华工大学物理作业
华工网络教育大学物理随堂练习答案
3、如图所示，湖中有一小船，有人用绳绕过岸上一定高度处得定滑轮拉湖中得船向岸边运动。设该人以匀速率收绳,绳不伸长、湖水静止,则小船得运动就是 ﻫ（Ａ） 匀加速运动。 （B) 匀减速运动。 （C) 变加速运动。 （D） 变减速运动.
参考答案：Ｃ
4、一飞机相对空气得速度大小为 200 kｍ/h， 风速为５6 ｋm/ｈ,方向从西向东．地面雷达站测得飞机速度大小为 19２ km/ｈ,方向就是
(A) mv. (Ｂ）? ｍv。 （Ｃ) ？mv。 （D） mv.
参考答案:Ｃ
9、一质量为60 kg得人起初站在一条质量为3００ ｋg，且正以2 ｍ/s得速率向湖岸驶近得小木船上,湖水就是静止得，其阻力不计.现在人相对于船以一水平速率ｖ沿船得前进方向向河岸跳去，该人起跳后，船速减为原来得一半,v应为 ﻫ （A） 2 m/s. （Ｂ) 3 ｍ／s． （C） 5 m/s. （Ｄ) 6 m/s。
参考答案：D
10、在水平冰面上以一定速度向东行驶得炮车,向东南（斜向上）方向发射一炮弹，对于炮车与炮弹这一系统，在此过程中（忽略冰面摩擦力及空气阻力） ﻫ （Ａ） 总动量守恒. （B) 总动量在炮身前进得方向上得分量守恒，其它方向动量不守恒.
(C） 总动量在水平面上任意方向得分量守恒,竖直方向分量不守恒. （Ｄ） 总动量在任何方向分量均不守恒。参考答案:D
16、速度为v得子弹，打穿一块不动得木板后速度变为零，设木板对子弹得阻力就是恒定得.那么,当子弹射入木板得深度等于其厚度得一半时,子弹得速度就是
(A） 。 （Ｂ) . （C) . （D） .
参考答案：Ｄ
１７、一质量为M得弹簧振子,水平放置且静止在平衡位置,如图所示。一质量为ｍ得子弹以水平速度射入振子中，并随之一起运动。如果水平面光滑,此后弹簧得最大势能为 ﻫ
华南理工大学大学物理 课后习题光的干涉,习题六
姓名 班级 序号光的干涉1． 如图所示，在杨氏双缝干涉实验中，设屏到双缝的距离D =2.0m ，用波长λ=500nm 的单色光垂直入射，若双缝间距d 以0.2mm ⋅s -1的速率对称地增大（但仍满足d << D ），则在屏上距中心点x =5cm 处，每秒钟扫过的干涉亮纹的条数为多少?2. 在双缝干涉实验中，波长λ＝550 nm 的单色平行光垂直入射到缝间距a ＝2×10-4 m 的双缝上，屏到双缝的距离D ＝2 m ．求：(1) 中央明纹两侧的两条第10级明纹中心的间距；(2) 用一厚度为e ＝6.6×10-6 m 、折射率为n ＝1.58的玻璃片覆盖一缝后，零级明纹将移到原来的第几级明纹处？(1 nm = 10-9 m)3．如图所示，波长为λ的平行单色光垂直入射在折射率为n 2的薄膜上，经上下两个表面反射的两束光发生干涉。
若薄膜厚度为e ，而且n 1 > n 2 > n 3，则两束反射光在相遇点的相位差为 [ ]（A ）24/n e πλ； （B ）22/n e πλ；（C ）24/n e ππλ+； （D ）24/n e ππλ-+4. 借助于玻璃表面上所涂的折射率为n =1.38的MgF 2透明簿膜，可以减少折射率为1.60的玻璃表面的反射。
若波长为500nm 的单色光垂直入射时，为了实现最小的反射，试问此透明薄膜的厚度至少为多少nm? [ ]（A ）5； （B ）30； （C ）90.6； （D ）250； （E ）1050。
