2015西南交大大物AI作业04答案
2014级西南交大大物答案9
©西南交大物理系_2015_02《大学物理AI 》作业No. 09 磁感应强度班级 ________ 学号 ________ 姓名 _________ 成绩 _______一、判断题:(用“T ”和“F ”表示)[ F ] 1.穿过一个封闭面的磁感应强度的通量与面内包围的电流有关。
解:穿过一个封闭面的磁感应强度的通量为0。
[ F ] 2.磁感应线穿过磁场中单位面积上的磁感应线的条数等于磁感应强度的通量。
解:穿过垂直于磁场中单位面积上的磁感应线的条数等于磁感应强度的大小。
[ F ] 3.无限长载流螺线管内磁感应强度的大小由导线中电流的大小决定。
解:无限长载流螺线管内磁感应强度的大小为:nI B 0μ=,除了与电流的大小有关,还与单位上的匝数有关。
[ T ] 4.做圆周运动的电荷的磁矩与一个载流圆线圈的磁矩等效。
[ F ] 5.在外磁场中,载流线圈受到的磁力矩总是使其磁矩转向外场方向。
解:根据B P M m⨯=,可知上述叙述正确。
二、选择题:1.载流的圆形线圈(半径a 1)与正方形线圈(边长a 2)通有相同电流I 。
若两个线圈的中心O 1 、O 2处的磁感应强度大小相同,则半径a 1与边长a 2之比a 1∶a 2为 [D](A) 11:(B) 12:π (C)42:π(D)82:π解:圆电流在其中心产生的磁感应强度1012a I B μ=正方形线圈在其中心产生的磁感应强度2020222)135cos 45(cos 244a I a IB πμπμ=-⨯⨯=磁感强度的大小相等,8:2:22221201021ππμμ=⇒=⇒=a a a Ia IB B所以选D 。
2.若要使半径为m 1043-⨯的裸铜线表面的磁感应强度为T 100.75-⨯, 其铜线中需要通过的电流为(170A m T 104--⋅⋅⨯=πμ) [ B ](A) 0.14A (B) 1.4A (C) 14A(D) 2.8A解:由圆形电流磁场分布有铜线表面磁感应强度大小为RIB πμ20=,所以 铜线中需要通过的电流为()A 4.1104107104227530=⨯⨯⨯⨯⨯=⋅=---ππμπBR I3.一个载流圆线圈通有顺时针方向的电流,放在如图所示的均匀磁场中,则作用在该线圈上的磁力矩的方向[ D ] (A) 垂直纸面向里 (B) 垂直纸面向外(C) 向上(D) 向下 (E) 合力矩为零 解:m P 方向垂直于纸面朝里,即⊗,而B 向右,根据B P M m⨯=,判断出磁力矩M的方向向下。
西南交大大物作业答案
《大学物理》作业 N0.1 运动的描述班级 ________________ 学号 __________ 姓名 _________ 日期 _______ 成绩 ________一、选择题:B D DC B B二、填空题:1. 8 m ,10 m2. m r s 042.023201.0=⨯⨯==πθ , s m vs r t r v po/0041.0/3==∆∆=3.s m l l r v v t /8.69cos sin sin sin sin 2=====θωθωθθωθ 或θωθθ22cos d d cos 1d d l t l t x v =⋅==4. 切向加速度的大小为 260cos g g a t -=-=法向加速度的大小为g g v a n 2330cos 2===ρ所以轨道的曲率半径gv a v n 33222==ρ5. 以地球为参考系,()⎪⎩⎪⎨⎧=+=2021gt y tv v x 消去t ,得炮弹的轨迹方程 ()202x v v gy +=同理,以飞机为参考系 222x vg y = 6. ()2s m 15.05.03.0-⋅=⨯==βr a t飞轮转过 240时的角速度为ω,由0,20202==-ωβθωω,得βθω22= 此时飞轮边缘一点的法向加速度大小为()22s m 26.123602405.023.02-⋅=⨯⨯⨯⨯===πβθωr r a n三、计算题:1.一个人自原点出发,25 s 内向东走30 m ,又10 s 内向南走10 m ,再15 s 内向正西北走18 m 。
求在这50 s 内,(1)平均速度的大小和方向,(2)平均速率的大小。
解:建立如图坐标系。
(1) 50 s 内人的位移为r ++=∆(ji j i j i73.227.1745cos 181030+=+-+-=平均速度的大小为)s m (35.05073.227.17122-⋅=+=∆∆=t r v与x 轴的夹角为)98.8(98.827.1773.2tg tg 11东偏北==∆∆=--x y ϕ(2) 50 s 内人走的路程为S =30+10+18=58 (m),所以平均速率为)s m (16.150581-⋅==∆=t S v2.如图所示,质点P 在水平面内沿一半径为R =2 m 的圆轨道转动。
西南交大电路分析AI考试题及答案
