普通物理-17
大学普通物理复习题(10套)带答案
普通物理试题1-10试题1一、填空题11. 7.在与匀强磁场B垂直的平面,有一长为L 的铜杆OP ,以角速度 绕端点O 作逆时针匀角速转动,如图13—11,则OP 间的电势差为 P O U U (221L B )。
3. 3.光程差 与相位差 的关系是(2 )25. 1.单色光在水中传播时,与在真空中传播比较:频率(不变 );波长( 变小 );传播速度( 变小 )。
(选填:变大、变小、不变。
)68.17-5. 波长为 的平行单色光斜入射向一平行放置的双缝,如图所示,已知入射角为θ缝宽为a ,双缝距离为b ,产生夫琅和费衍射,第二级衍射条纹出现的角位置是(sin 2sin 1b。
33. 9. 单色平行光垂直照射在薄膜上.经上下两表面反射的两束光发生干涉、如图所示, 若薄膜的厚度为e .且321n n n ,1 为入射光在1n 中的波长,则两束反射光的光程差为 ( 22112 n e n)。
二、选择题6. 2. 如图示,在一无限长的长直载流导线旁,有一形单匝线圈,导线与线圈一侧平行并在同一平面,问:下列几种情况中,它们的互感产生变化的有( B ,C ,D )(该题可有多个选择)(A) 直导线中电流不变,线圈平行直导线移动; (B) 直导线中电流不变,线圈垂直于直导线移动;(C) 直导线中电流不变,线圈绕AB 轴转动; (D) 直导线中电流变化,线圈不动12.16-1.折射率为n 1的媒质中,有两个相干光源.发出的光分别经r 1和r 2到达P 点.在r 2路径上有一块厚度为d ,折射率为n 2的透明媒质,如图所示,则这两条光线到达P 点所经过的光程是( C )。
(A )12r r(B ) d n n r r 2112(C ) d n n n r r 12112 (D ) d n n r r 1211283. 7.用白光垂直照射一平面衍射光栅、发现除中心亮纹(0 k )之外,其它各级均展开成一光谱.在同一级衍射光谱中.偏离中心亮纹较远的是( A )。
大学物理(普通物理)考试试题及答案
任课教师: 系(室)负责人:普通物理试卷第1页,共7页《普通物理》考试题开卷( )闭卷(∨ ) 适用专业年级姓名: 学号: ;考试座号 年级: ;本试题一共3道大题,共7页,满分100分。
考试时间120分钟。
注:1、答题前,请准确、清楚地填各项,涂改及模糊不清者,试卷作废。
2、试卷若有雷同以零分记。
3、常数用相应的符号表示,不用带入具体数字运算。
4、把题答在答题卡上。
一、选择(共15小题,每小题2分,共30分)1、一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)dr dt (2)d r dt (3) dsdt(4)下列判断正确的是( D )A.只有(1)(2)正确;B. 只有(2)正确;C. 只有(2)(3)正确;D. 只有(3)(4)正确。
2、下列关于经典力学基本观念描述正确的是 ( B )A、牛顿运动定律在非惯性系中也成立,B、牛顿运动定律适合于宏观低速情况,C、时间是相对的,D、空间是相对的。
3、关于势能的描述不正确的是( D )A、势能是状态的函数B、势能具有相对性C、势能属于系统的D、保守力做功等于势能的增量4、一个质点在做圆周运动时,则有:(B)A切向加速度一定改变,法向加速度也改变。
B切向加速度可能不变,法向加速度一定改变。
C切向加速的可能不变,法向加速度不变。
D 切向加速度一定改变,法向加速度不变。
5、假设卫星环绕地球中心做椭圆运动,则在运动的过程中,卫星对地球中心的( B )A.角动量守恒,动能守恒;B .角动量守恒,机械能守恒。
C.角动量守恒,动量守恒; D 角动量不守恒,动量也不守恒。
6、一圆盘绕通过盘心且垂直于盘面的水平轴转动,轴间摩擦不计,两个质量相同、速度大小相同、方向相反并在一条直线上(不通过盘心)的子弹,它们同时射入圆盘并且留在盘内,在子弹射入后的瞬间,对于圆盘和子弹系统的角动量L和圆盘的角速度ω则有( C )A.L不变,ω增大;B.两者均不变mmC. L 不变, 减小D.两者均不确定7、均匀细棒OA 可绕通过其一端O 而与棒垂直的水平固定光滑轴转动,如图所示,今使棒从水平位置由静止开始自由下落,在棒摆到竖直位置的过程中,下列说法正确的是 ( C )A.角速度从小到大,角加速度不变;B.角速度从小到大,角加速度从小到大;C. 角速度从小到大,角加速度从大到小;D.角速度不变,角加速度为08、在过程中如果____C_______,则刚体对定轴的角动量保持不变。
普通物理学考研程守洙《普通物理学》考研复习笔记
普通物理学考研程守洙《普通物理学》考研复习笔记一、第1章力和运动1.1 复习笔记本章回顾了力学部分的基础内容,主要知识点包括质点与参考系、运动学的基本概念、基础机械运动(直线运动、抛体运动、圆周运动和一般曲线运动)的基本特征、牛顿运动定律、常见力及其特征、相对运动、伽利略相对性原理和伽利略变换,以及经典力学的时空观,其中,质点与参考系、运动学的基本概念和常见力及其特征是所有力学问题的根基,物体以及系统的受力分析、基础机械运动及其组合运动是力学问题的常见研究对象,牛顿运动定律是经典力学以及研究力学问题的核心,在复习本章内容时,每个知识点都要充分理解和掌握,为之后章节的复习奠定坚实的基础。
