大学物理课后习题答案整理(杨晓峰版)-习题3-14答案
大物书后习题答案整理(杨晓峰版)-习题13
习题 13-9 解答： 两个圆环形导体垂直放置，a 导体产生的磁场与 b 导体所在线圈的法线相互
垂直，即 b 中的磁通量为零，同理 a 中的磁通量也为零，两个线圈中不会产生互 感电动势，因此没有互感。但是由于自身电流的变化，在每个线圈中产生自感电 流。
习题 13-10 解答： 电流和电压的均方根值等于它们瞬时值的平方在一个周期内的积分的平均
0 2π (x + d )
负号表示棒上动生电动势的方向与 dx 的方向相反，即由 B 到 A 。
习题 13-13 解答: 金属线框平面的法线和磁场方向相互垂直，因此金属框在旋转过程中通过它
的磁通量没有变化，因此回路中的感应电动势为零。a、c 两点间的电势差只要 通过求解 ac 棒中的感应电动势即可得到。
习题 13-5 解答： 感应电场电场线是闭合的，感生电场是非保守力场，且在闭合曲线上 EK 不
一定相等，故(A)、(B)、(C)排除，又由于电势的概念是根据静电场力是保守力而 引入，故答案为(D)。
习题 13-6 解答： 联结 OA 、OB ，构成闭合回路 OBAO（三角型）或 OBCAO（扇型），由于 OA
t2 t1
Iidt
1 R
2 d
1
1 R
(2
1 )
可知，线圈中通过的电荷与时
间无关，又2
1
BS
cos 60
BS
1 2
BS
，则电荷与线圈面积成正比。
习题 13-3 解答：
当 aOc 以速度v 沿 x 轴正向运动时, 选定 aoc 为正方向，根据动生电动势的
定义 i
b (v
a
B) dl
，可得 co
得到金属棒上产生的动生电动势。
大学物理课后习题答案整理(杨晓峰版)-习题3-17答案
⎛ ⎜ ⎝
m1 m1
− +
m2 m2
⎞2 ⎟ ⎠
v 10
依次类推可得碰撞
N
次后中子的速率为v1N
=
⎛ ⎜ ⎝
m2 m1
− +
m1 m2
⎞N ⎟ v10 ⎠
根据题意，要求υ1N = 102 m/s ，
则可得
⎛ ⎜ ⎝
m2 m1
− +
m1 m2
⎞N ⎟ ⎠
= v1N v 10
= 102 3 ×107
= 1 ×10−5 3
从而可解得碰撞次数：
N=
ln 1 ×10−5 3
= −12.6 = 75（次）
ln⎜⎛ ⎝
19.9 19.9
−1.67 +1.67
⎟⎞ ⎠
− 0.168
v1
=
(m1
−
m2 )v10 + 2m2v20 m1 + m2
v2
=
(m2
− m1)v20 + m1 + m2
2m1v10
考虑到v20 = 0 ，即为：
v1
=
(m1 − m2 )v10 m1 + m2
v2
=
2m1v10 m1 + m2
中子原来的速度为v10 ，经过一次碰撞后减为v1
ห้องสมุดไป่ตู้
同理可知，经过二次碰撞后，其速度减为
习题 3-17 解答： 解： 中子与石墨原子核碰撞遵从完全弹性碰撞，其动量守恒与机械能 守恒，相互作用后使中子的速度减小，从而起到减速剂的作用。
设中子的质量为 m1 ，碰前的速度为v10 ，碰后的速度为v1 。
石墨原子核的质量为 m2 ，碰前的速度为 0， 碰后的速度为v2 。 利用两小球对心碰撞的结果：
大学物理课后习题答案整理(杨晓峰版)-习题4-16答案
习题4-16解答：转动圆盘能逐渐停止下来是由于平面对其摩擦力矩作用的结果。
由于圆盘各部分所受的摩擦力的力臂不同，总的摩擦力矩应是各部分摩擦力矩的积分。
为此，可考虑将圆盘分割成许多的同心圆环，取半径为r 、宽为的圆环为面元，环所受的摩擦力dr
g rdr R m df ⎟⎠
⎞⎜⎝⎛⋅=π2π2μ，其方向均与环的半径垂直，因此，该圆环所受的摩擦力矩f r M d d ×=，其方向沿转轴。
因为所有圆环的摩擦力矩方向相同，故圆盘所受的总摩擦力矩∫=dM M 。
进一步考虑到摩擦力矩是恒力矩，由角动量定理)(ωJ t M Δ=Δ，可求得圆盘停止前所经历的时间。
t Δ解：由分析可知，圆盘上半径为r 、宽为dr 的圆环所受的摩擦力矩为
()
k f r M 22/2R mgdr r -d d μ=×=
式中k 为轴向的单位矢量。
圆盘所受的总摩擦力矩大小为
mgR dr R
mg r dM M R μμ322022===∫∫ 由于摩擦力矩为恒力矩，圆盘的转动惯量221mR J =