西南交大电路分析AI考试题及答案一、单项选择题(每题2分,共10分)1. 在电路分析中,下列哪个元件是无源元件?A. 电压源B. 电流源C. 电阻D. 变压器答案:C2. 电路中,欧姆定律表达式为V=IR,其中V代表什么?A. 电流B. 电压C. 电阻D. 功率答案:B3. 电路中,基尔霍夫电流定律(KCL)适用于哪种节点?A. 只有电压源的节点B. 只有电流源的节点C. 任何节点D. 只有电阻的节点答案:C4. 下列哪个选项不是电路分析中的网络定理?A. 戴维南定理B. 诺顿定理C. 超位定理D. 特勒根定理答案:C5. 在交流电路中,电感元件的阻抗与频率的关系是?A. 与频率成正比B. 与频率成反比C. 与频率无关D. 与频率的平方成正比答案:A二、填空题(每空1分,共10分)6. 电路中的功率因数定义为电压与电流相位差的余弦值,即 _______ = cos(φ)。
答案:功率因数7. 在串联电路中,总电阻等于各部分电阻之和,即 R_total = R1 + _______ + R3。
答案:R28. 电路中的瞬态响应通常由 _______ 元件引起。
答案:储能9. 电路中的最大功率传输定理指出,当负载电阻等于源电阻时,负载上可以获得最大 _______。
答案:功率10. 电路中的频率响应可以通过 _______ 图来表示。
答案:波特三、计算题(每题10分,共20分)11. 给定一个RC电路,其中R=1kΩ,C=1μF,求该电路的时间常数τ。
答案:τ = RC = 1kΩ × 1μF = 1ms12. 给定一个RLC串联电路,其中R=10Ω,L=1H,C=0.1μF,求该电路的谐振频率f0。
答案:f0 = 1 / (2π√(LC)) = 1 / (2π√(10Ω × 1H × 0.1μF)) ≈ 31.83Hz四、分析题(每题15分,共30分)13. 给定一个电路图,其中包含一个电压源、一个电阻和一个电容器。
西南交大大物作业
©物理系_2012_09《大学物理AII 》作业 No.9 原子结构 激光 固体班级 ________ 学号 ________ 姓名 _________ 成绩 _______一、判断题:(用“T ”和“F ”表示)[ F ] 1.施特恩-盖拉赫实验既证实了Ag 原子角动量是量子化的,且原子沉积条数也与理论一致。
解:斯特恩-盖拉赫实验结果可以由电子自旋的概念来解释。
教材230-231.[ F ] 2.量子力学理论中,描述原子中电子运动状态的四个量子数彼此是不相关的。
解:错误,(s l m m l n ,,,)四个量子数中,l m l n ,,这3个量子数的取值是密切相关的,而21±=s m 。
[ F ] 3.按照原子量子理论,两个原子自发辐射的同频率的光是相干的,原子受激辐射的光与入射光也是相干的。
解:教材176,自发辐射的光是不相干的;教材177页,受激辐射的光与入射光是相干光。
[ T ] 4.固体中能带的形成是由于固体中的电子仍然满足泡利不相容原理。
解:只要是费米子都要遵从泡利不相容原理,电子是费米子。
[ T ] 5.半导体的PN 结是由于P 型和N 型半导体材料接触时载流子扩散形成的。
解:教材243页。
二、选择题:1. 氢原子中处于2p 状态的电子,描述其量子态的四个量子数(s l m m l n ,,,)可能取的值为 [ C ] (A) (3, 2, 1,-21) (B) (2, 0, 0,21) (C) (2, 1,-1, -21) (D) (1, 0, 0,21)解:对于2p 态,n = 2, l = 1, 1,0±=l m , 21±=s m2. 附图是导体、半导体、绝缘体在热力学温度T = 0K 时的能带结构图。
其中属于绝缘体的能带结构是禁带禁带 禁带 禁带重合 (1)(2)(3)(4)[ A](A) (1) (B) (2) (C) (1)、(3) (D) (3) (E) (4) 解:绝缘体禁带较宽,且其中没有施主能级或受主能级。
2015年西南交通大学《大学物理 AI》作业 No.01 运动的描述
K v
=
v。
平均速度
K v
=
∆rK
,平均速率 v
dt = ∆s
,而一般情况下
dt ∆rK
≠
∆s
,所以
K v
≠
v
。故选 A
∆t
∆t
6.在相对地面静止的坐标系内,A、B 二船都以 2 m ⋅ s−1 的速率匀速行使,A K船沿K x 轴正向,B 船沿 y 轴正 向。今在 A 船上设置与静止坐标系方向相同的坐标系(x、y 方向单位矢量用 i 、j 表示),那么在 A 船上的
2.一物体悬挂在弹簧上作竖直振动,其加速度为 a = −k y ,式中 k 为常数, 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。
解:加速度 a = dv = dv ⋅ dy = v ⋅ dv = −ky ,分离变量积分得 dt dy dt dy
时,车上乘客发现雨滴下落方向偏向车尾,偏角为 45°.假设雨滴相对于地的速度保持不变,试计算雨滴 相对地的速度大小.
批改时请注意:第一个式子的矢量符号!