一、质点运动的描述1质点(见表1-1-1)表1-1-1 质点2参考系与坐标系(见表1-1-2)表1-1-2 参考系与坐标系3空间与时间(见表1-1-3)表1-1-3 空间与时间4运动学基本概念(见表1-1-4至表1-1-7)表1-1-4 位矢与运动学方程表1-1-5 位移表1-1-6 速度表1-1-7 加速度5质点运动学的两类问题(见表1-1-8)表1-1-8 运动学的两类问题及解法二、圆周运动和一般曲线运动1自然坐标系、速度、加速度(见表1-1-9)表1-1-9 自然坐标系、速度、加速度2圆周运动的角量描述(见表1-1-10)表1-1-10 圆周运动的角量描述3一般平面曲线运动中的加速度(见表1-1-11)表1-1-11 一般平面曲线运动中的加速度4抛体运动的矢量描述(见表1-1-12)一般地,在研究抛体运动时,通常取抛射点为坐标原点,沿水平方向和竖直方向分别引Ox轴和Oy轴,建立笛卡尔直角坐标系。
表1-1-12 抛体运动的矢量描述三、相对运动常见力和基本力1相对运动(见表1-1-13)表1-1-13 相对运动2常见力(见表1-1-14至表1-1-16)表1-1-14 万有引力、重力、弹力表1-1-15 弹力的几种常见形式表1-1-16 摩擦力3基本力(见表1-1-17)表1-1-17 基本相互作用四、牛顿运动定律(见表1-1-18)表1-1-18 牛顿运动定律五、伽利略相对性原理非惯性系惯性力(见表1-1-19)表1-1-19 伽利略相对性原理非惯性系惯性力。
普通物理目录(程守洙第五版)
大学普通物理(第五版)目录(程守洙)第一篇力学第一章质点的运动§1.1质点参考系运动方程§1.2位移速度加速度§1.3圆周运动及其描述§1.4曲线运动方程的矢量形式§1.5运动描述的相对性伽利略坐标变换第二章牛顿运动定律第二章牛顿运动定律§2.1牛顿第一定律和第三定律§2.2常见力和基本力§2.3牛顿第二定律及其微分形式§2.4牛顿运动定律应用举例§2.5牛顿第二定律积分形式之一:动量定理§2.6牛顿第二定律积分形式之二:动能定理§2.7非惯性系惯性力阅读材料A 混沌和自组织现象第三章运动的守恒定律第三章运动的守恒定律§3.1保守力成对力作功势能§3.2功能原理§3.3机械能守恒定律能量守恒定律§3.4质心质心运动定理动量守恒定律火箭飞行§3.5碰撞§3.6质点的角动量和角动量守恒定律§3.7质点在有心力场中的运动§3.8对称性和守恒定律阅读材料B 宇宙的膨胀第四章刚体的转动第四章刚体的运动§4.1刚体的平动、转动和定轴转动§4.2刚体的角动量转动动能转动惯量§4.3 力矩刚体定轴转动定律§4.4定轴转动的动能定理§4.5刚体的自由度刚体的平面平行运动§4.6定轴转动刚体的角动量定理和角动量守恒定律§4.7进动第五章相对论基础第五章相对论基础§5.1伽利略相对性原理经典力学的时空观§5.2狭义相对论基本原理洛伦兹坐标变换式§5.3相对论速度变换公式§5.4狭义相对论时空观§5.5狭义相对论动力学基础§5.6广义相对论简介阅读材料C 超新星爆发和光速不变性第六章气体动理论第二篇热学第六章气体动理论§6.1 状态过程理想气体§6.2分子热运动和统计规律§6.3气体动理论的压强公式§6.4理想气体的温度公式§6.5能量均分定理理想气体的内能§6.6麦克斯韦速率分布律§6.7玻尔兹曼分布律重力场中粒子按高度的分布§6.8分子的平均碰撞次数及平均自由程§6.9气体内的迁移现象§6.10真实气体范德瓦耳斯方程§6.11物态和相变阅读材料D 非常温和非常压第七章热力学基础第七章热学基础§7.1热力学第一定律§7.2热力学第一定律对于理想气体等值过程的应用§7.3绝热过程多方过程§7.4焦耳-汤姆孙实验真实气体的内能§7.5循环过程卡诺循环§7.6热力学第二定律§7.7可逆过程与不可逆过程卡诺定理§7.8熵§7.9熵增加原理热力学第二定律的统计意义阅读材料E 熵与能源第三篇电场和磁场第八章真空中的静电场§8-1 电荷库仑定律§8-2 电场电场强度§8-3 高斯定理§8-4 静电场的环路定理电势§8-5 等势面电场强度与电势梯度的关系§8-6 带电粒子在静电场中的运动阅读材料F电子的发现和电子电荷量的测定第九章导体和电介质中的静电场§9-1 静电场中的导体§9-2 空腔导体内外的静电场§9-3 电容器的电容§9-4 电介质及其极化§9-5 电介质中的静电场§9-6 有电介质时的高斯定理电位移§9-7 电场的边值关系§9-8 电荷间的相互作用能静电场的能量§9-9 铁电体压电体永电体阅读材料G静电现象的应用第十章恒定电流和恒定电场§10-1 电流密度电流连续性方程§10-2 恒定电流和恒定电场电动势§10-3 欧姆定律焦耳一楞次定律§10-4 一段含源电路的欧姆定律。
普通物理学程守洙第五版 答案
18-1 18-2 18-3 18-4 18-5 18-6 18-7 18-8 18-9 18-10 18-11 18-12 18-13 18-14 18-15 18-16 18-17 18-18 18-19 18-20 18-21 18-22 18-23 18-24 18-25 18-26 18-27 18-28 18-29 18-30 18-31 18-32 18-33 18-34 18-35 18-36 18-37 18-38 18-39 18-40 18-41 18-42 18-43 18-44 18-45
结束 目录
9-8 有直径为16cm及10cm的非常薄的两 个铜制球壳,同心放置时,内球的电势为 2700V,外球带有电荷量为8.0×10-9C,现 把内球和外球接触,两球的电势各变化多少?
