2 2
0
4
4
2
合振动方程x A cos(t 0 ) 即x 0.05 2 cos(t )( SI ) 2
光学
一、选择题
1．在双缝干涉实验中，屏幕E上的P点处是明纹．若将缝S 2盖住， 并在S1S 2连线的垂直平分面处放一高折射率介质反射面M，如图所示， 则此时（ ）．
2 2 3 C. x2 A cos(t ) D. x2 A cos(t ) 2
由题意作两简谐振动的旋转矢量图如下 解：
要写出质点2的振动方程， 应先求出其初相 2
2 ( )
2
x2 A cos(t 2 ) A cos[t ( )] A cos(t ) 2 2 (选B)
t ， 解： 由图可知， 2s时 x 0
2 2 v A A 6 3 (cm s 1 ) T 4
答案： 3cm.s 0；
1
7
．一弹簧振子系统具有 1.0 J的振动能量、 0.10 m的振幅和
×1的最大速率，则弹簧的 劲度系数为 _____ ，振子的振动 1.0 m s 频率为 _______ ． 1 2 E 2 1.0 解： E kA2 , 得k 2 由 200( N .m 1 ), 2 A 0.12
大学物理(二)答案
大学物理（二）练习册 参考解答第12章 真空中的静电场一、选择题1(A)，2(C)，3(C)，4(A)，5(C)，6(B)，7(C)，8(D)，9(D)，10(B)， 二、填空题(1). 电场强度和电势，0/q F E=，l E q W U aa⎰⋅==00d /(U 0=0).(2). ()042ε/q q +， q 1、q 2、q 3、q 4 ；(3). 0，λ / (2ε0) ； (4). σR / (2ε0) ； (5). 0 ； (6).⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-π00114r r qε ； (7). －2³103V ； (8).⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-πb a r r q q 11400ε(9). 0，pE sin α ； (10). ()()j y x i xy40122482+-+-- (SI) ；三、计算题1. 将一“无限长”带电细线弯成图示形状，设电荷均匀分布，电荷线密度为λ，四分之一圆弧AB 的半径为R ，试求圆心O 点的场强．解：在O 点建立坐标系如图所示． 半无限长直线A ∞在O 点产生的场强：()j i R E -π=014ελ半无限长直线B ∞在O 点产生的场强：()j i R E +-π=024ελ四分之一圆弧段在O 点产生的场强：()j i R E +π=034ελ由场强叠加原理，O 点合场强为： ()j i RE E E E +π=++=03214ελBA∞O BA∞∞2. 实验表明，在靠近地面处有相当强的电场，电场强度E垂直于地面向下，大小约为100N/C ；在离地面1.5 km 高的地方，E也是垂直于地面向下的，大小约为25 N/C ．(1) 假设地面上各处E都是垂直于地面向下，试计算从地面到此高度大气中电荷的平均体密度；(2) 假设地表面内电场强度为零，且地球表面处的电场强度完全是由均匀分布在地表面的电荷产生，求地面上的电荷面密度．(已知：真空介电常量0ε＝8.85³10-12 C 2²N -1²m -2)解：(1) 设电荷的平均体密度为ρ，取圆柱形高斯面如图(1)(侧面垂直底面，底面∆S 平行地面)上下底面处的 场强分别为E 1和E 2，则通过高斯面的电场强度通量为：⎰⎰E²S d ＝E 2∆S -E 1∆S ＝(E 2-E 1) ∆S高斯面S 包围的电荷∑q i ＝h ∆S ρ由高斯定理(E 2－E 1) ∆S ＝h ∆S ρ /ε 0∴() E E h1201-=ερ＝4.43³10-13C/m 3(2) 设地面面电荷密度为σ．由于电荷只分布在地表面，所以电力线终止于地面，取高斯面如图(2) 由高斯定理⎰⎰E²S d =∑i1qε-E ∆S =S ∆σε01∴ σ =－ε 0 E ＝－8.9³10-10C/m 33. 带电细线弯成半径为R 的半圆形，电荷线密度为λ=λ0sin φ，式中λ0为一常数，φ为半径R 与x 轴所成的夹角，如图所示．试求环心O 处的电场强度．解：在φ处取电荷元，其电荷为d q =λd l = λ0R sin φ d φ它在O 点产生的场强为R R qE 00204d sin 4d d εφφλεπ=π= 在x 、y 轴上的二个分量d E x =－d E cos φ， d E y =－d E sin φ 对各分量分别求和⎰ππ=000d cos sin 4φφφελR E x ＝0 RRE y 000208d sin 4ελφφελ-=π=⎰π∴ j Rj E i E E y x008ελ-=+=(2)2(1)4. 一“无限长”圆柱面，其电荷面密度为： σ = σ0cos φ ，式中φ 为半径R 与x 轴所夹的角，试求圆柱轴线上一点的场强．解：将柱面分成许多与轴线平行的细长条，每条可视为“无限长”均匀带电直线，其电荷线密度为λ = σ0cos φ R d φ， 它在O 点产生的场强为：φφεσελd s co 22d 000π=π=R E它沿x 、y 轴上的二个分量为： d E x =－d E cos φ =φφεσd s co 220π-d E y =－d E sin φ =φφφεσd s co sin 20π 积分：⎰ππ-=2020d s co 2φφεσx E ＝2εσ0)d(sin sin 2200=π-=⎰πφφεσy E∴ i i E E x02εσ-==5. 一半径为R 的带电球体，其电荷体密度分布为4πRqr =ρ (r ≤R ) (q 为一正的常量)ρ = 0 (r >R )试求：(1) 带电球体的总电荷；(2) 球内、外各点的电场强度；(3) 球内、外各点的电势．解：(1) 在球内取半径为r 、厚为d r 的薄球壳，该壳内所包含的电荷为 d q = ρd V = qr 4πr 2d r /(πR 4) = 4qr 3d r/R 4 则球体所带的总电荷为 ()q r r Rq V Q rV===⎰⎰34d /4d ρ(2) 在球内作一半径为r 1的高斯球面，按高斯定理有4041241211d 414Rqr r r Rqr E r r εε=π⋅π=π⎰得402114R qr E επ=(r 1≤R)，1E方向沿半径向外．在球体外作半径为r 2的高斯球面，按高斯定理有 0222/4εq E r =π得22024r q E επ=(r 2 >R )，2E方向沿半径向外．(3) 球内电势⎰⎰∞⋅+⋅=RR r r E r E U d d 2111⎰⎰∞π+π=RRr r rq r Rqrd 4d 4204021εε40310123Rqr R qεεπ-π=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-π=3310412R r R qε ()R r ≤1 球外电势 2020224d 4d 22r q r rq r E U r Rr εεπ=π=⋅=⎰⎰∞()R r >26. 如图所示，一厚为b 的“无限大”带电平板 ， 其电荷体密度分布为ρ＝kx (0≤x ≤b )，式中k 为一正的常量．求： (1) 平板外两侧任一点P 1和P 2处的电场强度大小；(2) 平板内任一点P 处的电场强度； (3) 场强为零的点在何处？