解:由相对速度公式:
K v雨→地
=
K v雨→车
+
K v车→地
矢量图如图所示,在 x、y 方向投影式为
K
v 车→地
x
v雨→地 sin 30D + v雨→车 sin 45D = v车→地 = 35
K v雨→车 45D 30D
v雨→地 cos 30D = v雨→车 cos 45D + 0
K
联立以上两式,解得
y
v雨→地
v雨→地
=
cos 30D
西南交通大学大物A1-04作业解析
©西南交大物理系_2013_02《大学物理AI 》作业 No.04能量 能量守恒定律班级 ________ 学号 ________ 姓名 _________ 成绩 _______一、判断题:(用“T ”和“F ”表示)[ F ] 1.不受外力作用的系统,它的动量和机械能都守恒。
[ T ] 2.内力都是保守力的系统,当它所受合外力为零时,它的机械能必然守恒。
[ F ] 3.质点运动过程中,作用于质点的某力一直没有做功,表明该力对质点的运动 没有产生任何影响。
[ F ] 4.当物体在空气中下落时,以物体和地球为系统,机械能守恒。
[ F ] 5.图示为连接a 点和b 点的三条路径。
作用力F 对一质点做功,经由图示方向和路径,功的示数表示在图中。
由此可以判断F是保守力。
二、选择题:1. 对功的概念有以下几种说法:(1)保守力作正功时,系统内相应的势能增加。
(2)质点运动经一闭合路径,保守力对质点作的功为零。
(3)作用力和反作用力大小相等、方向相反,所以两者所作的功的代数和必然为零。
正确的是:[ C ] (A )(1)、(2)(B )(2)、(3)(C )只有(2)(D )只有(3)2. 一质点受力i x F 23=(S I )作用,沿x 轴正方向运动,从0=x 到2=x 过程中,力F作功为[ A ] (A) 8 J (B) 12 J (C) 16 J (D) 24 J3.今有一劲度系数为k 的轻弹簧,竖直放置,下端悬一质量为m 的小球。
初始状态,弹簧为原长,小球恰好与地接触。
今将弹簧上端缓慢地提起,直到小球刚能脱离地面为止,在此过程中外力作功为 [C ] (A) kg m 422 (B) k g m 322(C)(D) kg m 222 (E) k g m 2244.质量为m 的一艘宇宙飞船,关闭发动机返回地球时,可认为该飞船只在地球的引力场中运动。
已知地球质量为M ,万有引力恒量为G ,则当它从距地球中心1R 处下降到2R 处时,飞船增加的动能应等于[C] (A)2R GMm (B) 22R GMm(C) 2121R R R R GMm-(D) 2121R R R GMm - (E) 222121R R RR GMm -5.一个作直线运动的物体,其速度v 与时间t 的关系曲线如图所示。
作业四参考答案
作业四参考答案作业四参考答案在学习的过程中,作业是不可避免的一部分。
而完成作业,特别是解答问题,往往是学习的关键。
然而,有时候我们可能会遇到一些难题,不知道如何下手。
本文将为大家提供一些作业四的参考答案,希望能够帮助大家更好地完成作业。
一、问题一问题一要求我们解释什么是人工智能(AI),并举例说明其应用领域。
人工智能是一门研究如何使计算机能够模拟人类智能的科学。
它涉及到机器学习、自然语言处理、图像识别等多个领域。
人工智能的应用非常广泛,例如智能语音助手(如Siri、Alexa)、自动驾驶汽车、医疗诊断系统等。
二、问题二问题二要求我们解释什么是机器学习,并举例说明其应用场景。
机器学习是一种通过让计算机基于数据进行自我学习和优化的方法。
它通过建立数学模型,使计算机能够从数据中识别出模式和规律,并做出预测或决策。
机器学习的应用场景非常丰富,例如推荐系统(如Netflix的电影推荐)、金融风险评估、医学图像分析等。
三、问题三问题三要求我们解释什么是深度学习,并举例说明其应用领域。
深度学习是一种机器学习的方法,它模拟人脑神经网络的结构和功能,通过多层次的神经网络进行学习和决策。
深度学习在图像识别、自然语言处理等领域取得了很大的突破。
例如,人脸识别技术、机器翻译系统、语音识别系统等都是深度学习的应用。
四、问题四问题四要求我们解释什么是自然语言处理(NLP),并举例说明其应用场景。
自然语言处理是一种研究如何使计算机能够理解和处理人类语言的方法。
它涉及到文本分析、语义理解、机器翻译等多个领域。
自然语言处理的应用场景非常广泛,例如智能客服机器人、情感分析、文本自动摘要等。
五、问题五问题五要求我们解释什么是计算机视觉,并举例说明其应用领域。
计算机视觉是一种研究如何使计算机能够理解和处理图像和视频的方法。
它涉及到图像识别、目标检测、图像生成等多个领域。
计算机视觉的应用非常广泛,例如人脸识别技术、无人驾驶汽车、视频监控系统等。
2015级大学物理参考答案
.一、 质点运动以及动力学一.选择题:1.解:选B 。
运动到最高点时速度为零,故有: 024=-=t dtdx,得t = 2s 。
2. 解:选B 。
区分平均速度和平均速率的定义 3. 解:选C 。
方法一 对题中给出的四个备选方程进行计算,通过微分得出速度的表达式)4(2t +=υm/s及将t =3s 代入方程可得 x = 9m ,符合这两个条件的方程就是要选的方程。
有速度dt dx /=υ,看出只有C 和D 可得)4(2t +=υ,将 t = 3s 代入各运动方程中,C 可得x = 9m ,所以选C 。
方法二 选用积分法。
一般方法是已知速度的表达式和初始条件,即t =0时的质点位置x 0,通过对速度积分,可得质点的运动方程。
4. 解: 选C 。
设A 、B 两车沿x 轴正向行驶,B 车开始减速时,B 车恰好在坐标原点,且此时为计时起点。
由直线运动方程有:对于A d t x +=11υ (1) 对于B 22221at t x -=υ (2) at t x B -=2υ (3)B 车速度为1υ时两车刚好不相撞。
设此时为t 0时刻,由上两式 20020121at t d t -=+υυ (4) 由(3)有 021at -=υυ (5)(4)、(5)联立消去t 0有: a d 2)(212υυ-=故两车不会相撞的最少距离为a2)(212υυ-。
.5. 解:选(C )。
当A 紧靠在圆筒内壁而不下落时,A 受到的摩擦力 r f 与重力平衡,又因为r f 与筒壁提供给A的向心力N的反作用力的大小成正比,如图所示,故:mg f r = 2ωμ=mR f r∴ Rg μ=ω6. 解:选(A )。
如图所示:2cos ω=θmr N mg N =θsin θ=cos R r RhR -=θsin ∴ ω=12.78rad ·s -1≈13 rad ·s -17. 解:选(B )。
质点m 越过A 角前、后的速度如图所。
2015年西南交通大学《大学物理 AI》作业 No.08 导体 介质中的静电场
电容器电场能的改变。
断开电源时,电容器电场能为
W1
=
Q2 2C2
把金属平板从电容器抽出后,电容器电场能为
W2
=
Q2 2C1
由功能原理有外界做的功