结束 目录
解:设内球电势为U1 ,电量为q1,外球 电势为U2 ,电量为q2
U1
=
1
4pe0
q1 R1
+
q2 R2
4pe0
r2 2
结束 目录
9-7 点电荷q =4.0×10-10C,处在导体球 壳的中心,壳的内外半径分别为R1=2.0cm 和R2=3.0cm ,求:
(1)导体球壳的电势; (2)离球心r =1.0cm处的电势; (3)把点电荷移开球心1.0cm后导体 球壳的电势。
结束 目录
解:(1)
UR2=
= 6.7×102(V) ΔU外 =0 外球电势不变。
结束 目录
9-9 半径为R1=1.0cm的导体球,带有电荷 q1=1.0×10-10C,球外有一个内、外半径分别 为R2=3.0cm 、 R3=4.0cm的同心导体球壳, 壳上带有电荷Q =11×10-10C,试计算:
大学普通物理--习题答案(程守洙-江之勇主编--第六版)省公开课获奖课件市赛课比赛一等奖课件
2hw 2sec 2wt
tg
wt
结束 目录
1-14滑雪运动员离开水平滑雪道飞入空 中时旳速率v =110km/h,着陆旳斜坡与水
平面成 q = 450角,如图所示。
(1)计算滑雪运动员着陆时沿斜坡旳位 移(忽视起飞点到斜面旳距离);
(2)在实际旳跳跃中,运动员所到达旳 距离L=165m, 此成果为何
(3)式中 t 以s为单位,x、y以m为单位,
求:质点在t = 4 时旳速度旳大小和方向。
结束 目录
x =3t +5
y=
1 2
t 2+3t
4
解: (1)
r
=
(
3t
+5)
i+
(
1 2
t
2+ 3 t
4) j
(2)
y
=
1 2
(
x
5 3
)2+
3
(
x
5 3
)
4
(3) v =3 i + (t +3) j =3 i + 7 j
v/(m.s-1)
-10
o
t/s 10 20 30 40 50 60
-10
-10
结束 目录
解:由v~t 图旳总面积可得到旅程为:
S
=
1 2
(30+10)×5
+
1 2
(20×10)
=200(m)
总位移为:
Δx
=
1 2
(30+10)×5
所以平均速度也为零
1 2
(20×10)
=0
结束 目录
1-4.直线 1与圆弧 2分别表达两质点A、B
普通物理习题
热学一、填空:1、在温度为T的平衡状态下,物质分子的每一个自由度都具有相同的平均动能,其大小均为,这就是能量按自由度均分定理。
【答案】:2/kT2、某种刚性双原子分子的理想气体处于温度为T的平衡态下,该分子的平均总动能为。
【答案】:25kT3、某种非刚性双原子分子的理想气体处于温度为T的平衡态下,该分子的平均总动能为。
【答案】:26kT4、某种非刚性双原子分子的理想气体处于温度为T的平衡态下,该分子的平均振动能量为。
【答案】:2/2kT5、1mol刚性双原子分子理想气体,当温度为T时,其内能为。
【答案】:2/5RT6、1mol非刚性双原子分子理想气体,当温度为T时,其内能为。
7RT【答案】:27、质量相等的氧和氦,分别盛在两个容积相等的容器内,在温度相同的情况下,氧和氦的压强比为氧分子和氦分子的平均平动动能之比为氧和氦的内能之比为(氧和氦都视为刚性分子的理想气体)。
【答案】: 1:16 1:1 5:488、在相同温度下,氢分子与氧分子的平均平动动能的比值为方均根速率的比值为。
【答案】1:1 4:19、在相同的温度下,各为单位体积的氢气(视为刚性双原子分子气体)与氦气的内能之比为【答案】:5:310、有两瓶气体,一瓶是氦气,另一瓶是氢气(均视为刚性分子理想气体),若他们的压强、体积、温度均相同,则氢气的内能是氦气的倍。
【答案】:2.5v的物理意义是。
11、最概然速率pv附近单位速率区间的概率最大【答案】:分子的速率分布在p12、速率分布函数的归一化条件的物理意义是。
【答案】:分子的速率处于0--∞范围的概率为百分之百。
13、速率分布函数()v f的物理意义是。
【答案】:分子的速率处于v附近,单位速率区间的概率。
或处于v附近单位速率区间的分子占总分子数的百分比。
14、一个系统从某一状态出发,经过某一过程达到另一状态,如果存在另一过程,它能使系统和外界复原,则原来的过程称为过程。
【答案】:可逆15、一个系统从某一状态出发,经过某一过程达到另一状态,若总是找不到一个能使系统和外界复原的过程,则原来的过程称为过程。
中学物理,普通物理与四大力学重复
中学物理,普通物理与四大力学重复1.物理是研究物质运动规律和物质结构的科学。
Physics is the science that studies the laws of motion and the structure of matter.2.常见的物理学分支包括力学、热力学、电磁学、光学和量子力学等。
Common branches of physics include mechanics, thermodynamics, electromagnetism, optics, and quantum mechanics.3.学习物理可以帮助我们更好地理解自然界的现象和规律。
Studying physics can help us better understand the phenomena and laws of nature.4.普通物理是中学物理的一部分,重点介绍了物质的基本性质和运动规律。