解： (1) 由对称分析知，平板外两侧场强大小处处相等、方向垂直于平面且背离平面．设场强大小为E ．作一柱形高斯面垂直于平面．其底面大小为S ，如图所示．按高斯定理∑⎰=⋅0ε/d q S E S，即22d d 12εερεkSbx x kSx S SE bb===⎰⎰得到 E = kb 2/ (4ε0) (板外两侧) (2) 过P 点垂直平板作一柱形高斯面，底面为S ．设该处场强为E '，如图所示．按高斯定理有()022εεk S b x d x kSSE E x==+'⎰得到 ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-='22220b x k E ε (0≤x ≤b ) (3) E '=0，必须是0222=-bx ， 可得2/b x =7. 一“无限大”平面，中部有一半径为R 的圆孔，设平面上均匀带电，电荷面密度为σ．如图所示，试求通过小孔中心O 并与平面垂直的直线上各点的场强和电势(选O 点的电势为零)．解：将题中的电荷分布看作为面密度为σ的大平面和面密度为－σ的圆盘叠加的 结果．选x 轴垂直于平面，坐标原点Ｏ在圆盘中心，大平面在x 处产生的场强为i xx E012εσ='圆盘在该处的场强为i x R x x E⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+--=2202112εσ ∴ i xR xE E E 220212+=+=εσ该点电势为 ()220222d 2xR R xR x x U x+-=+=⎰εσεσ8．一真空二极管，其主要构件是一个半径R 1＝5³10-4m 的圆柱形阴极A 和一个套在阴极外的半径R 2＝4.5³10-3 m 的同轴圆筒形阳极B ，如图所示．阳极电势比阴极高300 V ，忽略边缘效应. 求电子刚从阴极射出时所受的电场力．(基本电荷e ＝1.6³10-19C)解：与阴极同轴作半径为r (R 1＜r ＜R 2 )的单位长度的圆柱形高斯面，设阴极上电荷线密度为λ．按高斯定理有 2πrE = λ/ ε0得到 E = λ / (2πε0r ) (R 1＜r ＜R 2) 方向沿半径指向轴线．两极之间电势差⎰⎰π-=⋅=-21d 2d 0R R B A B A rr r E U U ελ120ln 2R R ελπ-= 得到()120/ln 2R R UUAB-=πελ， 所以 ()rR R UUE AB1/ln 12⋅-=在阴极表面处电子受电场力的大小为()()11211/c R R R U U e R eE F A B ⋅-==＝4.37³10-14N 方向沿半径指向阳极．四 研讨题1. 真空中点电荷q 的静电场场强大小为 241rq E πε=式中r 为场点离点电荷的距离．当r →0时，E →∞，这一推论显然是没有物理意义的，应如何解释？参考解答：点电荷的场强公式仅适用于点电荷，当r →0时，任何带电体都不能视为点电荷，所以点电荷场强公式已不适用．若仍用此式求场强E ，其结论必然是错误的．当r →0时，需要具体考虑带电体的大小和电荷分布，这样求得的E 就有确定值．2. 用静电场的环路定理证明电场线如图分布的电场不可能是静电场．参考解答：证：在电场中作如图所示的扇形环路abcda ．在ab 和cd 段场强方向与路径方向垂直．在bc 和da 段场强大小不相等（电力线疏密程度不同）而路径相等．因而0d d d ≠⋅'-⋅=⋅⎰⎰⎰cb a d l E l E l E按静电场环路定理应有0d =⋅⎰l E，此场不满足静电场环路定理，所以不可能是静电场．3. 如果只知道电场中某点的场强，能否求出该点的电势？如果只知道电场中某点的电势，能否求出该点的场强？为什么？参考解答：由电势的定义： ⎰⋅=零势点场点l E U d式中E为所选场点到零势点的积分路径上各点的场强，所以，如果只知道电场中某点的场强，而不知道路径上各点的场强表达式，不能求出该点的电势。
大学物理试验试题及答案
大学物理试验试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 光的波长与频率的关系是（）。
A. 波长与频率成正比B. 波长与频率成反比C. 波长与频率无关D. 波长与频率相等2. 根据热力学第二定律，下列说法正确的是（）。
A. 热量可以自发地从低温物体传向高温物体B. 热量不能自发地从低温物体传向高温物体C. 热量可以自发地从高温物体传向低温物体D. 热量不能自发地从低温物体传向高温物体，但可以通过外界做功实现3. 根据牛顿第三定律，作用力和反作用力（）。
A. 总是相等的B. 总是相反的C. 总是相等且相反的D. 总是不相等的4. 一个物体从静止开始做匀加速直线运动，其位移与时间的关系是（）。
A. s = 1/2at^2B. s = atC. s = 1/2atD. s = at^25. 根据麦克斯韦方程组，下列说法错误的是（）。
A. 电场是由电荷产生的B. 磁场是由电流产生的C. 变化的磁场可以产生电场D. 变化的电场可以产生磁场二、填空题（每题2分，共10分）1. 根据欧姆定律，电阻R、电流I和电压U之间的关系是。
2. 波长为λ的光在真空中的传播速度是。
3. 一个物体的质量为m，受到的力为F，其加速度a的大小是。
4. 根据能量守恒定律，能量既不会也不会。
5. 光的折射定律表明，入射光线、折射光线和法线都位于。
三、计算题（每题10分，共20分）1. 一个质量为2kg的物体，从静止开始以5m/s^2的加速度做匀加速直线运动，求物体在5s内的位移。
2. 一个电阻为10Ω的电阻器，通过它的电流为2A，求电阻器两端的电压。
四、实验题（每题15分，共30分）1. 描述并解释牛顿第二定律的实验验证过程。
2. 描述并解释光的干涉现象的实验观察过程。
五、论述题（每题15分，共30分）1. 论述热力学第一定律和第二定律的区别和联系。
2. 论述相对论中时间膨胀和长度收缩的概念及其物理意义。
六、答案一、选择题1. B2. B3. C4. A5. D二、填空题1. R = U/I2. 3×10^8 m/s3. a = F/m4. 消失，创生5. 同一平面三、计算题1. 位移s = 1/2 × 5m/s^2 × (5s)^2 = 62.5m2. 电压V = I × R = 2A × 10Ω = 20V四、实验题1. 牛顿第二定律实验验证过程：通过测量不同质量的物体在不同力的作用下的加速度，验证加速度与力成正比，与质量成反比的关系。
大学物理实验理论考试题目及答案2
题库B-12单项选择题（答案仅供参考）1．两个直接测量值为0．5136mm和10．0mm，它们的商是（C ）最少为三个有效数字2．在热敏电阻特性测量实验中，QJ23型电桥“B”和“G”开关的使用规则是：（ A ）A：测量时先按“B”，后按“G”，断开时先放“G”后放“B”B：测量时先按“G”，后按“B”，断开时先放“B”后放“G”C：测量时要同时按“G”和“B”，断开时也要同时放“B”和“G”D：电桥操作与开关“G”和“B”的按放次序无关。
3．在观察李萨如图形时，使图形稳定的调节方法有：（B）A：通过示波器同步调节，使图形稳定；B：调节信号发生器的输出频率；C：改变信号发生器输出幅度；D：调节示波器时基微调旋扭，改变扫描速度，使图形稳定。