A = W2
− W1
=
Q2 2C1
−
Q2 2C2
=
Q2d ' 2ε 0 S
又电容器极板上电量为
Q
= C2U0
=
ε0S d −d
'
U
0
所以外界作的功为
A = W2
二、选择题:
1. 如图所示,一封闭的导体壳A内有两个导体B和C。A、C不带电,B带正电,则A、B、C三导体的电势
UA、UB、UC的大小关系是 [ C ] (A) UB= UA = UC;
(C) UB > UC > UA;
(B) UB > UA = UC; (D) UB > UA > UC。
A−−−
+++C−−−
++++B+++
− − −
解:由静电感应现象,感应电荷和电力线如图所示,电力线指向电势降低的方向,因此UB>UC >UA。
2.半径分别为 R 和 r 的两个金属球,相距很远。用一根细长导线将两球连接在一起并使它们带电。在
忽略导线的影响下,两球表面的电荷面密度之比为
[ D ] (A) R/r
(B) R2/r2
4πε0R 4πε0R
为负值才能满足上式。
3. 地球表面附近的电场强度约为 100N⋅C-1,方向垂直地面向下。假设地球上的电荷都均匀分布在地表面上,
西南交大大学物理AINo.12自感互感电磁场答案
西南交大大学物理AINo. 12 自感互感电磁场答案?西南交大物理系_2015_02《大学物理AI》作业No. 12 自感互感电磁场班级________ 学号________ 姓名_________ 成绩_______一、判断题:(用“T”和“F”表示)[ T ] 1.线圈的自感系数与互感系数都与通过线圈的电流无关。
解:线圈的自感系数L的大小只取决于线圈的形状、大小和周五的磁介质特性;互感系数与两个线圈的几何参数、相对位置和方位、周围介质等因素有关,与线圈是否通电流或通电电流大小没有关系。
[ T ] 2.感生电场线与稳恒磁感应线一样,都是无始无终的闭合曲线。
解:正确。
[ F ] 3.在磁场不存在的地方,也不会有感生电场存在。
解:只要磁场随时间发生变化,无论是在磁场存在区域,还是在磁场不存在区域,都有感生电场出现。
[ F ] 4.位移电流必须在导体两端加电压才能形成。
解:就电流的磁效应而言,变化的电场等价于位移电流。
注意:位移电流和传导电流虽然磁效应方面是等价的,但他们的物理含义不同。
题目描述的是传导电流。
[ F ] 5.如图,是一直与电源相接的电容器。
当两极板间距离相互靠近或分离时,极板间将无位移电流。
解:电容器与电源相接,那么电容器两极板间的电势差变,而当的两极板间距离相互靠Q近或分离时,电容会变化,那么根据电容定义式:C?,当电容C变化而电势差?U ?U不变时,极板上的电荷必然也要变化,面电荷密度必然也变化,而D??0,那??dDd?0??0,所以上述叙述错误。
么jD?dtdt二、选择题:1.若产生如图所示的自感电动势方向,则通过线圈的电流是:[ C ] (A) 恒定向右(B) 恒定向左(C) 增大向左(D) 增大向右解:根据楞次定律:感应电流产生的磁场将阻碍原磁场(原磁通)的变化知选C。
2.有两个线圈,线圈1对线圈2的互感系数为M21,而线圈2对线圈1的互感系数为M12。
若它们分别流过i1和i2的变化电流且di1di并设由i2变化在线圈1中产生的互感?2,dtdt(B) M12≠M21,?21 ≠??12 电动势为?12,由i1变化在线圈2中产生的互感电动势为?21,判断下述哪个论断正确。
西南交通大学习题册答案
x 0 .6 7 x 13 x 1 ) ] 0.2 cos[ (t ) ] 0.2 cos[ (t ) ] 0.2 6 3 0 .2 6 3 0 .2 6
或者: y x, t 0.2 cos[
解:只要将任一点的坐标代入波动方程,就将得到该点的振动方程。 [ F ] 3.在平面简谐行波中,波动介质元的机械能守恒,动能和势能反相变化。
解:对于波动的介质元而言,机械能不守恒,其动能和势能同相变化,它们时时刻刻都 有相同的数值。 [ T ] 4.沿x轴正向传播的简谐波,波线上两点(x2<x1)的相位差2-1一定大于零。
2 代入,得
2
或者 pቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3 2
, 则 P 点的振动方程为:y p
A cos(2
t' ), T 2
y p A cos(2
(SI)
t2 t2 7 ) 0.2 cos( t ) ) 0.2 cos(2 6 2 3 6 T 2
t 2 3 5 t 2 3 ) 0.2 cos(2 ) 0.2 cos( t ) 2 T 6 2 3 6
3
(t
x 0.6 5 x 1 ) ] 0.2 cos[ (t ) ] 0 .2 6 3 0.2 6
5.一平面简谐波,波速为 6.0m/s,振动周期为 0.2s,则波长为 方向上,有两质点的振动相位差为 7 解:由 uT 可得
1.2 m 。在波的传播
0 ,得
………… (1)
0.1 7 1 2k 2 u a 0.2 dy 0 ,得 7 1 2k 由 y b 0.05, dt b 3 u
2014-2015-1-AI期末试卷及参考答案
3、一质量为 m 的质点受到一个指向原点的保守力作用。若取无穷远处为势能零点,系统势 k 能 Wp (k 为正常数) 。则质点在任意位置 r 处所受到的保守力 F 。 r 4、图 7,一个绳长为 l、质量为 m 的单摆和一长度为 l、质量为 m 能绕水平轴自由转动的匀质细棒。现将摆球和细棒同时从水平位 置静止释放,忽略一切摩擦,当两者运动到竖直位置时,摆球的 角速度1 与细棒的角速度2 的比值 1 / 2 。
得 分
七、计算题(6 分)
两质点之间的万有引力表达式与两点电荷间的库伦力表达式非常近似。在静电场 中我们定义单位正电荷在某点所受到的电场力为该点电场强度;万有引力场中,
我们也可以定义单位质量的质点所受到的万有引力为该点的引力场强, 则静电场很多解题方 法可以类比着应用于万有引力场。例如:若地球可视为质量均匀分布的球体,其质量为 Me、 半径为 Re,设想有一深为 h 的深洞(深洞很细,地球仍可视为质量均匀分布的球体)中有 一块质量为 m 的石头静止摆放在洞底面上,忽略地球的转动,地球可视为惯性系,则洞底 面受到石头的压力为多大?(已知万有引力常数 G)
r1 r2
(图 10)
大学物理 AI 试卷
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得 分
五、计算题(10分)
半径为 R 的长直实心导线如图 11 所示。 (1)稳恒电流 I 沿导线向上流去,电流沿截面分布均匀。求导线
R
内部和外部的磁感应强度大小 B 的分布; (载流导体的磁导率近似为 ) (2)若导线中没有电流,而是均匀带上了电荷。当导线沿其轴线方向以匀速 度 v 平移时,发现导线表面外靠近表面处的磁感应强度大小与(1)题相同, 问每米导线带有电荷=? (3) (1)题和(2)题中,单位长度的导线,其内部储存的磁场能是否相等?为什么?