5. 白光垂直照射在空气中厚度为0.40μm 的玻璃片上。
玻璃的折射率为1.50。
试问在可见光范围内（λ=400~700nm ），哪些波长的光在反射中增强？哪些波长的光在透射中增强？6．玻璃表面附有一层厚度均匀的液体薄膜，垂直入射的连续光谱（波长范围在可见光及其附近）从薄膜反射。
观察到可见光区波长为600nm 的红光有一干涉相消，而波长为375nm 的近紫外光有一干涉极大。
华南理工大学大学物理下册习题册习题详解
1 真空中的静电场习题详解
习题册-下-1
习题一 一、选择题 1．如图所示，半径为 R 的圆环开有一小空隙而形成一圆弧，弧长为 L，电荷 −Q 均匀分 布其上。空隙长为 ΔL( ΔL << R ) ，则圆弧中心 O 点的电场强度和电势分别为 [ （Ａ） （Ｃ） ]
−QΔL r −Q i, ； 4πε 0 R 2 L 4πε 0 R Q ΔL r Q i, ； 4πε 0 R 2 L 4πε 0 R
dq = ρ ⋅ 4π r 2 dr
5
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1 真空中的静电场习题详解
习题册-下-1
dq 在球心处产生的电势为
dU =
dq ρr d r = 4πε 0 r ε0
整个带电球层在球心处产生的电势为
U 0 = ∫ dU 0 =
ρ ε0
∫
R2
R1
rdr =
ρ
2ε 0
(R
2 2
− R12 )
，所以空腔内任一点的电势 U 为 因为空腔内为等势区（ E = 0 ）
U = U0 =
ρ ( R22 − R12 ) 2ε 0
−
y
4
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1 真空中的静电场习题详解
习题册-下-1
答案：
Q
π ε 0 R2
2
，方向水平向左。
解：本题运用点电荷公式对电荷连续分布的带电体在空间产生的电场进行计算。 如图所示，取电荷元 dq =
2Q
πR
Rdθ ，则电荷元在中心 O 点产生的场强为
2Q dθ dq 1 π = dE0 = 4πε 0 R 2 4πε 0 R 2 1
P 1
P2
华南理工大学 大学物理 课后习题气体动理论,习题九
大学物理习题九姓名 班级 序号气体动理论1.．用分子质量m ，总分子数N ，分子速率v 和速率分布函数()f v 表示下列各量：1）速率大于100m/s 的分子数 ；2）分子平动动能的平均值 ；3）多次观察某一分子速率，发现其速率大于2．氢气在不同温度下的速率分布曲线如图所示， 则其中曲线1所示温度1T 与曲线2所示温度2T 的高低有1T 2T （填 “大于”、“小于” 或“等于” 3．设氢气的温度为300℃。
求速度大小在3000m/s 到3010m/s 之间的分子数N 1与速度大小在p v 到10+p v m/s 之间的分子数N 2之比。
4．导体中自由电子的运动可以看成类似于气体分子的运动，所以常常称导体中的电子为电子气，设导体中共有N 个自由电子，电子气中电子的最大速率为f v （称做费米速率），电子的速率分布函数为：24,0()0,f f Av v v f v v v π⎧≤≤⎪=⎨>⎪⎩ 式中A 为常量，求：（1）用N 和f v 确定常数A ；（2）电子气中一个自由电子的平均动能。
5．一定量的理想气体，在温度不变的情况下，当压强降低时，分子的平均碰撞次数Z 的变化情况是z （填“减小”、“增大”或“不变”），平均自由程λ的变化情况是 λ （填“减小”、“增大”或“不变”）。