观察丽莎如图时没有用扫描电压，所以ACD不适用，只能通过调节两个输入信号使之匹配4．QJ36型单双臂电桥设置粗调、细调按扭的主要作用是：（ A ）Ａ：保护电桥平衡指示仪（与检流计相当），便于把电桥调到平衡状态；Ｂ：保护电源，以避免电源短路而烧坏；Ｃ：保护标准电阻箱；Ｄ：保护被测的低电阻，以避免过度发热烧坏。
5．选出下列说法中的正确者：（ A ）Ａ：QJ36型双臂电桥的特点之一，是它可以大大降低连接导线电阻的影响。
B：QJ36型双臂电桥连接低电阻的导线用铜片来代替，从而完全消除了导线引入的误差。
C：QJ36型双臂电桥设置“粗”、“细”调按钮，是为了避免电源烧坏。
D：双桥电路中的换向开关是为了保护被测的低电阻，以避免过度发热而烧坏。
6.某同学得计算得某一体积的最佳值为(通过某一关系式计算得到)，不确定度为，则应将结果表述为：( D )A：V=3.415678(0.64352cm3 B: V=3.415678(0.6cm3C: V=3.41568(0.64352cm3 D: V=3.42(0.06cm37．几位同学关于误差作了如下讨论：甲：误差就是出了差错，只不过是误差可以计算，而差错是日常用语，两者没有质的区别。
西南交通大学大学物理实验期末试题汇总(大二)
误差理论＿05 出题：物理实验中心 用误差限 0.10mm 的钢直尺测量钢丝长度，11 次的测量数据为：（单位：mm） 45.8、25.8、25.7、25.5、25.6、25.8、 25.6、25.5、25.4、25.7、25.6。钢丝的测量结果为(D) A) l =25.62 0.04 m B) l =27.4 2.1 m C) l =25.62 m 0.06 m D) l =25.6 0.1 m
( xi x )2 n ( n 1)
A)
B) uA2i uB2i
2
f
C)
xi
uxi
ai
D) 3
误差理论＿17 出题：物理实验中心 以下表述中错误的是(B) 正常测量数据的标准 S 有可能为零 系统误差指的是在测量过程中其值保持不变的那部分误差 最小二乘法原理适用于任意的曲线 使用逐差法的前提是自变量与因变量之间满足线性关系
误差理论＿14 出题：物理实验中心
某同学测量物理量 L 后写出的最终结果表达式为：L=12.003 0.006。该式(C)
完全正确 有一处错误 有两处错误 有三处错误
误差理论＿15 出题：物理实验中心
对某物体的长度进行测量，得到结果：L=12.340 0.010 cm，则下面叙述中正确的是(D)
ux2
u
2 y
N n xi yi3 uN
C)
i1 n ，
n xi yi3 N 2
i1 n n 1
D)
N
x y3
uN
，
n xi yi3 N 2
i1 n n 1
误差理论＿04 出题：物理实验中心 下列测量结果正确的表示为（D） A) 重力加速度 g=9.78±0.044 B) v=343.24±2.553m/s C) E=1.34325V±2.00 mV D) I=1.3V±0.2 mA
大学物理实验习题 2
绪论部分一、选择题1、依据获得测量结果方法的不同，测量可分两大类，即（）A：多次测量和单次测量B：等精度测量和不等精度测量C：直接测量和间接测量D：以上三种分类都正确2、以下哪个不属于物理实验（）A:利用卷尺测量物体的长度B:利用弹簧秤称小铁块的重量C:伽里略的斜塔实验D:爱因斯坦发现光的粒子性3、对一物理量进行等精度多次测量（）A：误差的平方和为最小B：测量值（或误差）一定遵从正态分布C：测量值（或误差）一定遵从均匀分布D：其算术平均值是误差为零的值4、对一物理量进行多次等精度测量，其目的是（）A：消除系统误差B：消除随机误差C：减小系统误差D：减小随机误差5、以下说法正确的是（）A：多次测量可以减小随机误差B：多次测量可以消除随机误差C：多次测量可以减小系统误差D：多次测量可以消除系统误差6、对一物理量进行等精度多次测量，其算术平均值是（）A：真值B：最接近真值的值C：误差最大的值D：误差为零的值7、测量结果的标准表达式为X=X±U，其含义为（）Ａ：被测量必定等于（ｘ－U）或（ｘ＋U）Ｂ：被测量可能等于（ｘ－U）或（ｘ＋U）Ｃ：被测量必定在（ｘ－U）和（ｘ＋U）之间Ｄ：被测量以一定概率落在（ｘ－U）或（ｘ＋U）之间8、下列测量结果中，准确度最高的是（）A ：1L =102.3±0.2 ㎝B ：2L =103.52±0.05㎝C ：3L =1.246±0.005㎝D ：4L =0.0056±0.0002㎝9、对某测量对象进行多次测量，测量结果为)(x u x x c ±=，其中)()()(22x u x u x u B A c += ， （)(x u A 、)(x u B 分别为其A 类不确定度、B 类不确定度。
问被测量的真值落在)](),([x u x x u x c c +-范围内概率为 （ ）A ．68.3%B ．95%C ．57.7%D ．100%10、对某测量对象进行单次测量，测量结果为)(x u x x c ±=，其中)()(x u x u B c ==3A，)(x u B 为其B 类不确定度。
大学物理实验(二)
大学物理实验（二）引言概述：大学物理实验（二）是大学物理实验课程的延续，旨在通过实验操作，提高学生对物理原理的理解和实践能力。
本文将分为五个大点来阐述大学物理实验（二）的内容与重要性。
正文内容：1. 安全措施- 在进行任何实验操作之前，学生必须了解并遵守实验室的安全规定和操作规程。
- 戴上适当的防护眼镜和实验室衣物，并确保实验室的通风良好。
- 确保实验室设备的正常运行和维护，防止事故的发生。
2. 实验仪器的使用与操作- 学生应了解不同实验仪器的使用方法和操作流程，并在实验中正确使用。
- 熟悉常见实验仪器的结构和原理，包括电流表、电压表、示波器等。
- 学生应熟练掌握实验仪器的校准和调试方法。
3. 实验数据的采集与分析- 学生需要掌握数据的采集方法，包括使用传感器和记录数据的仪器。
- 学生应能够将实验数据整理和记录，并进行合理分析，提取有用的信息。
- 使用计算机和相关软件对数据进行处理，如绘制图表和拟合曲线。
4. 物理原理的实验验证- 通过不同的实验，学生能够验证物理原理和公式，并深入理解其背后的科学原理。
- 实验中，学生可以进行测量、观察和探索，从而验证物理学中的基本原理和定律。
- 实验结果的准确性和一致性对理解和验证物理原理至关重要。
5. 实验报告的撰写与展示- 学生应能够撰写规范的实验报告，包括目的、实验操作、数据处理和结论等。
- 在实验报告中，学生需要用清晰的语言和逻辑展示实验过程和结果。
- 学生还应能够准备并展示实验结果的口头报告，向其他同学和教师进行讲解。
总结：大学物理实验（二）是一个重要的课程环节，通过实验操作，提高学生对物理原理的理解和实践能力。
在实验过程中，学生需要注重安全措施、熟悉实验仪器的使用与操作、掌握数据采集与分析、验证物理原理以及撰写与展示实验报告。
通过这些实验活动，学生将更加深入地理解物理学的基本原理和应用。
Physics Experiments( I ) -2大学物理实验( I ) -2