2014-2015-2-大物物理AII 期末试卷及答案
北京科技大学 2014-2015 学年 第 二 学期大学物理AII试卷院(系) 班级 学号 姓名一、选择题(本题共30分,每小题3分,必须将选定的字母填入相应的空格内)二、填空题(本题共20分,每小题2分,必须将答案填入相应的空格内)1. ______________________________.2. ______________________________.3. ______________________________.4. ______________________________.5. ______________________________.6. ______________________________.7. ______________________________. 8. ______________________________.9. ______________________________. 10. ______________________________.装 订 线 内 不 得 答 题自觉遵 守考 试 规 则,诚 信 考 试,绝 不作 弊常用物理公式表:pV RT ν=,2i E RT ν=,d d Q C T ν=,d d d Q A E =+,1AQ η=,211()T T η=-卡诺循环, 0cos()x A t ωϕ=+,RR s su V u V νν-=-,sin ,(0)a k k θλ=≠,sin ,(0,1,2,...)d k k θλ==±±, sin ,()k d k k N N λθ'=≠,2,()2ne k λλ⎛⎫+= ⎪⎝⎭等厚干涉:明纹中心,20(cos )I I α=x '∆m ,2=E mc ,2x p ∆⋅∆≥,=E h ν,hp λ=,1)L 常用物理常量表:电子质量319.110kg m -=⨯,普朗克常量346.6310J s h -=⨯⋅一、 选择题(本题共30分,每小题3分,答案以第1页答题卡上的为准)1、有两个容积不同的容器A 和B ,A 中装有单原子分子理想气体,B 中装有双原子分子理想气体,若两种气体中的压强相同,则这两种气体单位体积的内能A (/)E V 和B (/)E V 的关系为(A) A B (/)(/)E V E V < (B) A B (/)(/)E V E V > (C) A B (/)(/)E V E V = (D) 谁大谁小不确定2、用余弦函数描述一简谐振子的振动。
西南交大 大学物理 英文 试题 答案No.A1-4
4. The magnitude of the total gravitational field at the point P in Figure 2 is 2.37×10-3 m/s2 ,the magnitude of the
acceleration experienced by a 4.00 kg salt lick at point P is 2.37×10-3 m/s2 , the magnitude of the total gravitational
a = gtotal = 2.37 ×10−3 m/s2
(c)The magnitude of the total gravitational force on the salt lick if it is placed at P is
F = ma = 4 × 2.37 = 9.48 N
III. Give the Solutions of the Following Problems
(C) F0
(D) F0/2
The magnitude of the gravitational force is
Fgrav
=
GMm r2
,
according
to
the
problem,
we
get
Fg′rav
=
4Gm2 (r / 2)2
=
16
Gm2 r2
= 16F0
2. A spherical symmetric nonrotating body has a density that varies appreciably with the radial
m
θ
x
x
大学物理AI考试题
大学物理AI考试题2015.2课后练习(AI )注意事项:1、解题思路可参考2015.2(AI )课后练习的PPT ,仅供参考;2、已知、求、解、答、讨论、注解一样都不能少,;3、尽可能留有解题的痕迹,比如把你们的解题过程续在PPT 的每一题的后面,并不断改进和注解,加深理解和记忆。
4、利用网络学习,相互合作,严格要求,精益求精,精诚团结;5、此过程可作为本课程评定平时成绩的依据。
1.某质点作直线运动的运动学方程为10583+-=t t x (SI),则该质点是作匀加速直线运动,还是变加速直线运动?加速度是沿x 轴正方向,还是负方向?参考答案:变加速直线运动,加速度沿x 轴负方向.2. 在相对地面静止的坐标系内,A 、B 二船都以2 m/s 速率匀速行驶,A 船沿x 轴正向,B 船沿y 轴正向.今在A 船上设置与静止坐标系方向相同的坐标系(x 、y 方向单位矢量用i 、j表示),那么在A 船上的坐标系中,B 船的速度为多少m/s ?参考答案:()s m AB /22+-=υ3. 一个质量为m 的质点,自半径为R 的光滑半球形碗口由静止下滑,质点在碗内某处的速率为v ,则质点对该处的压力数值为多少?参考答案: Rm N 232υ=解:设质点在碗内某处时,它和碗的球心连线与水平方向的夹角是θ 因质点只有重力做功,机械能守恒。