General physics is a part of middle school physics, focusing on the basic properties and motion laws of matter.5.会议结束后,学生们通过实验加深了对普通物理的理解。
After the meeting, the students deepened their understanding of general physics through experiments.6.中学物理是普通物理的综合应用,旨在培养学生的科学素养和实践能力。
Middle school physics is the comprehensive application of general physics, aiming to cultivate students' scientific literacy and practical ability.7.学习中学物理,首先要了解四大力学的基本概念和作用。
普通物理学第二版答案
普通物理学第二版答案【篇一:普通物理学第二版第七章课后习题答案】.1.1 设地球绕日作圆周运动.求地球自转和公转的角速度为多少rad/s?估算地球赤道上一点因地球自转具有的线速度和向心加速度.估算地心因公转而具有的线速度和向心加速度(自己搜集所需数据).[解答]?自?2?24?3600?7.27?10(rad/s)-7-5?公?2?365?24?3600?2.04?10(rad/s)??r?自an???r2?27.1.2 汽车发动机的转速在12s内由1200rev/min增加到3000rev/min.(1)假设转动是匀加速转动,求角加速度.(2)在此时间内,发动机转了多少转?[解答]r(1)?????t?2??(3000?1200)?1/60122?1.57(rad/s)2(2)?2??02?(??)(3000?1200)2?15.7?420(转)222?2639(rad)26392?所以转数=7.1.3 某发动机飞轮在时间间隔t内的角位移为??at?bt?ct34球t时刻的角速度和角加速度.[解答]??at?bt?ct34(?:rad,t:s).23????d?dtd?dt?a?3bt?4ct?6bt?12ct27.1.4 半径为0.1m的圆盘在铅直平面内转动,在圆盘平面内建立o-xy坐标系,原点在轴上.x和y轴沿水平和铅直向上的方向.边缘上一点a当t=0时恰好在x轴上,该点的角坐标满足求(1)t=0时,(2)自t=0开始转45时,(3)转过90时,a点的速度和加速度在x和y轴上的投影.[解答]????1.2t?t(?:rad,t:s).2???1.2t?t??1.2?2t??2?t?0,??1.2,?a?r??j?0.12?j(m/s).(1) ??x?0,?y?0.12(m/s)2ax?an???2yr??0.144(m/s)2ay?r??0.2(m/s)(2)??45?时,?4,得t?0.47(s)??1.2t?t?2由???2.14(rad/s)???va???r?0.15?j?0.15?i??? ij k? 0 0?rcos? rsin?0???aa?dtdtxddtr(??sin??i??cos??j)22?1cos???sin?)?i?(??sin???cos?)?j?r[(??2??0.183?j?0.465?i(m/s)?ax??0.465(m/s),ay??0.183(m/s)22(3)当?2?90?时,由??1.2t?t???va??x?2???r???i??0.278?i(m/s)y2,得t?0.7895(s),??2.78(rad/s)??0.278(m/s),??0(m/s)ax??r???0.2(m/s)7.1.5 钢制炉门由两个各长1.5m的平行臂ab和cd支承,以角速度??10rad/s逆时针转动,求臂与铅直45时门中心g的速度和加速度.[解答]因炉门在铅直面内作平动,门中心g的速度、加速度与b或d点相同。
XXX18年9月课程考试《普通物理》作业考核试题
XXX18年9月课程考试《普通物理》作业考核试题试卷总分:100得分:100一、单选题(共30道试题,共60分)1.两个相同的刚性,一个盛有氢气,一个盛有氦气(均视为刚性分子理想气体)。
开始时它们的压强和温度都相同,现将3焦耳热量传给氦气,使之升高到一定的温度,若使氢气也升高同样的温度,则应向氢气传递热量为():A.6焦耳B.3焦耳C.5焦耳D.10焦耳正确答案:C2.一摩尔的单原子分子理想气体,在一个大气压的恒压下,从0oC被加热到100oC,此时气体增加的内能约为( )A.3.2JB.46JC.120JD.1250J。
正确答案:D3.5R/2是()A.理想气体定体XXX热容B.双原子分子理想气体定体XXX热容C.刚性双原子分子理想气体定体XXX热容D.气体定体摩尔热容。
正确答案:C4.题面见图片A.AB.BC.CD.D正确答案:B5.在物体沿一粗糙斜面下滑的过程中,正确的说法是():A.重力做正功,摩擦力做负功,正压力不做功B.重力做正功,摩擦力做负功,正压力做正功C.重力做负功,摩擦力做正功,正压力不做功D.重力做负功,摩擦力做正功,正压力做正功正确答案:A6.一辆车沿弯曲公路行驶,作用在车辆上的合力的方向指向():A.道路外侧B.道路内侧C.道路中间D.无法判别正确答案:B7.2A.AB.BC.CD.D正确答案:C8.导体处于静电平衡状态时:()A.导体所带的电荷均匀的分布在导体内B.外表曲率较大处电势较高C.导体内部任何一点处的电场强度为零,导体外表处电场强度的方向都与导体外表垂直D.导体内部的电势比导体外表的电势低。