Sichuan UniversityP.R.ChinaDepartment of PhysicsPhysics Experiments I-2Course SyllabusCourse Name Physics Experiments I-2Course No.202038040Department Physics Hours64Academic credit4Course Descriptions This is a basic physical experimental course set up for college students of physics.The main goal is to enhance students’abilities in analyzing and solving problem by enabling them to have a systematic training in basic physics methods,basic experimental skills and good experimental habits. Innovation and creativity are encouraged in this course.Physics experiment I-2,the advanced section,consists of comprehensive and design-based integrated experiments.Physical quantities of mechanics,thermodynamics, electrics and optics are investigated by using various experimental methods. The combination of theoretical analysis and practical experiment skills is required in each lab step.Course Materials(Textbooks)Wang Zhiheng,He Yuan,Zhu Jun,College Physics Experiments,Higher Education Press ISBN:9787040248722GradingClass Participation40%Homework60%Tentative Course ScheduleChapter Title Topic1Unit41)Millikan oil-drop experiment2)Semiconductor thermocouple3)Frank,a Hertz experiment4)Air heat5)Determination of the photoelectric effect and Planck's constant6)The use of optical multi-channel analyzerP.R.ChinaSichuan University7)High-temperature superconductors the critical transitiontemperature measurement8)Polarimeter9)Resistance strain sensor performance10)Determination of the volt-ampere characteristic of thesemiconductor photodiode11)CCD image sensor12)Hologram13)Reflection holographic photopolymer materials14)Digital signal optical fiber transmission experiment2Unit51)Measured with three-wire pendulum rigid body moment ofinertia2)Verify Newton's second law on the air track3)Simple harmonic motion in the air track4)Compound pendulum method to measure the rigid body momentof inertia5)The free fall method measuring the acceleration due to gravity6)Gravity acceleration with air track7)Pendulum method measuring the acceleration due to gravity8)The resistance and resistivity of the double bridge metalmeasuring rods9)DC isolation measurement design experiments10)Assembly of the digital multimeter11)Analog multimeter assembly12)Ultrasonic experiments13)Computer measured in physics experiments14)Virtual instrument with the Fourier analysis of periodic signals15)Determination of thin concave lens focal length and Galileotelescope assembly16)Limit measured the refractive index of the solid17)The application of the spectrometer18)Measurement of the hydrogen lamp visible light spectrumwavelength19)Image plane hologram20)Preparation and parameter determination of the holographicgrating21)Semiconductor heating and cooling48022)AC hysteresis loop measurement transformers23)Measurement of transformer iron loss24)Of Fourier analysis of signalsP.R.China Sichuan University25)Acoustic Doppler effect with Cobra326)Measuring the struts.velocity.configfile The Velocity of light27)Demonstrating the Pockels effect in a conoscopic beam path。
大学物理课后习题及答案(2)
习 题 十 三13-1 求各图中点P 处磁感应强度的大小和方向。
[解] (a) 因为长直导线对空间任一点产生的磁感应强度为：()210cos cos 4θθπμ-=aIB 对于导线1：01=θ，22πθ=，因此aI B πμ401=对于导线2：πθθ==21，因此02=BaIB B B πμ4021p =+= 方向垂直纸面向外。