4. 一个竖立的圆筒形转笼,半径为R ,绕中心轴OO '转动,物块A 紧靠在圆筒的内壁上,物块与圆筒间的摩擦系数为μ,要使物块A 不下落,圆筒转动的角速度ω至少应为多少?参考答案:Rgμω=5、质量为m 的物体自空中落下,它除受重力外,还受到一个与速度平方成正比的阻力的作用,比例系数为k ,k 为正值常量.该下落物体的收尾速度(即最后物体作匀速运动时的速度)将为多少?参考答案:kmg=υ6、一段路面水平的公路,转弯处轨道半径为R ,汽车轮胎与路面间的摩擦系数为,如果要使汽车不致于发生侧向打滑,汽车在该处的行驶速率将不得大于多少?参考答案:不得大于gR μ.y7、如图所示,一个质点在的坐标平面内作圆周运动,有一力)(0j y i x F F+=作用在质点上.在该质点从坐标原点运动到(0,2R )位置过程中,力F 对它所作的功为多少?参考答案:A=202R F8、一个质点同时在几个力作用下的位移为:k j i r543+-=?(SI)其中一个力为恒力k j i F432+--= (SI),则此力在该位移过程中所作的功多少焦耳?参考答案:A=26J9.如图所示,一个匀质细杆可绕通过上端与杆垂直的水平光滑固定轴O旋转,初始状态为静止悬挂.现有一个小球自左方水平打击细杆.设小球与细杆之间为非弹性碰撞,则在碰撞过程中对细杆与小球这一系统参考答案:只有对转轴O 的角动量守恒.(A) 只有机械能守恒. (B) 只有动量守恒. (C) 只有对转轴O 的角动量守恒.(D) 机械能、动量和角动量均守恒.[ C ]10.质量为m 半径为R 的匀质转盘可绕中心轴在水平面内转动,若转盘与水平面间的摩擦系数为μ,则转盘与水平面间的摩擦力矩大小为多少?参考答案:11. 质量为m 的小孩站在半径为R 的水平平台边缘上.平台可以绕通过其中心的竖直光滑固定轴自由转动,转动惯量为J .平台和小孩开始时均静止.当小孩突然以相对于地面为v 的速率在台边缘沿逆时针转向走动时,则此平台相对地面旋转的角速度为多少?旋转方向为顺时针,还是逆时针?参考答案:??=R J mR v 2ω 顺时针12. 密立根油滴实验,是利用作用在油滴上的电场力和重力平衡而测量电荷的,其电场由两块带电平行板产生.实验中,半径为r 、带有两个电子电荷的油滴保持静止时,其所在电场的两块极板的电势差为U 12.当电势差增加到4U 12时,半径为2r 的油滴保持静止,则该油滴所带的电荷为多少?参考答案:q = 4e13. 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r 1和r 2,如图所示.则移动过程中电场力做的功为多少?参考答案:A=-π-210114r r qQ ε14. 试求:无限长均匀带电圆柱面在空间的电场强的分布,已知圆柱面的半径为R ,单位长度上的电荷为λ,并作图表示。
2015西南交大大物AI作业05答案
《大学物理AI》作业No.05狭义相对论、判断题:(用“T”和“ F”表示)[F ] 1.甲、乙两物体以相同的速率0.9c相向运动,则乙对甲的速率为1.8c。
解:任何两个实物物体的相对速度不可能超光速!!!!![T] 2.考虑相对论效应,如果对一个惯性系的观察者,有两事件是同时发生的;则对相对于其运动的惯性系中的观察者而言,这两事件可能不是同时发生的。
解:“同时性”具有相对性。
直接由洛伦兹变换得到。
[F ] 3 . Sam驾飞船从金星飞向火星,接近光速匀速经过地球上的Sally。
两人对飞船从金星到火星的旅行时间进行测量,Sally所测时间为较短。
解:静系中两个同地事件的时间间隔叫原时,根据分析,Sally所测时间是非原时,Sam所测的时间是原时。
一切的时间测量中,原时最短。
所以上述说法错误。
狭义相对论时空观认为:[T ] 4 .对质量、长度、时间的测量,其结果都会随物体与观察者的相对运动状态不同而不同。
解:正确,质量,长度,时间的测量,都与惯性系的选择有关。
[F ] 5.图中,飞船A向飞船B发射一个激光脉冲,此时一艘侦查飞船C正向远处飞去,各飞船的飞行速率如图所示,都是从同一参照系测量所得。
由此可知,各飞船测量激光脉冲的速率值不相等。
解:光速不变原理。
二、选择题:1.两个惯性系S和S',沿x (x‘)轴方向作匀速相对运动。
设在S' 系中某点先后发生两个事件,用静止于该系的钟测出两事件的时间间隔为0,而用固定在S系的钟测出这两个事件的时间间隔为。
又在S' 系x轴上放置静止于该系,长度为1。
的细杆,从S系测得此杆的长度为1 ,则[D ] (A)< 0;l < I0(B) < 0;l > I0(C)> 0; l > I0(D) > 0;l < I0解:0 是原时,10是原长,一切的时间测量中,原时最短;一切的长度测量中,原长最长。
2015西南交大大物AI作业02答案
a1 =
(m1 − m2 )g + m2a2 ,
m1 + m 2
a′ 2 =
(2 g − a2 )m1m2 m1a 2 − (m1 − m 2 )g , T= f = m1 + m 2 m1 + m 2
l
K v0
3.如图所示,质量为 M=1.5 kg 的物体,用一根长为 l=1.25 m 的细绳悬挂在天花板 上。今有一质量为 m=10 g 的子弹以 v 0 = 500 m/s 的水平速度射穿物体,刚穿出物 体时子弹的速度大小 v = 30 m/s ,设穿透时间极短。求: (1) 子弹刚穿出时绳中张力的大小; (2) 子弹在穿透过程中所受的冲量。 解:(1) 因子弹穿透时间极短,故可认为穿透过程中物体未离开平衡位置。因此,作 用于子弹、物体组成的系统上的外力均在竖直方向,水平方向系统外力为零,故系 统在水平方向动量守恒。令子弹穿出时物体的水平速度为 v ′ mv 0 = mv + Mv ′ 则由动量守恒 有物体的水平速度为 v ′ = 由牛顿第二定律有
∫
t2
t1
K K Pdt = m g∆t
v mgπR 所以,在这段时间内,重力冲量的大小为 I = mg∆t = v
摆球以速率 v 在轨道上运动半周,所需时间为 ∆ t =
πR
故选 D
4.两个质量相等的小球由一轻弹簧相连接,再用一细绳悬挂于天花板上, 处于静止状态,如图所示.将绳子剪断的瞬间,球 1 和球 2 的加速度分别 为 [ D ] (A) a1 =g, a 2 =g. (B) a1 =0, a 2 =g.