正确答案:C9.2A.AB.BC.CD.D精确答案:A10.一个固有长度为4.0米的物体,若以速率0.6C沿X轴相对某惯性系运动,从该惯性系来测量,此物体长度为A.4米B.3.2米C.2.4米D.无法判别正确答案:B11.一平行板电充电以后与电源断开,然后减小两极板之间的间隔,则()A.极板上的电荷削减B.两极板之间的电场强度不变C.电的电容量削减D.电储存的能量不变正确答案:B12.动能为E的物体A物体与静止的B物体碰撞,设A物体的质量为B物体的二倍,若碰撞为完全非弹性的,则碰撞后两物体总动能为( )A.EC.1E/3D.2E/3精确答案:D13.题面见图片A.AB.BC.CD.D正确答案:C14.题面见图片A.AB.BC.CD.D正确答案:B15.一船浮于静水中,船长5m,质量为,一个质量亦为的人从船尾走到船头,不计水和空气的阻力,则在此过程中船将()A.静止不动B.后退5mC.撤退退却2.5mD.后退3m精确答案:C16.下列说法中正确的是()A.作用力的功与反作用力的功必须等值异号B.作用于一个物体的摩擦力只能作负功C.内力不改变系统的总机械能D.一对作用力和反作用力作功之和与参照系的选取无关精确答案:D17.对一质点施以XXX,则( )A.质点沿着力的方向运动B.质点的速率变得越来越大C.质点一定做匀变速直线运动D.质点速度变革的方向与力的方向相同正确答案:D18.在负点电荷激起的电场中,将一个电子从电场中某点移到无限远的过程当中下述结论精确的选项是( )A.电场力对电子做正功,电子的电势能减少B.电场力对电子做正功,电子的电势能增加C.电场力对电子做负功,电子的电势能减少D.电场力对电子做负功,电子的电势能稳定正确答案:A19.物体自高度相同的A点沿不同长度的光滑斜面自由下滑,斜面倾角多大时,物体滑到斜面底部的速率最大()A.30度B.45度C.60度D.各倾角斜面的速率相等。
普通物理学第五版03守恒定律习题答案
A
C 点:
vc2 N +F mg =m R F = k xC = k R = m g
系统机械能守恒,选C点为零势能点。 1 2 1m v 2 1 2 k xB +mg ( 2R 1.6R cos q ) = c + k xC 2 2 2 vc2 解得: vc2 = 0.8gR a n = R = 0.8g a n = 0.8×9.8=7.84m/s2 vc2 N ´=N = m R = 0.8mg N
目录 结束
(1)此质点作的是什么运动?其轨这方 程怎样? 解: ω ω x = a cos t y = b sin t 2 2 x )2 y )2 cosω t sinω t 1 (a + ( + = (1) = b dx b cos t v dy (2) vx = ω ω ω = a sin t = ω y= dt dt 当A点 (a,0) t = 0, vx = 0 vy = bω v = vy 1 m v 2 1 mb 2 2 ω =2 2
目录 结束
解: 1m v 2 v 2 2 E = E P (x)+ = m E E P (x) 2 dx 2 v = m E E P (x) = dt dx dt = 2 E E P (x) m t=
t
0
dt = 0
x
dx 2 E E P (x) m
目录 结束
3-6 一双原子分子的势能函数为 r 0 12 r0 6 E P (r) = E 0 ( ) 2 ( ) r r 式中 r 为二原子间的距离,试证明: (1)r0 为分子势能极小时的原子间距; (2)分子势能的极小值为-E。 (3)当EP (r) = 0时,原子间距为 (4)画出势能曲线简图
第十七章 光的衍射
d
5
普通物理教案
⒉波的反射和折射 波的反射
波阵面AB上A点发 出子波到达D点时 ,B点到达C点, 由于入射波和反射 波在同一媒介,波 速不变。
AD BC u t ,
B
A1 i i' n A2 D n i i' N
M
A
E1
E2
C
又
ABC ADC 90
3
(m)
17
普通物理教案
第一级明纹的宽度等于第一和第二级暗纹的间距。
sin 2 2 a 6 . 33 10
3
这时仍有sinθ2≈ θ2 ≈ tanθ2 。因此,第一级明纹的宽度为:
l1 x 2 x 1 f (tan 2 tan 1 ) f (sin 2 sin 1 ) 0 . 63 10
a sin k 1
d sin k 2
k 1 1, 2, 3,
k 2 0,1, 2,
则:
k2
d a
k1
k 1 1, 2,
缺级方程
如d=2a,则k2=±2, ±4,…等主极大缺级。
32
I
普通物理教案 单 缝 衍 sin 射 多 缝 干 sin 涉
16
普通物理教案
a f
sin 1
a
632 . 8 10 0 . 20 10
9
3
3 . 16 10
3
因为θ1很小,有sinθ1≈ θ1 ≈ tanθ1 ;所以中央明纹的 宽度为:
l 0 2 x1 2 f tan 1 1 . 26 10
普通物理学第五版第9章导体和电介质中的静电场章答案
结束 目录
在静电平衡时,内侧的合场强(导体内 部)应为零。 E内 = E1 + EΔ S = E1 EΔ S =0 ´
1E E1 = EΔ S = 2
F =σ Δ S E1 = σ Δ S eFra bibliotek202
结束 目录