(b) 因为长直导线对空间任一点产生的磁感应强度为：()210cos cos 4θθπμ-=aIB 对于导线1：01=θ，22πθ=，因此r I a I B πμπμ44001==，方向垂直纸面向内。
对于导线2：21πθ=，πθ=2，因此rI a I B πμπμ44002==，方向垂直纸面向内。
半圆形导线在P 点产生的磁场方向也是垂直纸面向内，大小为半径相同、电流相同的圆形导线在圆心处产生的磁感应强度的一半，即rIr I B 4221003μμ==，方向垂直纸面向内。
所以，rIr I r I r I r I B B B B 4244400000321p μπμμπμπμ+=++=++=(c) P 点到三角形每条边的距离都是a d 63=o 301=θ，o 1502=θ每条边上的电流在P 点产生的磁感应强度的方向都是垂直纸面向内，大小都是()aI d IB πμπμ23150cos 30cos 400000=-=故P 点总的磁感应强度大小为aIB B πμ29300== 方向垂直纸面向内。
13-2 有一螺线管长L ＝20cm ，半径r =2.0cm ，导线中通有强度为I =5.0A 的电流，若在螺线管轴线中点处产生的磁感应强度B ＝310166-⨯.T 的磁场，问该螺线管每单位长度应多少匝?[解] 已知载流螺线管轴线上场强公式为()120cos cos 2θθμ-=nIB由图知： 10410cos 2=θ，10410cos 1-=θ，所以，⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=10410220nI B μ， 所以，匝＝1000101040IBn μ=13-3 若输电线在地面上空25m 处，通以电流31081⨯.A 。
大学物理实验理论考试题目及答案2
单项选择题（答案仅供参考）1．两个直接测量值为0．5136mm 和10．0mm ，它们的商是（ C ）0.1:D 0.051:C 0.0514:B 05136.0:A 最少为三个有效数字2．在热敏电阻特性测量实验中，QJ23型电桥“B ”和“G ”开关的使用规则是：（ A ） A ：测量时先按“B ”，后按“G ”，断开时先放“G ”后放“B ”B ：测量时先按“G ”，后按“B ”，断开时先放“B ”后放“G ”C ：测量时要同时按“G ”和“B ”，断开时也要同时放“B ”和“G ”D ：电桥操作与开关“G ”和“B ”的按放次序无关。
3．在观察李萨如图形时，使图形稳定的调节方法有：（ B ）A ：通过示波器同步调节，使图形稳定；B ：调节信号发生器的输出频率；C ：改变信号发生器输出幅度；D ：调节示波器时基微调旋扭，改变扫描速度，使图形稳定。
观察丽莎如图时没有用扫描电压，所以ACD 不适用，只能通过调节两个输入信号使之匹配4．QJ36型单双臂电桥设置粗调、细调按扭的主要作用是：（ A ）Ａ：保护电桥平衡指示仪（与检流计相当），便于把电桥调到平衡状态； Ｂ：保护电源，以避免电源短路而烧坏；Ｃ：保护标准电阻箱；Ｄ：保护被测的低电阻，以避免过度发热烧坏。
5．选出下列说法中的正确者：（ A ）Ａ：QJ36型双臂电桥的特点之一，是它可以大大降低连接导线电阻的影响。
B ：QJ36型双臂电桥连接低电阻的导线用铜片来代替，从而完全消除了导线引入的误差。
C ：QJ36型双臂电桥设置“粗”、“细”调按钮，是为了避免电源烧坏。
D ：双桥电路中的换向开关是为了保护被测的低电阻，以避免过度发热而烧坏。
6.某同学得计算得某一体积的最佳值为3415678.3cm V =(通过某一关系式计算得到)，不确定度为3064352.0cm V =∆，则应将结果表述为：( D ) A ：V=3.415678±0.64352cm 3 B: V=3.415678±0.6cm 3C: V=3.41568±0.64352cm 3 D: V=3.42±0.06cm 37．几位同学关于误差作了如下讨论：甲：误差就是出了差错，只不过是误差可以计算，而差错是日常用语，两者没有质的区别。
大学物理实验答案2
⼤学物理实验答案2实验7 分光计的调整与使⽤★1、本实验所⽤分光计测量⾓度的精度是多少仪器为什么设两个游标如何测量望远镜转过的⾓度本实验所⽤分光计测量⾓度的精度是：1＇。
为了消除因刻度盘和游标盘不共轴所引起的偏⼼误差，所以仪器设两个游标。
望远镜从位置Ⅰ到位置Ⅱ所转过的⾓度为2)_()('1'212+-=，注：如越过刻度零点，则必须按式)(120360??--来计算望远镜的转⾓。
★2、假设望远镜光轴已垂直于仪器转轴，⽽平⾯镜反射⾯和仪器转轴成⼀⾓度β，则反射的⼩⼗字像和平⾯镜转过1800后反射的⼩⼗字像的位置应是怎样的此时应如何调节试画出光路图。
反射的⼩⼗字像和平⾯镜转过180o 后反射的⼩⼗字像的位置是⼀上⼀下，此时应该载物台下螺钉，直到两镜⾯反射的⼗字像等⾼，才表明载物台已调好。
光路图如下：★3、对分光计的调节要求是什么如何判断调节达到要求怎样才能调节好调节要求：①望远镜、平⾏光管的光轴均垂直于仪器中⼼转轴；②望远镜对平⾏光聚焦（即望远调焦于⽆穷远）；③平⾏光管出射平⾏光；④待测光学元件光学⾯与中⼼转轴平⾏。
判断调节达到要求的标志是：①望远镜对平⾏光聚焦的判定标志；②望远镜光轴与分光计中⼼转轴垂直的判定标志；③平⾏光管出射平⾏光的判定标志；④平⾏光管光轴与望远镜光轴共线并与分光计中⼼轴垂直的判定标志。
调节⽅法：①先进⾏⽬测粗调；②进⾏精细调节：分别⽤⾃准直法和各半调节法进⾏调节。
4、在分光计调节使⽤过程中，要注意什么事项①当轻轻推动分光计的可转动部件时，当⽆法转动时，切记不能强制使其转动，应分析原因后再进⾏调节。
旋转各旋钮时动作应轻缓。
②严禁⽤⼿触摸棱镜、平⾯镜和望远镜、平⾏光管上各透镜的光学表⾯，严防棱镜和平⾯镜磕碰或跌落。
③转动望远镜时，要握住⽀臂转动望远镜，切忌握住⽬镜和⽬镜调节⼿轮转动望远镜。
④望远镜调节好后不能再动其仰⾓螺钉。
5、测棱镜顶⾓还可以使⽤⾃准法，当⼊射光的平⾏度较差时，⽤哪种⽅法测顶⾓误差较⼩21=A 的成⽴条件是⼊射光是平⾏的，当⼊射光的平⾏度较差时，此公式已不再适⽤，应⽤⾃准直法测三棱镜的顶⾓，⽤公式?-=1800A 来计算，误差较⼩。
大学物理实验 实验二 KCL(交)
实验二 Kirchhoff电流定律一、实验目的1、验证Kirchhoff电流定律的正确性，加深对其内容的理解。
2、练习使用软件环境中常用的电子元件进行仿真实验。
二、实验仪器1、计算机（PentiumIII以上IBM-PC机或兼容机，256M以上内存，10G以上硬盘）。
2、操作系统WindowsXP以上。
三、预习要求1、熟悉Multisim软件集成环境和电路仿真的一般步骤。
2、熟悉Kirchhoff电流定律的基本内容，并根据实验电路图给出的电路参数，对支路电参量进行分析计算，供实验过程中随时比对。
四、实验内容（一）定律的基本内容Kirchhoff定律是电路的基本定律，它包括电流定律和电压定律。
电流定律（简写为KCL）用来确定电路的结点电流关系：对电路中任何结点来说，在任一瞬间，流入结点的电流等于由该点流出的电流；或者说，在任一瞬间，一个结点上电流的代数和为0。
即：∑I=0。
（二）待解电路及其理论计算值待解电路如图2-1所示，已知R1=20Ohm，R2=40Ohm，R3=60Ohm,V1=12V（或24V 或6V）。
求支路（R1、R2、R3）的电流（I1、I2、I3）。
图2-1运用电路理论进行分析计算，并将计算结果填入表2-1中。