故选 D
3.如图所示,圆锥摆的摆球质量为 m,速率为 v,圆周半径为 R,当摆球在轨道上运动半周时,摆球所受 D ] 重力冲量的大小为[ (A)0 (C) (B) 2mv
人工智能 第4章 参考答案
第4章搜索策略部分参考答案4.5 有一农夫带一条狼,一只羊和一框青菜与从河的左岸乘船倒右岸,但受到下列条件的限制:(1) 船太小,农夫每次只能带一样东西过河;(2)如果没有农夫看管,则狼要吃羊,羊要吃菜。
请设计一个过河方案,使得农夫、浪、羊都能不受损失的过河,画出相应的状态空间图。
题示:(1) 用四元组(农夫,狼,羊,菜)表示状态,其中每个元素都为0或1,用0表示在左岸,用1表示在右岸。
(2) 把每次过河的一种安排作为一种操作,每次过河都必须有农夫,因为只有他可以划船。
解:第一步,定义问题的描述形式用四元组S=(f,w,s,v)表示问题状态,其中,f,w,s和v分别表示农夫,狼,羊和青菜是否在左岸,它们都可以取1或0,取1表示在左岸,取0表示在右岸。
第二步,用所定义的问题状态表示方式,把所有可能的问题状态表示出来,包括问题的初始状态和目标状态。
由于状态变量有4个,每个状态变量都有2种取值,因此有以下16种可能的状态:S0=(1,1,1,1),S1=(1,1,1,0),S2=(1,1,0,1),S3=(1,1,0,0)S4=(1,0,1,1),S5=(1,0,1,0),S6=(1,0,0,1),S7=(1,0,0,0)S8=(0,1,1,1),S9=(0,1,1,0),S10=(0,1,0,1),S11=(0,1,0,0)S12=(0,0,1,1),S13=(0,0,1,0),S14=(0,0,0,1),S15=(0,0,0,0)其中,状态S3,S6,S7,S8,S9,S12是不合法状态,S0和S15分别是初始状态和目标状态。
第三步,定义操作,即用于状态变换的算符组F由于每次过河船上都必须有农夫,且除农夫外船上只能载狼,羊和菜中的一种,故算符定义如下:L(i)表示农夫从左岸将第i样东西送到右岸(i=1表示狼,i=2表示羊,i=3表示菜,i=0表示船上除农夫外不载任何东西)。
由于农夫必须在船上,故对农夫的表示省略。
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G
G
G
G
A=
∫
∞
r0
1.质量为 10 kg 的质点,在合外力作用下做曲线运动,该质点的速度为 v = 4t i + 16k
2
K
K
K
(SI) ,则在t = 1 s到t = 2 s时
间内,合外力对该质点所做的功为
1200
J。
K K K 2 解: 由 v = 4t i + 16k :
K K 1 1 K 2 2 v1 = 4i + 16 k ⇒ E k 1 = mv 1 = m vx + v2 y = 1360 J 2 2 K K 1 1 K 2 2 t = 2s v mv 2 = m vx + v2 2 = 16 i + 16 k ⇒ E k 2 = y = 2560 J 2 2 根据动能定理: A = ∆E K = E K 2 − E K 1 = 1200 J
40
F (N)
⎧8t ( 0 s ≤ x ≤ 5 s) 解:方法一:由 F-t 图可知,物体各时段受力为 F = ⎨ ⎩ 20 ( 5 s ≤ t ≤ 10 s )
0 ~ 5 秒内应用动量定理: 5 秒末速度
20
O 5
10
t (s)
∫
5
0
8 t d t = mv 5 − 0 得
v5 =
4 × 52 = 20 (m⋅ s − 1 ) 5
K K x2 1.00 A = ∫ F ⋅ d r = − ∫ F ⋅ dx = − ∫ (50 x + 30 x 2 )dx = −27.5(J) (弹簧弹力的方向与 x 轴正向相反)
x1 0.50
弹力的大小等于外力的大小,方向相反,故外力所需做的功为 27J。 (2) 物体随弹簧从一定长 x2 = 1.00 m 回到 x1 = 0.50 m 的过程中,只有弹力作功,根据动能定理
O
R
解:由功的定义,力 F 的功为
X
G G R R A = ∫ F ⋅ dr = ∫ Fx dx + ∫ F y dy = ∫ F0 xdx + ∫ F0 ydy = F0 R 2
0 0
m h
3.如图,一质量为 m 的物体,位于质量可以忽略的直立弹簧正上方高度为 h 处,该物体从静止开始落向 弹簧,若弹簧的劲度系数为 k,不考虑空气阻力,则物体下降过程中可能获得的最大动能是 [ C ] (A) mgh (C) mgh +
(2)将弹簧放在水平光滑的桌面上,一端固定,另一端系一个质量为 6.0kg 的物体,然后将弹簧拉伸到一定长 x2 = 1.00m ,再将物体由静止释放,求当弹簧回到 x1 = 0.50m 时物体的速率。 (3)此弹簧的弹力是保守力吗? 解:(1) 由功定义,弹簧从定长 x1 = 0.50 m 拉伸到定长 x2 = 1.00 m 时,弹力 F 作功为
A=
1 1 2 mv10 − 0 = × 5 × 402 = 4000 (J) 2 2
O
5.如图所示,质量为 m 的小球系在劲度系数为 k 的轻弹簧一端,弹簧的另一端固定在 O 点。 初始时,弹簧在水平位置,原长为 l 0 处于自然状态。小球由位置 A 释放,下落到 O 点正下方 位置 B 时,弹簧的长度变为 l,则小球到 B 点时的速度大小为 。 解:以小球、弹簧和地球组成的系统为研究对象,系统在小球运动过程中只有保守内力----弹 力作功,系统机械能守恒。设 B 点重力势能为零,弹簧原长处弹性势能为零, 则对于 A 点,机械能为: m g l ,