9-4 一质量为 m、面积为S 的均质薄金 属盘 ,放置在一无限大导体平板上,平板 水平放置,最初盘和平板都不带电,然后逐 渐使它们带电。问电荷面密度增加到何值 时,金属盘将离开平板。
2
结束 目录
证:在导体表面取面元 Δ S 面元上电荷面密度为: σ
ΔS
σ 面元外侧场强为:E = e 0
E 内 =0 内侧场强: 面元外侧场强可视为面元Δ S在外侧所产 生的场强和导体其余部分电荷所产生的场 强E1之和,即: E = E1 + EΔ S
σ
面元Δ S还将在内侧所产生场强 EΔ S ´ 且
结束 目录
解:(1)内球电势为 1 q1 q1 q1+Q U1 = 4pe0 R1 R2 + R2
1×10-10 1×10-10 12×10-10 = 9.0×109 1×10-2 3×10-2 + 4×10-2 =3.3×102(V)
外球电势
q1 +Q 12×10-10 U2 = = 9.0×109× 4×10-2 4pe0 R3 =2.7×102(V)
q
q
d +q
结束 目录
q E+ =E = 4pe0 r2 E表面 = 2E+ cosq 2q cosq = 2 4pe0 r
E 表面
E+ E q r
q
σ E .dS = E表面 S cos1800 s E表面 Sσ =e 0 e0 E表面 = e0 q 2 cosq σ = 2pe0 r q d =r cosq = cos3q 2pd2
普通物理学第4章习题答案
解:(1)球的转动惯量为 2 mb 2 J0 = 5 从C B 机械能守恒
A a B
2
β
r=b C h
v0 = bω
1 1 2 m gh = m v0 + J 0ω 2 2
1 2 2 2 2 2 1 m gh = m b ω + m bω 2 5 2
1 ω= b
10 gh 7
v0 =
10 gh 7
刚体转动习题
4-1 4-8 4-15 4-22 4-29 4-2 4-9 4-3 4-10 4-4 4-11 4-18 4-25 4-32
结束 目录
4-5
4-6
4-7
4-12 4-13 4-14 4-19 4-20 4-21 4-26 4-27 4-28
4-16 4-17 4-23 4-24 4-30 4-31
解: (1)滚筒对瞬时转动中心的惯量 2 2 2 D D D JA= m ( ) + m ( ) = m a0 F A 2 2 2 D f M A= F = JAa 2 20000 MA F a=J = = 10000 ×1.5 = 1.33 r/s2 mD A
D 1.5 2 a 0 = a =1.33 × 1 m/s = 2 2 (2) F f = ma0 f =F m a 0 = 20000 ×10000 ×1 = 10000N
(1) 解: T T 1 (mA+ mB)g = (mA+ mB)a 0
T
a0 rA rB a
T 1r A T r B = ( J A+ J B )a = J a
m Cg T 1 = m Ca ´
T1
a 0 =rB a
(mA+ mB)g T1
大学普通物理课后习题
1-13 由于风向变化,一帆船不断改变航向。
它先沿北偏东行驶,然后北偏西行驶,最后又沿北偏东行驶。
上述航程经历了h min 。
求:(1) 此期间帆船的总位移; (2) 此期间帆船的平均速度;(3) 如果在整个航程中速率不变,求速率。
指导:解此题应先建立平面直角坐标系,将每一段位移用坐标分量、表示,然后叠加总位移为;再由定义式求平均速度和速率,式中。
1-14 根据例1-1算出的运动学方程,计算小船在该坐标系中的速度和加速度。
指导:此题由例1-1算出的运动学方程对时间求一阶导数二阶导数可得速度和加速度。
1-15 一质点的初始位置为,它的初速度。
此质点以恒加速度运动。
(1) 什么时刻质点的坐标为最大值?(2) 求该时刻质点的位置矢量。
[提示:此质点在和坐标轴上的投影点都是匀变速直线运动。
]指导:(1)这是求极值的问题,要求坐标的最大值,则,即,由匀变速直线运动的公式解出坐标为最大值时的时间。
(2)将代入式,中,求出时刻和质点的位置。
1-16 某质点的运动学方程为(1) 写出此质点的速度矢量式;(2) 求它的速率表达式;(3) 求此质点在前内走过的路程;(4) 求它的加速度矢量式; (5) 求该质点的法向加速度和切向加速度。
指导:从运动方程可知,质点作圆周运动。
可直接由定义式,,,,,求出各量。
1-17 (1)设题1-14中船的质量为,求船所受的合力的大小;(2)设题1-15中质点的质量为,求该质点所受的合力的矢量式;(3)设题1-16中质点的质量为,求该质点所受的法向力和切向力。
指导:由于各物体的加速度均已知,所以可直接由,,求解。
1-18 有一定滑轮,半径为,沿轮周绕着一根绳子,设悬在绳子一端的物体按的规律运动,绳子和滑轮之间没有滑动。
求轮周上任一点在时刻的速度、切向加速度、法向加速度和总加速度。
指导:由于轮周上任一点速度大小和物体的速率相同,所以可由定义式速度,切向加速度,法向加速度,总加速度求解。
普通物理学考研复习笔记