（三）实验电路及其实验结果实验电路如图2-2所示，测试支路元件R4，R5和R6上的电流I1、I2、I3，并将结果填入表2-2中。
（四）练习1、待求电路如图2-3a所示，首先用理论分析的方法求解电路中支路R1的电流I1，然后用仿真软件对该支路电流进行验证。
结果填入下表中(a) (b)图2-3（五）更多练习教材28页1.2.1：求图中所示电路开关J1闭合和断开两种情况下1、2、3三点的电位。
五、实验思考及作业1、通过本次实验，对用到的仿真元件有何使用体会。
（方便性和不便性两方面） 3、教材28页1.3.1： 已知电源电动势E=120V ，内电阻Rs=0.3Ohm，连接导线电阻Rw=0.2Ohm ，负载电阻RL=11.5Ohm 。
大学物理实验模拟试题二及答案
大学物理实验模拟试题二及答案一、填空题（总分50分，每空1分）1． 测量四要素是 ， ， ， 。
2． 绝对误差为 。
修正值为 。
3．误差按来源分类可分为 ， ， ， 。
4． 在计算标准偏差时，S 表示 ，表示 。
5． 计算公式L=2лR ，其中R=0.02640m ，则式中R 为 位有效数字，2为位有效数字，л为 位有效数字。
6． 分光计由 ， ， ， 组成。
7． 在牛顿环实验中应注意消除 误差。
8． 在杨氏模量实验中用 法消除系统误差。
9． 示波器的最基本组成部分是 ， ， ， 。
10．电势差计的基本原理是 。
它的三个重要组成部分是 ，， 。
11．用一只准确度级别为1.0级，量程为30mA ，最小分度为1mA 的电流表测电流。
如果电表指针正好指在21mA 上，应读作mA 。
12．用米尺测量某一长度L=6.34cm ，若用螺旋测微计来测量，则有效数字应有 位。
13．使用逐差法的条件是：自变量是严格 变化的，对一次逐差必须是 关系。
14．天平砝码的准确性产生的误差为 误差，用 类不确定度来评定。
15．在分光计的实验中采用 法来消除偏心差。
16．作图连线时，一般应连接为 直线或曲线， 通过每个测量数据点。
而校正图线应该连接为 线， 要通过每个测量数据点。
17．偶然误差的分布具有三个性质，即 性， 性， 性。
18．对于不连续读数的仪器，如数字秒表、分光计等，就以 作为仪器误差。
19．在伏安法测非线性电阻的实验中，由于电流表内接或外接产生的误差为 误差。
20．在示波器的水平和垂直偏转板上分别加上两个正弦信号，当二电压信号的频率比为比时荧光屏上出现稳定 的图形，称为 图形。
21．作薄透镜焦距测量的实验中，首先要进行 调节，这是因为薄透镜成像公式在的条件下才能成立。
二、选择题（总分20分,每题２分）1． 下列测量结果正确的表达式是：A ．L=23.68＋0.009mB ．I=4.09＋0.10mAC ．T=12.56＋0.01sD ．Y=(1.67＋0.5)×1011P a２．在牛顿环实验中，我们看到的干涉条纹是由哪两条光线产生的？３．在电势差计的实验中，校正工作电流时平衡指示仪的指针始终偏向一边，可能的原因是：Ａ．没开工作电源 Ｂ．接标准电源的导线不通Ｃ．平衡指示仪的导线极性接反 Ｄ．工作电源电压偏高或偏低４．在示波器实验中，时间轴Ｘ轴上加的信号为Ａ．正弦波 Ｂ．方波 Ｃ．三角波 Ｄ．锯齿波５．下列不确定度的传递公式中，正确的是：--NSＡ．Ｂ．Ｃ． (a 为常数)Ｄ．６．用分度值为０．０２mm 的游标卡尺测长度，正确的数据记录为：Ａ．６７．８８mm B ．５．６７mmC ．４５．７４８mmD ．３６．９mm7．用示波器观察波形，如果看到了波形，但不稳定，为使其稳定，可调节：Ａ．＂扫描频率＂调节 Ｂ．＂扫描频率＂与＂聚焦＂配合调节Ｃ．＂触发电平＂调节 Ｄ．＂扫描频率＂与＂触发电平＂配合调节８．下列正确的说法是Ａ．多次测量可以减小偶然误差 Ｂ．多次测量可以消除系统误差Ｃ．多次测量可以减小系统误差 Ｄ．多次测量可以消除偶然误差９．在牛顿环实验中，下列哪种措施可以减下误差？Ａ．将半径的测量变成直径的测量 Ｂ．用单色性好的光源Ｃ．用逐差法处理数据 Ｄ．测量时保持显微镜的测距手轮单向移动Ｅ．以上全部10．在静电场模拟实验中，若画出的等势线不对称，可能的原因是：Ａ．电压表的分流作用 Ｂ．电极与导电基质接触不良或不均匀Ｃ．导电基质不均匀 Ｄ．以上全部三、计算题（总分３０分，每题１０分）１．用复摆公式，通过测量周期Ｔ来测量摆长Ｌ。
（完整版）大学物理实验题库
（完整版）⼤学物理实验题库第⼆章部分训练题1．在系统误差、随机误差和粗⼤误差中，难以避免且⽆法修正的是（A.系统误差, B.随机误差, C.粗⼤误差。
）答： B2．有⼀组等精度多次测量的数据：L=2.385mm 、2.384mm 、2.386mm 、2.384mm 、2.382mm 、2.383mm 。
它们的A 类不确定度为：（A. 0.0014mm B. 0.006mm C. 0.002mm D.0.007mm ）答： b3．根据第2题的数据，可以判断测量量具的最⼩量程是：（A. 0.001mm B. 0.01mm C.0.004mm D. 0.02mm ）答： b4．采⽤0.02mm 精度的游标卡尺测量长度时，其B 类不确定度为：（A. 0.022mm B. 0.03mmC. 0.01mmD. 0.012mm ）答： d5．有⼀个电⼦秒表，其最⼩分辨值为0.01S ，其仪器误差限应评定为：（A. 0.01S B. 0.02SC. 0.2SD. 0.006S ）答： c6．有⼀只0.5级的指针式电流表，量程为200µA ，其仪器误差限为：（A. 0.1µA B.0.5µA C. 2µA D. 1µA ）答： d7．⽤⼀根直尺测量长度时，已知其仪器误差限为0.5cm ，问此直尺的最⼩刻度为多少？（A.0.5cm B. 1cm C. 1mm D.0.5mm ）答： b8．下列三个测量结果中相对不确定度最⼤的是? (A. X =(10.98±0.02)S B. X=(8.05±0.02)S C. X=(4.00±0.01)S D. X=(3.00±0.01)S ) 答： d9．已知在⼀个直接测量中所得的A 类不确定度和B 类不确定度分别为0.04g 和0.003g ，则合成不确定度是？（A. 0.043g B. 0.04g C.0.0401g D. 0.004g ）答： b10.长⽅体的三条边测量值分别为 x=(6.00±0.01)cm y=（4.00±0.02）cm z=(10.0±0.03)cm 。
大学物理实验练习(2)
大学物理实验练习（2）（一）是非判断，改错题判断改错题（对的打“√”，错的打“×”外，还要把正确的改在下面。
1．偶然误差的特征是确定性，即在同一条件下进行测量，误差的大小和正负保持不变，或者在条件改变时按一定的规律变化（ ）。
2．根据有效数字运算法则计算下题结果是否正确（ ）1029.3004.00421.8⨯=+ 3．改错（1）34.47米+10.280米－1.0036米=43.7461米 （2）（4.240+0.004）米+（8.10－0.02）米－（0.035+0.006）米=12.375+0.030米 （3）12.34cm ×0.0234cm=0.288756cm （4）60000060.116.12150040=-⨯（5）N=（10.8000±0.2）cm4．冲击电流计是利用Q=Kd 测量电量的，式中d 是冲击电流计第一次最大偏转时的读数（ ）。