W1 > 0 , W 2 < 0 ,W 3 < 0
v
(B) W1 > 0 , W 2 < 0 ,W 3 > 0
W1 = 0 , W 2 < 0 ,W 3 > 0 (D) W1 = 0 , W 2 < 0 ,W 3 < 0
t4
O
t1
t 2 t3
t
解:根据质点的动能定理 W = ∆E k
t1 ~ t 2 间,v 不变, ∆E k = 0, 所以W1 = 0
3 2
总功: A = dA = ( 54t − 216t + 246t − 72)dt = 528(J )
∫
∫
0
4
3
2
其二:用动能定理
2.某弹簧不遵守胡克定律,若施力 F,则相应伸长为 x,力的大小与伸长量的关系为
F = 50 x + 30 x 2 ( SI ) , 求:(1)将弹簧从定长 x1 = 0.50 m 拉伸到定长 x2 = 1.00 m 时,外力所需做的功。
G G ∞k k F ⋅ dr = ∫ 2 ⋅ dr = r0 r r0
1 mv 2 − 0 2 2A = 即质点到达无穷远处的速率为 v = m
2k m r0
4.一质量为 m = 5 kg 的物体,在 0 到 10 秒内,受到如图所示的变力 F 的作用,由静止开始 沿 x 轴正向运动, 而力的方向始终为 x 轴的正方向, 则 10 秒内变力 F 所做的功为 。
[ 2. 一质点在如图所示的坐标平面内作圆周运动,有一力 F = F0 ( x i + y j ) 作用在质点上。在
K
K
K
Y
K 该质点从坐标原点运动到(R,R)位置过程中,力 F 对它所作的功为 ( A ) F0 R 2 ( C ) 3F0 R 2
G
[A ]
( B ) 2 F0 R 2 ( D ) 4 F0 R 2
m2 g 2 2k
m2 g 2 2k m2 g 2 (D) mgh + k
(B) mgh −
解:以 m、弹簧、地球所组成的系统作为研究对象,系统机械能守恒。 物体动能最大时,位于物体所受合外力为零的地方,即弹力等于重力的地方: mg = kx ⇒ x = 以此位置作为重力势能 0 点,根据机械能守恒:
方法二:根据定积分的几何意义,F-t 曲线下的面积就等于物体从 0-10S 内受到的冲量。
I = ∫ Fdt = S F − t =
0
10
1 × 5 × 40 + 5 × 20 = 200 N.S 2
根据动量定理:
I = ∆P = P2 − P1 = mv ⇒ v = 40(m.s−1 )
根据质点的动能定理,10 秒内变力作的功为
1 2 1 2 mv1 − mv2 2 2 K K x1 0.50 2 左边: AF = ∫ F ⋅ d r = − ∫ F ⋅ dx = − ∫ (50 x + 30 x )dx = 27.5 (J) AF = ∆Ek =
F ]
1.一个不受外力作用的系统,它的动量和机械能都守恒。
K
路径,功的示数表示在图中。由此可以判断 F 是保守力。 解:保守力做功的特点:做功与路径无关。 二、选择题: 1. 一个质点同时在几个力作用下的位移为 ∆ r = 4i − 5 j + 6 k
K
K
K
K
K
K K K K F = 6i − 5 j + 7 k
5 ~ 10 秒内再应用动量定理: 10 秒末速度
∫
10
0
20d t = mv10 − mv5 得
20( 10 − 5 ) + v5 = 20 + 20 = 40 (m ⋅ s −1 ) 5 1 1 2 2 根据质点的动能定理,10 秒内变力作的功为 A = mv10 − 0 = × 5 × 40 = 4000 (J) 2 2 v10 =
mg , k
mg ( h + x ) =
1 2 mv max 2
Байду номын сангаас
1 1 mg 2 代入得到 mv max + kx 2 ,将 x = 2 2 k 2 mg ⎞ 1 ⎛ mg ⎞ m2g2 ⎛ = mg ⎜ h + ⎟ − k⎜ ⎟ = mgh + k ⎠ 2 ⎝ k ⎠ 2k ⎝
4.一个作直线运动的物体,其速度 v 与时间 t 的关系曲线如图所示。设时刻 t1 至 t 2 间外力作功为 W1 ;时刻 t 2 至 t 3 间 外力作的功为 W2 ;时刻 t 3 至 t 4 间外力作功为 W3 , 则 [ C ] (A) (C)
B ] ( A ) 67J
( SI ) , 其中一个力为恒力
( SI ) ,则此力在该位移过程中所作的功为
( B ) 91J ( C ) 17 J ( D ) − 67 J G G G G G G G K G 解:由功的定义, F 力的功为 A = F ⋅ ∆r = (6i − 5 j + 7 k ) ⋅ (4i − 5 j + 6k ) = 24 + 25 + 42 = 91(J)
t = 1s
(
)
(
)
2.一块 10 kg 的砖头沿x轴运动。它的加速度与位置的关系如图所示。在砖头从x=0 运动至 x=8.0m的过程中,加速的力对它所做净功W= 解:由图可以得出: a =
8 8
800
J。
5 5 x ⇒ F = ma = mx , 2 2
8
5 5 A = ∫ Fdx = ∫ mx dx = ( mx 2 ) = 800(J ) 2 4 0 0 0
v = 6 m⋅ s −1 , 已知圆的半径 R = 4m,则物体从 A 到 B 的过程中摩擦力对它所作的功 A=
解:以 B 点为重力势能零点,由功能原理 A外 +A内非保守 =∆E 摩擦力作的功为 A = 或A=