第八章真空中的静电场§8-1 电荷库仑定律真空中的介电常数§8-2 电场电场强度(分立)(连续)大前提:对点电荷而言↑(提问:为什么试探电荷要求q足够小呢?答:因为q会影响到源电荷的分布,从而影响到的大小)附:1.电偶极子(其中为电偶极矩,为电偶极子的臂(负→正))(考察点p在电偶极子的臂的延长线上)2. 均匀带电圆环在轴线上的场强(其中a为半径,b为距圆心的距离)§8-3 高斯定理对于高斯定理(因为局部电荷有正有负,局部电通量也有正有负)§8-4 静电场的环路定理电势(分立)(连续)附:电偶极子(普适式)补充:电偶极子(普适式)环路定理:§8-5 等势面电场强度与电势梯度的关系(“—”表示方向指向电势降落的方向)§8-6 带电粒子在静电场中的运动(即导体表面单位面积所受到的力在数值上与导体表面处电场的能量密度相等,力的方向与导体带电的符号无关,总是在外法线方向,是一种张力)电偶极子受到的力偶矩(在不均匀电场中也可近似套用)电偶极子在外电场中的势能(注意:是有一个负号的)相关记忆:个电偶极子的相互作用能第九章导体和电介质中的静电场§9-1 静电场中的导体导体表面的场强(注意:不是(无限大平面的场强))孤立带电导体电荷分布特点是静电平衡条件的三个表述:§9-2 空腔导体内外的静电场静电屏蔽的实质:导体外(内)表面上的感应电荷抵消了外(内)部带电体在腔内(外)空间激发的电场。
§9-3 电容器的电容孤立导体球的电容常见形状电容:平行板电容器球形电容器(当>>时,变为孤立导体;当、都很大,d=-很小时,变为平行板电容器)圆柱形电容器§9-4 电介质及其极化无极分子→感应电矩(电子位移极化为主)有极分子→介质的极化(取向极化为主)高频时,都以电子位移极化为主电极化强度(它是反映介质特征的宏观量)各向同性电介质(统计物理和固体物理建立了与的关系)极化电荷→是不是很像高斯定理?(即为电荷面密度)(即为电荷体密度)§9-5 电介质中的静电场(、分别表示自由电荷与极化电荷所激发的场强)绝对介电常数§9-6 有电介质时的高斯定理 电位移电位移(指自由电荷)、、三矢量之间的关系§9-8 电荷间的相互作用能 静电场的能量点电荷间的相互作用能(互能),又称电势能(其中表示在给定的点电荷系中,除第个点电荷之外的所有其他点电荷在第个点电荷所在处激发的电势)电荷连续分布时的静电能(互能+固有能)静电场的能量( 说明1:真空中与介质中电势能都是将的自由电荷由无穷远处移至该位置所做功,区别在于不同。
西交《普通物理》在线作业满分答案
西交《普通物理》在线作业试卷得分:100单选题1. 有两只对准的钟,一只留在地面上,另一只带到以速率V飞行的飞船上,则下述说法正确的是():A. 飞船上的人看到自己的钟比地面上的钟慢B. 地面上的人看到自己的钟比飞船上的钟慢C. 飞船上的人觉得自己的钟比原来走慢了D. 地面上的人看到自己的钟比飞船上的钟快正确答案:D 满分:2 分得分:22. 在均匀磁场中,有两个面积相等,通过电流相同的线圈,一个是三角形,一个是矩形,下列说法中正确的是():A. 两线圈所受的最大磁力矩不相等,磁力的合力不相等B. 两线圈所受的最大磁力矩相等,磁力的合力相等C. 两线圈所受的最大磁力矩不相等,磁力的合力相等D. 两线圈所受的最大磁力矩相等,磁力的合力不相等正确答案:B 满分:2 分得分:23. 一点电荷放在球形高斯面的球心处,电场强度通量发生变化的情况是():A. 球形高斯面被与它相切的正方体表面所代替B. 另有一点电荷放在球面外C. 点电荷离开球心,但仍在球面内D. 另有一点电荷放入球面内正确答案:D 满分:2 分得分:24. 题面见图片A.B.C.D.正确答案:C 满分:2 分得分:25. 题面见图片A.B.C.D.正确答案:D 满分:2 分得分:26. 题面见图片A.B.C.D.正确答案:B 满分:2 分得分:27. 题面见图片A.B.C.D.正确答案:B 满分:2 分得分:28. 将形状完全相同的铜环和木环静止放置在交变磁场中,并假设通过两环面的磁通量随时间的变化率相等,不计自感时则():A. 铜环中有感应电流,木环中无感应电流B. 铜环中有感应电流,木环中有感应电流C. 铜环中感应电动势大,木环中感应电动势小D. 铜环中感应电动势小,木环中感应电动势大正确答案:A 满分:2 分得分:29. 题面见图片A.B.C.D.正确答案:C 满分:2 分得分:210. 一带电粒子以与磁感应强度成30度角的初速度射入匀强磁场,它将做():A. 抛体运动B. 螺旋线运动C. 直线运动D. 圆周运动正确答案:B 满分:2 分得分:211. 题面见图片A.B.C.D.正确答案:D 满分:2 分得分:212. 题面见图片A.B.C.D.正确答案:C 满分:2 分得分:2。
普通物理学之光学
暗相间的同心环条纹,后人把这种现象称牛顿环。
借助这种现象可以用第一暗环的空气隙的厚度来定量地表征相应的单色光。
牛顿在发现这些重要现象的同时,根据光的直线传播性,认为光是一种微粒流。
微粒从光源飞出来,在均匀媒质内遵从力学定律作等速直线运动。
牛顿用这种观点对折射和反射现象作了解释。
惠更斯是光的微粒说的反对者,他创立了光的波动说。
提出“光同声一样,是以球形波面传播的”。
并且指出光振动所达到的每一点,都可视为次波的振动中心、次波的包络面为传播波的波阵面(波前)。
在整个18世纪中,光的微粒流理论和光的波动理论都被粗略地提了出来,但都不很完整。
19世纪初,波动光学初步形成,其中托马斯·杨圆满地解释了“薄膜颜色”和双狭缝乾涉现象。
菲涅耳于1818年以杨氏乾涉原理补充了惠更斯原理,由此形成了今天为人们所熟知的惠更斯-菲涅耳原理,用它可圆满地解释光的干涉和衍射现象,也能解释光的直线传播。
在进一步的研究中,观察到了光的偏振和偏振光的干涉。
为了解释这些现象,菲涅耳假定光是一种在连续媒质(以太)中传播的横波。
为说明光在各不同媒质中的不同速度,又必须假定以太的特性在不同的物质中是不同的;在各向异性媒质中还需要有更复杂的假设。