6．在半径为R 的球形容器里贮有分子有效直径为d 的气体，试求该容器中最多可以容纳多少个分子，才能使气体分子间不至于相碰？7、 (1)温度为T 的热平衡态下，物质分子的每个自由度都具有的平均动能 。
（2） 温度为T 的热平衡态下，每个分子的平均总能量 。
（3）温度为T 的热平衡态下，νmol(ν为摩尔数)分子的平均总能量 。
（4）温度为T 的热平衡态下，每个分子的平均平动动能 。
8．将1mol 温度为T 的水蒸气分解为同温度的氢气和氧气，试求氢气和氧气的热力学能（内能）之和比水蒸气的热力学能增加了多少？（所有气体分子均视为刚性分子）。
华南理工大学大学物理习题二及答案
入一电介质板，如图所示, 则 ［ C ］
(A) C1 极板上电荷增加，C2 极板上电荷减少． (B) C1 极板上电荷减少，C2 极板上电荷增加．
C1
C2
(C) C1 极板上电荷增加，C2 极板上电荷不变．
(D) C1 极板上电荷减少，C2 极板上电荷不变．
二、填空题
1．一平行板电容器充电后切断电源，若使二极板间距离增加，则二极板间场强不变，电容 减小． (填增大或 减小或不变)
AB E0/3 E0 E0/3
用力为 F．则两极板间的电势差为 2Fd / C ，极板上的电荷为 2FdC ．
6.圆形平行板电容器，从 q = 0 开始充电，试画出充电过程中，极板间某点 P 处
电场强度的方向和磁场强度的方向．
i
H
× P
E
i P
2
三、计算题
1.若将 27 个具有相同半径并带相同电荷的球状小水滴聚集成一个球状的大水滴，此大水滴的电势将为小水滴
4.A、B 为两块无限大均匀带电平行薄平板，两板间和左右两侧充满相对介电常量为 r的各向同性均匀电介质．已
知两板间的场强大小为
E0，两板外的场强均为
1 3
E0
，方向如图．则
A、B
两板所带电荷面密度分别为
A =______， 2 0 r E0 / 3
B =______． 4 0 r E0 / 3
5.一空气平行板电容器，电容为 C，两极板间距离为 d．充电后，两极板间相互作
2．真空中均匀带电的球面和球体，如果两者的半径和总电荷都相等，则带电球面的电场 能量 W1 与带电球体的电场能量 W2 相比，W1 < W2 (填<、=、>)．
Q r
华南理工大学物理光学习题
ห้องสมุดไป่ตู้
一衍射光栅，每厘米 200 条透光缝，每条透光缝宽为 a=2×10-3 cm，在光栅 后放一焦距 f=1 m 的凸透镜，现以=600 nm (1 nm=10 9 m)的单色平行光垂直照 射光栅，求： (1) 透光缝 a 的单缝衍射中央明条纹宽度为多少？ (2) 在该宽度内，有几个光栅衍射主极大（亮纹）？ 解：(1) 当 x<< f 时， tg sin , a x / f = k , a sin = k 取 k= 1 有 tg = x / f
x= f l / a= 0.03 m
∴中央明纹宽度为
x= 2x= 0.06 m
(2)
( a + b) sin k
k ( a＋b) x / (f )= 2.5