5．在下列各图下面写明电路“能”或“不能”测电源电动势Ex ，并在能测电动势的电路图的下面列出计算公式（图中：E 是工作电源，Es 是标准电池，Ex 是待测电源，V 是电压表，G 是检流计，R 1、R 2是已知固定电阻，R 、r 是滑线变阻器）。
6．某同学在做低电阻实验时所得的数据如下，他是用螺旋测微计测量电阻丝的直径，用分度值为厘米的米尺来测丝的长度（ ）。
7．用示波器观察信号波形（如锯齿波、尖脉部），除将波形发生器接“Y 输入”外必须把“扫描频率”旋钮置于“扫描挡位”（）。
8．“电容的测定”中使用的电路如右图（）。
（二）选择题（只选一个答案，两个以上答案记0分）1．如果多次测量的平均值为534.274毫米，误差为0.5毫米，测量结果应表示为（）。
A．534.3（mm）B．534.2±0.5（mm）C．534.3=0.5（mm）D．534.27±0.5（mm）2．某长度的一次测量值为10.545厘米，判断它是哪一把量具测出的（）。
大学物理演示实验(二)
大学物理演示实验（二）引言概述：大学物理演示实验（二）是大学物理实验课程中的一部分，旨在通过实验展示和验证物理理论，帮助学生巩固课堂知识，培养实验技能和科学观察能力。
本文档将介绍大学物理演示实验（二）的内容和目标。
正文：1. 实验一：光的折射- 介绍折射现象和斯涅尔定律- 测量光线由空气进入玻璃的折射角- 实验中的注意事项和误差分析- 实验结果的分析和讨论- 总结实验对折射现象的认识和物理原理的应用2. 实验二：牛顿环实验- 介绍牛顿环实验和干涉现象- 利用透明球与平板玻璃之间的干涉环展示干涉现象- 实验中的观察与记录- 计算干涉环的半径和观察现象的解释- 总结实验对干涉现象的认识和光的波动性质的验证3. 实验三：弹性碰撞- 介绍弹性碰撞的基本概念和守恒定律- 利用弹性碰撞实验装置进行实验- 测量碰撞前后小球的速度和动量- 实验中的注意事项和误差分析- 实验结果的分析和讨论- 总结实验对弹性碰撞的认识和动量守恒定律的应用4. 实验四：平衡与力的测量- 介绍物体平衡和力的概念- 利用测力计测量物体的重力和不同角度下的拉力- 实验中的观察与记录- 绘制力的示意图和分析力的关系- 总结实验对平衡和力的认识和测力学的应用5. 实验五：磁感线实验- 介绍磁感线和磁力线的概念- 利用磁铁和铁屑展示磁感线的分布- 实验中的观察与记录- 分析磁感线和磁铁性质的关系- 总结实验对磁感线和磁铁性质的认识总结：大学物理演示实验（二）通过五个实验点的探究，帮助学生深入理解物理理论和原理。
通过折射、干涉、碰撞、平衡和磁感线五个实验的展示和验证，学生不仅巩固了课堂知识，还培养了实验技能和科学观察能力。
这些实验的结果对物理现象的认识和理论的应用具有重要意义，为学生日后的学习和研究打下了坚实的基础。
吉林大学大学物理作业答案综合练习题(下)(二)
(一) 选择题
1. 如图所示，沉积在玻璃衬底上的氧化钽薄层从A到B厚度递减，从而形成 一劈尖，为测定氧化钽薄层的厚度e，用波长为632.8nm的He-Ne激光垂直 照在薄层上，观察到楔形部分共出现11条暗条纹，且A处恰好为暗纹位置。 已知氧化钽的折射率为2.21,玻璃的折射率为1.5，则氧化钽薄层的厚度e为
2 a b 10 2 4 0 0 n m s i n 3 0
1
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 。
6.氢原子中核外电子所处状态的角量子数是l＝2，其绕核运动的角动量的 大小 ；该角动量的空间取向可能有 5 种。 一级明
6
a sin 3 ;
a sin k; 2
k1 .5
9.一电磁波在空气中通过某点时，该点某一时刻的电场强度 为E，则同时刻的磁场强度H＝ ，能流密度S＝ 。
光栅对第k级主极大的分辨本领为
对于 ＝600nm的第二级主极大有
0 . 0 5 n m
所以,光栅总缝数
R kN
6 0 0 N 6 0 0 0 k 2 0 . 0 5
5. 在惯性系K中观测到相距 的两地点相隔 8 发生两事 x 9 1 0m 件，而在相对于K系沿x轴正向以匀速度运动的 系中发现此两事件 恰好发生在同一地点，试求在 系中此两事件的时间间隔。 t 5s
m向下拉x时，
kx a J m 2 R k 2 J m 2 R
T2 k ( x x 0 ) mg T 1 ma T R T R J 2 1 a R
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
大学物理实验练习（2）（一）是非判断，改错题判断改错题（对的打“√”，错的打“×”外，还要把正确的改在下面。
1．偶然误差的特征是确定性，即在同一条件下进行测量，误差的大小和正负保持不变，或者在条件改变时按一定的规律变化（ ）。
2．根据有效数字运算法则计算下题结果是否正确（ ）1029.3004.00421.8⨯=+ 3．改错（1）34.47米+10.280米－1.0036米=43.7461米 （2）（4.240+0.004）米+（8.10－0.02）米－（0.035+0.006）米=12.375+0.030米 （3）12.34cm ×0.0234cm=0.288756cm （4）60000060.116.12150040=-⨯（5）N=（10.8000±0.2）cm4．冲击电流计是利用Q=Kd 测量电量的，式中d 是冲击电流计第一次最大偏转时的读数（ ）。
5．在下列各图下面写明电路“能”或“不能”测电源电动势Ex ，并在能测电动势的电路图的下面列出计算公式（图中：E 是工作电源，Es 是标准电池，Ex 是待测电源，V 是电压表，G 是检流计，R 1、R 2是已知固定电阻，R 、r 是滑线变阻器）。
6．某同学在做低电阻实验时所得的数据如下，他是用螺旋测微计测量电阻丝的直径，用分度值为厘米的米尺来测丝的长度（ ）。
7．用示波器观察信号波形（如锯齿波、尖脉部），除将波形发生器接“Y 输入”外必须把“扫描频率”旋钮置于“扫描挡位”（）。
8．“电容的测定”中使用的电路如右图（）。
（二）选择题（只选一个答案，两个以上答案记0分）1．如果多次测量的平均值为534.274毫米，误差为0.5毫米，测量结果应表示为（）。
A ．534.3（mm ）B ．534.2±0.5（mm ）C ．534.3=0.5（mm ）D ．534.27±0.5（mm ）2．某长度的一次测量值为10.545厘米，判断它是哪一把量具测出的（）。
A．米尺B．20分游标尺C．50分游标尺D．千分尺3．测某一约为1.5V的电压时，要求其结果的相对误差小于1.5%，则应选择下列哪种规格的伏特表？（）。
A．0.5级，量程为5V B．1.0级，量程为2VC．2.5级，量程为1.5V4．“三线摆测转动惯量”实验中，要求下盘扭转的角度很小，这主要是因为（）。
A．转动过大、空气阻力过大，就影响测量精度B．转动过大、下盘的动量大，使悬线L变长影响测量结果C．实验理论简化的要求D．提高实验的效率5．测量液体粘滞系数时，要求让小球下落一段路程后，才能确定起始点，并同时计算时间这是因为（）。
A．我们有足够的时间作好测试准备B．观察起来更方便，测得更准C．让小球达到匀速运动以满足实验理论的要求D．避免液面的影响6．用惠斯登电桥测电阻时，如果出现了下述情况，试选择出仍能正常进行测量的情况（）。