此外,还必须给以太以更特殊的性质才能解释光不是纵波。
如此性质的以太是难以想象的。
光学(3)量子光学2初等物理分类(1)初中阶段:几何光学(2)高中阶段:几何光学、物理光学(3)说明:一般生活中提高的光学就是高中阶段的分类标准。
【光学的研究内容】我们通常把光学分成几何光学、物理光学和量子光学。
几何光学是从几个由实验得来的基本原理出发,来研究光的传播问题的学科。
它利用光线的概念、折射、反射定律来描述光在各种媒质中传播的途径,它得出的结果通常总是波动光学在某些条件下的近似或极限。
物理光学是从光的波动性出发来研究光在传播过程中所发生的现象的学科,所以也称为波动光学。
它可以比较方便的研究光的干涉、光的衍射、光的偏振,以及光在各向异性的媒质中传插时所表现出的现象。
- 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)。
一. 光的概述
几何光学
17.1 几何光学的基本定律
光是电磁波, 称为光波 真空中光速
c
1
0 0
2.998 10 8 m / s
▲可见光波长范围:
4 107 m ~ 7.6 107 m
3.9 10 14 Hz (红) ~ 7.5 10 14 Hz (紫) ▲可见光频率范围:
介质中的速度 v 是真空中的光速 c 的n 分之一
单色光在真空或不同的介质中传播时,频率不变
v f
v c n
n
c
c c n
光在介质中的波长 是真空中波长的 n 分之一
▲ 光程
考虑某单色光在介质 n 中传播路程 l
需时间
t
l v
v
▲谱线宽度
一般,单色光的波长也有一定的范围
二. 几何光学三定律
1. 几个基本概念
波源 ——光源
波阵面 ——光传播过程中光到达空间的点的集合
点光源:波阵面呈球形 ——球面波
扩展光源或无穷远处点光源: 波阵面呈平面 ——平面波 波射线(波线、光线) ——代表光波传播方向的射线 从光源出发 与波阵面正交
c n
l
单色光在介质 n 中传播 路程 l 所需要的时间 等于光在真空中传播路 程 nl 所需要的时间。
l nl t c c n
光波在某一介质传播的几何路程l与介质折射率n的乘积
L nl
——光程L
经过几种不同介质
连续介质
L
n l
i i
L ndl
★光程与几何路程间的关系
1. 几何路程相等,光程不一定相等;反之,也是这样;
2. 光通过相等光程所需时间相同; 光经过相等几何路程所需时间不一定相等;
3. 光程实际上是把光在不同媒质中传播的几何路程折算成光在 真空中传播的几何路程.
▲ 光程差
[例] 计算图中光通过路程 r1 和 r2 在 P 点的相 位差。
S1 S2
r1
n r2
P ·
d
解:
2
2
r2 d nd r1
真空中电磁波平均能流密度
1 S E0 H 0 2
0 E0
1 1 S E0 H 0 2 2
0 H 0
0 0 0
1 2 E E0 2c 0
2 0
真空中光强
1 2 2 I E0 E0 2c 0 n 2 2 I E0 nE0 2c 0
介质中光强
光强与电场强度E2 成正比
r2 r1 n 1d
二. 透镜的等光程性
三. 费马原理
光在真空中或均匀介质中沿直线传播 光在不同的介质中怎样传播?
费马原理
光沿光程为极值的路线传播
极小值、极大值、稳定值
▲用费马原理可以证明光学定律
直线传播定律: 真空或均匀介质中,两点间存在最短距离——直线 反射定律: 任意路线:A— O —B 对称路线:A— O‘ —B 对界面反射, 三角形AOB’中,AO‘B<AO+OB 对称路线最短 由于对称 O O‘ A B
▲波阵面和波射线的图示
平面波 球面波
*
2. 几何光学三定律
定律 1:光在真空中或均匀介质中沿直线传播
在非均匀介质中,光线发生弯曲
介质突变:光线发生折射、反射 定律 2:光的反射定律
日出、日落 海市蜃楼
i i
定律 3:光的折射定律
n1 n2
i
i
n1 sin i n2 sin r
r
三. 全反射
由折射定律可求得折射角
sin r
n1 n2
sin i
若n1 n2
光密媒质到光疏媒质 折射角大于入射角 临界角
则r i
增大入射角 i,可使 折射角 r =900 继续增大入射角 i , 光线无折射,只有反射
n1
n2
i
i0
全反射
r
▲全反射角
折射角 r =900对应的临界角
i0 arcsin
▲常用单位:
纳米 埃
1nm 10 m
1 A 10
10
9
400 nm ~ 760 nm
m
4000 A ~ 7600 A
不同波长的光波对人眼有不同的视觉反映 红外 760 630 600 570 500 450 430 400 紫外 nm
▲光的强度(光强 I )
单位面积上的平均光功率 由坡印廷矢量(能流密度)平均值确定
▲应用:
n2 n1
光导纤维(光纤)
光 导 纤 维
四. 光的传播方向逆转时,将逆着同一路径传播.
17.2 成像的基本慨念
一. 光 程
单色光在真空中传播, 单色光在介质(n)中传播,
c f v f
光在介质(n)中的光速 v 与真空中光速 c 有关系:
c v n
i
i
i i
B’
感光作用与电场强度 有关 E
电场强度E称为光矢量
E的振动称为光振动
光强与光振动振幅A2 成正比
▲单色光
具有单一频率(或波长)的可见光具有单一颜色,
称单色光
一般,可见光都不是单色的,含有多种波长成分。
▲光谱
非单色光中各单色光强按波长的分布 连续光谱 ——太阳光谱
不连续光谱
——原子光谱 原子指纹