取 k = 2，有 k = 0，±1，±2 共 5 个主极大 4. 如图所示，平行单色光垂直照射到薄膜上，经上下两 表面反射的两束光发生干涉，若薄膜的厚度为 e，并且 n1＜n2＞n3，1 为入射光在折射率为 n1 的媒质中的波长， 则两束反射光在相遇点的相位差为 (A) 2n2e / ( n1 1)． (C) [4n2e / ( n1 1) ]+． (C) 5 某种透明媒质对于空气的临界角(指全反射)等于 45°， 光从空气射向此媒质 时的布儒斯特角是 (A) 35.3°． (C) 45°． (E) 57.3°． (D) 6 若一双缝装置的两个缝分别被折射率为 n1 和 n2 的两块厚度均为 e 的透明介 质所遮盖，此时由双缝分别到屏上原中央极大所在处的两束光的光程差＝（） (n1-n2)e 或(n2-n1)e 均可 7 一个平凸透镜的顶点和一平板玻璃接触，用单色光垂直照射，观察反射光形 成的牛顿环，测得中央暗斑外第 k 个暗环半径为 r1．现将透镜和玻璃板之间的空 气换成某种液体(其折射率小于玻璃的折射率)，第 k 个暗环的半径变为 r2，由此 可知该液体的折射率为____________________． (B) 40.9°． (D) 54.7°． ［ ］ (B)[4n1e / ( n2 1)] + ． (D) 4n2e / ( n1 1)． ［ ］ n2 n3 n1
刚体力学_习题三,华工大物上习题,资料参考答案,华南理工
姓名 班级 序号刚体力学1．半径为 1.5m r =的飞轮，初角速度0=10rad/s ω，角加速度25rad/s α=-，若初始时刻角位移为零，则在何时角位移再次为零，而此时边缘上点的线速度为多少？ 2．一质量为m 的物体悬于一条轻绳的一端，绳另一端绕在一轮轴的轴上，如图所示．轴水平且垂直于轮轴面，其半径为r ，整个装置架在光滑的固定轴承之上．当物体从静止释放后，在时间t 内下降了一段距离S ．试求整个轮轴的转动惯量(用m 、r 、t 和S 表示)。
3. 如图所示，物体1和2的质量分别为m 1与m 2，滑轮的转动惯量为J ，半径为r , 物体2与桌面间的摩擦系数为μ，设绳子与滑轮间无相对滑动，滑轮与转轴无摩擦。
求系统的加速度a 及绳中的张力T 1和T 2。
4．一个转动惯量为J 的圆盘绕一固定轴转动，初角速度为0ω。
设它所受阻力矩与转动角速度成正比M k ω=- (k 为正常数)。
求（1）它的角速度从0ω变为0/2ω所需时间；（2）在上述过程中阻力矩所做的功。
5．如图所示，滑轮的转动惯量J =0.5kg ⋅m 2，半径r =30cm ，弹簧的劲度系数k =2.0N/m ，重物的质量m =2.0kg 。
当此滑轮——重物系统从静止开始启动，开始时弹簧没有伸长。
滑轮与绳子间无相对滑动，其它部分摩擦忽略不计。
问物体能沿斜面下滑多远？当物体沿斜面下滑1.00m 时，它的速率有多大？6．一长为1 m 的均匀直棒可绕过其一端且与棒垂直的水平光滑固定轴转动．抬起另一端使棒向上与水平面成60°，然后无初转速地将棒释放．已知棒对轴的转动惯量为231ml，其中m 和l 分别为棒的质量和长度．求：(1) 放手时棒的角加速度； (2) 棒转到水平位置时的角速度．7．一根长为l 、质量为M 的匀质棒自由悬挂于通过其上端的光滑水平轴上。
现有一质量为m 的子弹以水平速度v0射向棒的中心，并以v0/2的水平速度穿出棒，此后棒的最大偏转角恰为90︒，求v0的大小。
华南理工大学大学物理习题五及答案(2012)
d E dl
整个金属棒两端的电动势
r dB cos dl 2 dt
R o l a b R o E r a l b
方向由 a 指向 b.