，由角动量定理，得 g R M J t μωω43==
Δ。
大学物理杨先卫上册课后答案
大学物理杨先卫上册课后答案1、31．在炎热的夏天，下列能有效降低室内气温的办法是（）[单选题] *A．关闭门窗，不让外界的热空气进来B．在地上洒一些水(正确答案)C．打开电风扇D．打开电冰箱的门，散出冷空气2、地面上的木箱必须持续用力推才能不停地向前运动，说明力是维持物体运动的原因[判断题] *对错(正确答案)答案解析：木箱受摩擦力3、63．下列说法中正确的是（）[单选题] *A．空气中细小的灰尘就是分子B．弹簧能够被压缩，说明分子间有间隙C．由于分子非常小，人们无法直接用肉眼进行观察(正确答案)D．把一块铜锉成极细的铜屑就是铜分子4、举重运动员把杠铃举在空中停三秒，此时运动员对杠铃的举力做功[判断题] *对错(正确答案)答案解析：有力无距离，不做功5、48．如图所示是甲和乙两种液体物质的质量和体积的关系图像，下列说法正确的是（）[单选题] *A．甲物质的密度比乙小B．体积为60cm3的乙物质的质量为48g(正确答案)C．质量为25g的甲物质的体积为30cm3D．甲和乙两种液体等体积混合后的密度小于1g/cm36、3．海绵受挤压发生形变，桌面受挤压不会发生形变．[判断题] *对错(正确答案)7、6．2015年诺贝尔物理学奖颁给了发现中微子振荡的两位科学家。
中微子是一种比电子还小的基本粒子。
下列微粒中最小的是( ) [单选题] *中子原子中微子(正确答案)质子8、4．两个物体只有接触才存在作用力和反作用力．[判断题] *对错(正确答案)9、2．银行有存储贵重物品的业务，需要记录“手纹”、“眼纹”、“声纹”等，以便用自己独有的特征才能取走东西，防止盗领，这里的“声纹”主要记录的是人说话的（[单选题] *A．音调B．响度C．音色(正确答案)D．三者都有10、孔明灯俗称许愿灯，放孔明灯是我国的一种民俗文化。
如图58所示，孔明灯在点燃后加速上升的过程中，忽略其质量的变化，则孔明灯的（）A．重力势能减少，动能减少B．重力势能减少，动能增加C．重力势能增加，动能减少D．重力势能增加，动能增加(正确答案)11、下列估测最接近实际情况的是（）[单选题]A．一个鸡蛋的质量约为500gB．教室里课桌的高度约为8m(正确答案)C．一支普通牙刷的长度约为40cmD．做一遍眼保健操的时间约为20min12、57．为了揭示大自然的奥秘，无数科学家进行了不懈的探索。
大学物理学课后习题答案
习题及解答（全）习题一1-1 ｜r ∆｜与r ∆有无不同?t d d r 和t d d r 有无不同? t d d v 和t d d v有无不同?其不同在哪里?试举例说明．解：（1）r ∆是位移的模，∆r 是位矢的模的增量，即r ∆12r r -=，12r r r -=∆； （2）t d d r 是速度的模，即t d d r ==v tsd d . t rd d 只是速度在径向上的分量.∵有r r ˆr =（式中r ˆ叫做单位矢），则t ˆr ˆt r t d d d d d d r rr += 式中t rd d 就是速度径向上的分量，∴t r t d d d d 与r 不同如题1-1图所示.题1-1图(3)t d d v 表示加速度的模，即t v a d d =，t v d d 是加速度a 在切向上的分量. ∵有ττ (v =v 表轨道节线方向单位矢），所以t v t v t v d d d d d d ττ +=式中dt dv就是加速度的切向分量.(t tr d ˆd d ˆd τ 与的运算较复杂，超出教材规定，故不予讨论) 1-2 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 ＝22y x +，然后根据v =t rd d ，及a ＝22d d t r 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 =22d d d d ⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛t y t x 及a =222222d d d d ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛t y t x 你认为两种方法哪一种正确？为什么？两者差别何在？解：后一种方法正确.