A．电源正负级接反了B．有一个桥臂阻值恒为“0”C．有一个桥臂阻值恒为“无穷大”D．检流计支路不通（断线）7．在用电位差计测量未知电动势的操作过程中，若已调至补偿状态后切断工作回路的电源开关，这时电流计将（）。
A．偏向一侧B．左右摆动C．不偏转8．用冲击电流计测量磁场感应强度时，其偏转量的正确读数方法是（）。
A．偏转到稳定的最大值B．摆动的平均值C．首次偏转的最大值D．首次偏转的平均值9．与冲击电流计并联的短路开关是用来（）。
A．防止电流过大，起保护作用B．改变电路电阻值，使偏转不至太大C．使电流计线圈的摆动迅速停止D．起分压作用，改变电流计灵敏度30．用示波器调出稳定的李沙如图形，如右图所示，已知在X偏转板输入频率fx=50Hz，求Y偏转板的输入信号频率f y=？31．阻尼开关的作用和原理是什么？32．在冲击法测电容的实验中，已知冲击常数K=2.75×10c/mm，冲击电压V=1.00V，标准电容为0.5000uF，光标的偏转量应为多少？33．按右图线路，测量冲击电流计常数，简述主要操作步骤。
在测量中如果电流计线圈偏转过大如何办？如果电流计线圈来回摆动难以停到平衡位置如何办？（设右图中的互感器的互感系数为M，冲击回路的总电阻为R）34．下面是长直螺线管内轴线上的磁场测定线路图，开关K1、K2和K3在实验中分别起什么作用？35．指出图中哪一个为偏向角？在怎样的条件下，偏向角为最小值？34题图35题图36．在光栅实验中，用分光计测光栅常数时，你如何确定所观察到的明纹是零级条纹？在读取角度时要采取“左”“右”读角是为了什么？37．为什么牛顿环是同心圆环，而劈尖干涉是平行直条纹？38．为什么牛顿环实验中用单色光源？若用白色光源将会出现什么情形？ 39．双棱镜实验中要想调试出清晰的干涉条纹，必须满足哪些条件？40．在双棱镜实验中，为什么要先调出清晰的彩色条纹再加滤色片？先加滤色片可以吗？ 41．双棱镜实验中的虚光源在何处？有几条虚光源？42．测薄透镜焦距时，主要误差来源是什么？你采用什么方法减小这种误差？ （三）问答题1．根据误差的性质及产生的原因，可将误差分为几种？ 2．系统误差具有什么样的特征？ 3．牛顿环曲率半径为λλm D D D D m D D R k m k k m k km k 4)()(422-+==+++-导出相对误差公式?=∆RR 4．使用螺旋测微计时应当注意 5．滑线变阻器有哪两种基本用法？6．分压器的接法有何特点？使用上要注意什么？ 7．冲击电流计是用来测量什么物理量的？ 8．冲击电流计和灵敏度流计的主要差别是什么？ 9．分光计望远镜调节的要求是什么？如何实现？10．使用分光计，要先进行调整，应达到哪些要求，才算调整好了？ 11．测微目镜和读数显微镜中的螺距差是如何产生的？如何消除之？ 12．在“三线摆”实验中，扭转角应大或小？为什么？13．在用三线摆测转动惯量实验中，是如何测出圆环的转动量的？在m 0示圆环的质量，r 内、r 外分别表示圆环的半径，它的转动量理论值（绕中心）是什么？14．何为扬氏弹性模量？测定有何作用？15．什么是液体的粘滞系数？在C 、G 、S 制中，粘滞系数的单位是什么？16．落球法测液体的粘滞系数实验中，当小球落入液体后共受了哪些力的作用？它们的方向如何？ 17．在补偿法测电动势中，为减小偶然误差而采取多次测量，在多次测量的过程中能否改变工作电流？18．用线式电位差计测电动势（如右图）中，滑线变阻器R 1有什么作用？应如何使用？19．什么叫模拟法？20．为什么可以采用稳恒电流场模拟静电场？ 21．在用模拟法测绘静电场时，怎样作等位线才能使误差最小？22．在模拟法测绘静电场的实验装置中，当电源电压改变时，电场强度和电位是否变化？电力线和等位线的形状是否改变？23．电表的改装与校准实验，在校准量程时，如果待改装表读数偏高或偏低，怎样调分流电阻或分压电阻？ 24．有一改装好的量程为20伏的是电压表，校准刻度时的最大绝对误差为0.2伏，问该表的精度等级是几级？25．为什么惠斯通电桥不能测低电阻？双臂电桥相对惠斯通电桥有哪些改进？为什么能消除接触电阻和导线电阻的影响？26．显示电压波形时，为什么要在水平偏转板上加锯齿电压，而不能加其它波形的电压？27．用示波器显示待测电压波形时，为什么要求锯齿电压的周期Tx 是待测电压周期Ty 的整数倍，在实验中如何操作？为什么还要整步？在实验中如何操作？28．为什么李沙如图形的切点数与频率为f y /f x =n x /n y 这种关系。
若已知水平偏转板上的正弦电压f x =60Hz 荧光屏上李沙如图形右图所示。
试问垂直偏转板上的待测正弦电压的频率f y 为多少？29．示波器的扫描频率大于或远小于Y 轴正弦波信号频率时，屏上图形将是什么情况？（四）其它类型题1．低电阻测量中ll d d t R R A B '⋅+=-22)1(αρρ，求算术平均误差ρρ/∆。
2．牛顿环曲率半径为λλm D D D D m D D R k m k k m k k m k 4)()(422-+=-=+++，求R ∆。
3．已知R R L Lr ADAD '-'=，试写出其相对误差公式。
4．已知)002.0000.2(==T 秒，)001.0000.1(±=L 米，用单摆测重力加速度22/4T L g π=，试求出g g σ±。
5．试推出牛顿试验中测定曲率半径的相对误差和绝对误差的误差传递公式。
67．已知P=2VL/L ，实验测得L=2.00=0.02厘米，V=3.00±0.09伏，L=1.20=0.06安，试计算P 和算术平均误差P ∆，并写出测量结果表达式。
8．写出毫安表和读数显微镜在下列状态时的读数9．绘出滑线变阻器的分压接法。
10．下图为测电阻Rx 的电路，若测量时，无论如何移动D ，检流计始终偏向一边，试说明出现这种现象可能有哪些原因。
11．下图为惠斯通电桥，试证明电桥的平衡条件是：21R R Rs Rx =12．用电位差计和下列电路测量电阻Rx ，试简述测量步骤，并列出计算公式。
10题图11题图12题图13．“补偿法”测电动势的线路中有一个可以调节的“已知电源”，试画出试验电路中的这一部分线路。
14．用双臂电桥测铝丝的电阻率，采用了公式)(/1t a b b '-'=ρρ l L d d //22''，试说明式中各符号的意义，并推导出相对误差ρρ/∆的误差传递公式。
15．在示波器上观察李沙如图形时，得到两种图形，已知f x =50Hz ，求f y 。
16．已知正弦波形图，在其下方画出半波整流及全波整流波形图。
17．利用下图仪器和器材可以测量未知电阻Rx 的大小。
请将其连接成测量电路，简述测量步骤；并写出计算公式（Rs 为已知的标准电阻，K 为单刀双掷开关）。
18．显示电压波形时，主要调节哪些旋钮，并说明其作用。
19．有变压器一个，固定电阻一个，示波器一台，晶体二极管一只（如下图所示），试用导线将它们连接成一个能显示二极管特性曲线（通过二极管电流1和二极管两端电压的关系曲线）的电路。
20．若已知下图中电源变压器次级的正弦电压之大小为V ，试简述示波器测量电阻两端电压V R 的步骤，并写出计算公式。
题17图题19图题20图21．试绘出在用冲击法测电容量的实验中利用变极器改变电容器冲电电压极性的电路图。
22．在冲击法测磁场的实验中，冲击常数K ≈5×109c/mm ，互感系数M=0.1H ，感应回路总电阻≈1000欧，测K 时要首次最大求光标偏转d ≈200mm ，试确定通电流I K 。
23．绘出换向开关（双刀双掷开关）和变极器的换向线路。