E dl
l
r dB cos dl 2 dt 0
l
2
cos t
5．真空中两只长直螺线管 1 和 2，长度相等，单层密绕匝数相同，直径之比 d1 / d2 =1/4．当它们通以相同 电流时，两螺线管贮存的磁能之比为 W1 / W2=___________．1∶16 6.四根辐条的金属轮子在均匀磁场 B 中转动，转轴与 B 平行，轮子和辐条都是导体， 辐条长为 R，轮子转速为 n，则轮子中心 O 与轮边缘 b 之间的感应电动势为_______ BnR2 ，电势最高点是在_______O 处． 7.有一根无限长直导线绝缘地紧贴在矩形线圈的中心轴 OO′上， 则直导线与矩形线圈 间的互感系数为__________．0
习题五 电磁感应 院系： 一 选择题 1.在一自感线圈中通过的电流 I 随时间 t 的变化规律如图(a)所 示，若以 I 的正流向作为 的正方向，则代表线圈内自感电动 势 随时间 t 变化规律的曲线应为图(b)中(A)、(B)、(C)、(D)
(b) 0 t 0 (C) t (D) t (A) (a)
班 级:_____________ 姓 名:___________ 学 号:_____________
I 0 t
(B)
中的哪一个？[D]
0
t 0
2. 在圆柱形空间内有一磁感强度为 B 的均匀磁场，如图所示， B 的大小以速率 dB/dt 变 化．有一长度为 l0 的金属棒先后放在磁场的两个不同位置 1(ab)和 2(a＇b＇)，则金属棒在 这两个位置时棒内的感应电动势的大小关系为 (A) ε2＝ε1≠0． ［B］
华南理工大学大学物理习题试卷、习题册详细答案(下册)
3．答案：（1） ；（2） 。
4．答案：（1） ， 线的方向为逆时针方向；（2） ， 的方向指向轴心。
5．答案：（1） ；（2） 。
习题七
一、选择题
1．B；2．D；3．B；4．B；5．A。
二、填空题
1．答案： ； 。
2．答案： ； ； ； 。
3．答案： 。
4．答案： 。
5．答案：0.91c； 。
3．答案：（1）5个， ；（2）9个， ；（3）5；（4）18。
4．答案：10； ； 。
5．答案：
三、计算题
1．答案：（1） ；
（2） ；
（3）能级跃迁图如图所示。
2．答案：（1） ， ；
（2） 。
3．答案：（1）0.19；（2）0.40。
4．答案：（1） ；
（2）在 （即 ）处概率最小，其值均为零。
3．答案： 。
4．答案： ；方向沿轴向上。
习题四
一、选择题
1．D；2．B；3．A；4．A。
二、填空题
1．答案： ；M = 0。
2．答案：（1） ；（2） 。
3．答案：（1）霍尔；（2） 。
4．答案： ； 。
5．答案： 。
三、计算题
1．答案： ，方向：垂直于ab向上。
2．答案：（1） ；
（2）线圈法线与 成 或 角时。
3．答案：（1） ，方向水平向左；（2） ；
（3） ，方向水平向右。
4．答案： 。
5．答案： 。
习题六
一、选择题
1．C；2．B；3．B；4．D；5．A。
二、填空题
1．答案：方向；常；变。
2．答案：a；b；c；c；b；a。
3．答案： 。
华南理工大学大学物理各章节习题及答案汇编
习题一 真空中的静电场院 系： 班 级:_____________ 姓 名:___________ 学 号:____________________一 选择题（共30分）1.如图所示，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y 轴上的一点，坐标为(0，y )．当y >>a 时，该点场强的大小为：[ C ] (A)204y q επ． (B)202y q επ． (C)302y qa επ． (D) 304yqa επ．2.半径为R 的均匀带电球面的静电场中各点的电场强度的大小E 与距球心的距离r 之间的关系曲线为：［ B ］3．如图所示，边长为a 的等边三角形的三个顶点上，分别放置着三个正的点电荷q 、2q 、3q ．