因为速度与加速度都是矢量，在平面直角坐标系中，有j y i x r+=，jt y i t x t r a jt y i t x t r v222222d d d d d d d d d d d d +==+==∴故它们的模即为222222222222d d d d d d d d ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=+=t y t x a a a t y t x v v v y x y x而前一种方法的错误可能有两点，其一是概念上的错误，即误把速度、加速度定义作22d d d d t r a trv ==其二，可能是将22d d d d t r tr 与误作速度与加速度的模。
大学物理课后习题答案整理(杨晓峰版)-习题12
习题 12-13 解答：旋转的带电圆盘可等效为一组同心圆电流，在盘面上取宽 为 dR 的圆环，其等效电流 dI 2RdR RdR （ 是圆盘的电荷面密度）
T 由磁矩的定义，等效电流的磁矩 dm R2 dI ，方向与电流方向满足右手关
系。故整个圆盘的磁矩大小为
m
dm
r 0
R 3 dR
习题 12-18 解答：由图可知，圆环受的磁场力的方向在铅直方向，其大小为
F Fz
dF sin 2 πr 0
IBdl sin IB sin 2 π r 0
dl 2 πrIB sin
习题 12-19 解答：在圆弧形电流中取一电流元 Idl ，它在圆心处产生的磁感
应强度大小为
dB
0 4π
sin 90
0 I1I 2
π r12 2r2
习题 12-23 解答：取与长直导线管同轴的圆形安培环路
在 r r1 区域
在 r1 r r2 区域
l B dl 0
B l
dl
B
2 π r
0
π
I r22
r12
π r 2 r12
在 r r2 区域
l B dl 0I
故
0
B
习题 12-25 解答：过环内 P 点，作半径为 r 的圆形闭合路径。如图所示，显 然闭合路径上各点的磁感应强度方向都和闭合路径相切，各点的 B 大小相等。根 据安培环路定理有
习题
12-17
解答：
Fab
0I 2 2πb
a
，方向水平向左。
dFbc
BIdl
0 I 2x
Idl
dl
dx cos 30
Fbc
dFbc
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。
大学物理课后习题答案整理(杨晓峰版)-习题07
分析 （1）一定量理想气体的内能2m i E RT M =，对刚性双原子分子而言5i =。
再根据理想气体状态方程m pV RT M=可解出气体的压强。
（2）求得压强后，再依据题给数据可求得分子数密度，则由公式p nkT =可求得气体的温度；气体分子的平均平动动能可由32kt kT ε=求出。
解： （1）由2m i E RT M =和m pV RT M=可得气体压强 22 1.35Pa 5E E p iV V=== （2）分子数密度N n V=，则该气体的温度 2()() 3.6210K T p nk pV Nk ===× 气体分子的平均平动动能为2137.4910J 2kt kT ε−==×分析 在题中压强和温度的条件下，氧气可视为理想气体。
因此，可由理想气体状态方程、密度和摩尔质量定义以及分子的平均平动动能与温度的关系求解。
将分子看成均匀等距排列的，则每个分子占有的体积30V d =，由此可求得d解：（1）单位体积分子数：5253231.0110 2.4410m 1.3810300n P kT −−×===××× （2）氧气的质量密度：53-31.01103210() 1.30kg m 8.31300m V pM RT ρ−×××====⋅× （3）氧分子的质量：226251.30 5.3310kg 2.4410O m n ρ−===××（4）氧气分子的平均距离：93.4510−=×m（5）氧分子的平均平动动能 ()J 1021.63001038.123232123−−×=×××==kT ε分析 当容器做匀速直线运动时，气体分子除了做杂乱无章的热运动之外，还和容器一起做定向运动，定向运动动能为212m v 。
按题意，当容器突然停止后，定向运动动能转为系统内能，即2122m i E m R T M Δ==Δv ，在题中条件下氧气可视为刚性双原子分子，即自由度5i =，从而可求T Δ。