若将另一正点电荷Q 从无穷远处移到三角形的中心O 处，外力所作的功为： ［ C ］(A) a qQ 023επ ． (B) a qQ 03επ． (C) a qQ 0233επ． (D) aqQ 032επ．4．图中实线为某电场中的电场线，虚线表示等势（位）面，由图可看出：［ D ］ (A) E A ＞E B ＞E C ，U A ＞U B ＞U C ． (B) E A ＜E B ＜E C ，U A ＜U B ＜U C ． (C) E A ＞E B ＞E C ，U A ＜U B ＜U C ． (D) E A ＜E B ＜E C ，U A ＞U B ＞U C ．E Or(D) E ∝1/r 23q2q5．半径为R 的“无限长”均匀带电圆柱面的静电场中各点的电场强度的大小E 与距轴线的距离r 的关系曲线为： ［ B ］6．在边长为a 的正方体中心处放置一电荷为Q 的点电荷，则正方体顶角处的电场强度的大小为： (A)2012a Q επ． (B) 206a Q επ． (C) 203a Q επ． (D) 20aQεπ． ［C ］7．图示为一具有球对称性分布的静电场的E ～r 关系曲线．请指出该静电场是由下列哪种带电体产生的． (A) 半径为R 的均匀带电球面． [ B ］(B) 半径为R 的均匀带电球体．(C) 半径为R 的、电荷体密度为＝A r (A 为常数)的非均匀带电球体． (D) 半径为R 的、电荷体密度为＝A/r (A 为常数)的非均匀带电球体．8．选无穷远处为电势零点，半径为R 的导体球带电后，其电势为U 0，则球外离球心距离为r 处的电场强度的大小为(A) 302r U R ． (B) R U 0． (C) 20r RU ． (D) r U 0． ［ C ］9. 设有一“无限大”均匀带正电荷的平面．取x 轴垂直带电平面，坐标原点在带电平面上，则其周围空间各点的电场强度E随距平面的位置坐标x 变化的关系曲线为(规定场强方向沿x 轴正向为正、反之为负)：［C ］10. 一个静止的氢离子(H +)在电场中被加速而获得的速率为一静止的氧离子(O +2)在同一电场中且通过相同的路径被加速所获速率的：(A) 2倍． (B) 22倍． (C) 4倍． (D) 42倍． ［ B ］E O rE ∝1/rE Or(D) E ∝1/rR E Or(C) E ∝1/rE Or(A) E ∝1/rO R rE E ∝1/r 2OxE (A)OxE (C)OxE (B)OxE (D)E ∝1/|x|E ∝x11．如图所示，一个电荷为q 的点电荷位于立方体的A 角上，则通过侧面abcd的电场强度通量等于：(A) 06εq ． (B) 012εq ． (C) 024εq ． (D) 048εq． ［ C ］二 填空题1.电荷分别为q 1，q 2，q 3的三个点电荷分别位于同一圆周的三个点上，如图所示．设无穷远处为电势零点，圆半径为R ，则b 点处的电势U ＝___________ ． ()32102281q q q R++πε2.图中所示以O 为心的各圆弧为静电场的等势（位）线图，已知U 1＜U 2＜U 3，在图上画出a 、b 两点的电场强度的方向，并比较它们的大小．E a ＝ E b (填＜、＝、＞)．3.两根相互平行的“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如图所示，则场强等于零的点与直线1的距离a 为_____________ ．d 211λλλ+4.如图所示,两同心带电球面，内球面半径为r 1＝5 cm ，带电荷q 1＝3×10-8C ；外球面半径为r 2＝20 cm ， 带电荷q 2＝－6×108C ，设无穷远处电势为零，则空间另一电势为零的球面半径r ＝ __________________．10 cm5．已知某静电场的电势函数U ＝a ( x 2+ y )，式中a 为一常量，则电场中任意点的电场强度分量E x ＝－2ax ，E y ＝ －a ，E z ＝ 0．6．如图所示．试验电荷q ，在点电荷+Q 产生的电场中，沿半径为R 的整个圆弧的3/4圆弧轨道由a 点移到d 点的过程中电场力作功为 0 ；从d 点移到无穷远处的过程中，电场力作功为qQ / (4πε0R )．7.一个带电荷q 、半径为R 的金属球壳，壳内是真空，壳外是介电常量为ε 的无限大各向同性均匀电介质，则此球壳的电势U =________________．Rqεπ48．在点电荷q 的电场中，把一个－1.0×10-9C 的电荷，从无限远处(设无限远处电势为零)移到离该点电荷距离 0.1 m 处，克服电场力作功 1.8×10-5 J ，则该点电荷q ＝-2×10-7库伦．(真空介电常量0＝8.85×10-12C 2·N -1·m -2)A b caq2 q 1 q 3OOU 1U 2U 3abλ2a d 12q 1 q 2 r 1r 2+Q R q d∞三 计算题1.厚度为d 的“无限大”均匀带电导体板两表面单位面积上电荷之和为σ．试求图示离左板面距离为a 的一点与离右板面距离为b 的一点之间的电势差．解：选坐标如图．由高斯定理，平板内、外的场强分布为：E = 0 (板内) )2/(0εσ±=x E (板外)1、2两点间电势差⎰=-2121d x E U U x x x d b d d d a d 2d 22/2/02/)2/(0⎰⎰+-+-+-=εσεσ )(20a b -=εσ 2.一环形薄片由细绳悬吊着，环的外半径为R ，内半径为R /2，并有电荷Q 均匀分布在环面上．细绳长3R ，也有电荷Q 均匀分布在绳上，如图所示,试求圆环中心O 处的电场强度(圆环中心在细绳延长线上)．解：先计算细绳上的电荷在O 点产生的场强．选细绳顶端作坐标原点O ，x 轴向下为正．在x 处取一电荷元 d q = d x = Q d x /(3R ) 它在环心处的场强为 ()20144d d x R qE -π=ε ()20412d x R R xQ -π=ε 整个细绳上的电荷在环心处的场强()203020116412RQx R dx R Q E R εεπ=-π=⎰ 圆环上的电荷分布对环心对称，它在环心处的场强E 2=0由此，合场强 i R Qi E E20116επ== 方向竖直向下．3.电荷Q (Q ＞0)均匀分布在长为L 的细棒上，在细棒的延长线上距细棒中心O 距离为a 的P 点处放一电荷为q (q ＞0 )的点电荷，求带电细棒对该点电荷的静电力． 解：沿棒方向取坐标Ox ，原点O 在棒中心处．求P 点场强： ()()20204d 4d d x a xx a q E -π=-π=ελε 3分 ()⎰--π=2/2/204d L L x a xE ελ()2202/2/0414L a Qx a L L -π=-⋅π=-εελ 4分 方向沿x 轴正向. 点电荷受力：==qE F ()2204πL a qQ-ε 方向沿x 轴正方向． 3分1σda1σd abxOO R 3RR /2E 1xR3R x xOPL+Q OaP O L/2L/2d x d q a。
华南理工大学大学物理习题一及答案(2012)
1
5．半径为 R 的“无限长”均匀带电圆柱面的静电场中各点的电场强度的大小 E 与距轴线的距离 r 的关系 曲线为： ［ B ］
E (A) O E (C) O R E∝1/r r E∝1/r r E (B) O E (D) O R E∝1/r r R E∝1/r r
6．在边长为 a 的正方体中心处放置一电荷为 Q 的点电荷，则正方体顶角处的电场强度的大小为： (A)
y
(D)
q 4 0 y
2
． (B)
q 2 0 y
2
．
(C)
qa ． 2 0 y 3
qa ． 4 0 y 3
P(0,y) -q -a O
+q +a x
2.半径为 R 的均匀带电球面的静电场中各点的电场强度的大小 E 与距球心的距离 r 之间的关系曲线为： ［ B ］
E (A) O E (C) O R E∝1/r2 r R E∝1/r2 r
3
三 计算题 1.厚度为 d 的“无限大”均匀带电导体板两表面单位面积上电荷之和为
1 a d b 2
．试求图示离左板面距离为 a 的一点与离右板面距离为 b 的一点之间的
电势差． 解：选坐标如图．由高斯定理，平板内、外的场强分布为：
E = 0
(板内)
E x /( 2 0 )
d / 2
c
q1
1 8 0 R
2q1 q2 2q3
b
U3 U2 U1 O
q3
2.图中所示以 O 为心的各圆弧为静电场的等势（位）线图，已知 U1＜U2＜U3，在 图上画出 a、b 两点的电场强度的方向，并比较它们的大小．Ea ＝ Eb(填＜、＝、＞)．
华南理工大学大学物理 习题五及答案
1习题五 电磁感应院系： 班 级:_____________ 姓 名:___________ 学 号:_____________一 选择题1.在一自感线圈中通过的电流I 随时间t 的变化规律如图(a)所示，若以I 的正流向作为的正方向，则代表线圈内自感电动势随时间t 变化规律的曲线应为图(b)中(A)、(B)、(C)、(D)中的哪一个？[D]2. 在圆柱形空间内有一磁感强度为B 的均匀磁场，如图所示，B的大小以速率d B /d t 变化．有一长度为l 0的金属棒先后放在磁场的两个不同位置1(ab )和2(a ＇b ＇)，则金属棒在这两个位置时棒内的感应电动势的大小关系为 ［B ］(A) ε2＝ε1≠0． (B) ε2>ε1． (C) ε2<ε1． (D) ε2＝ε1＝0．3．如图所示，一矩形线圈以一定的速度ν穿过一均匀磁场，若规定线圈中感应电动势ε沿顺时针方向为正值，则下面哪个曲线图正确表示了线圈中的ε和x 的关系[ A ]二 填空题1.用导线制成一半径为r =10 cm 的闭合圆形线圈，其电阻R =10 ，均匀磁场垂直于线圈平面．欲使电路中有一稳定的感应电流i = 0.01 A ，B 的变化率应为d B /d t =_______________________________． 3.18 T/s2.一自感线圈中，电流强度在 0.002 s 内均匀地由10 A 增加到12 A ，此过程中线圈内自感电动势为 400 V ，则线圈的自感系数为L =____________．0.400 HtI t 0 tt 0t 0(A)(B)(C)(D)(b)(a)a a'Ob b'l 0B。
华南理工大学大学物理习题四及答案(2012)
c
B
4．如图所示，平行放置在同一平面内的载流长直导线，要使 AB 导线受的安培力等 于零，则 x 的值为 [ A ]
1 （A） a ； 3 2 （B） a ； 3 1 （C） a ； 2 3 （D） a 。 4
A I
x
I
2I
a
B 二 填空题 1.若电子在垂直于磁场的平面内运动，均匀磁场作用于电子上的力为 F，轨道的曲率半径为 R，则磁感强度的 大小应为______________________． B
-13 19
1
3.一个通有电流 I 的导体，厚度为 D，放置在磁感强度为 B 的匀强磁场中，磁场 方向垂直于导体的侧表面，如图所示，则导体上下两面的电势差为 V = AIB / D (其中 A 为一常数） ．上式中 A 定义为_霍尔_系数，且 A 与导体中的载流子数密 度 n 及电荷 q 之间的关系为______________．1 / ( nq )
B
D I S V
4.如图所示， 在真空中有一半径为 a 的 3/4 圆弧形的导线， 其中通以稳恒电流 I，
导线置于均匀外磁场 B 中，且 B 与导线所在平面垂直．则该载流导线 bc 所受的磁力大
I
小为_________________． 2aIB
c a O a
B
b
5．在磁场中某点放一很小的试验线圈．若线圈的面积增大一倍，且其中电流也增大一倍，该线圈所受的最大 磁力矩将是原来的______________倍．4 三、计算题 1. 已知载流圆线圈中心处的磁感强度为 B0， 此圆线圈的磁矩与一边长为 a 通过电流为 I 的正方形线圈的磁矩 之比为 2∶1，求载流圆线圈的半径． 1. 解：设圆线圈磁矩为 p1，方线圈磁矩为 p2 B0 0 I /( 2R) ∵ ∴
【精品】华南理工大学大学物理下册习题七及答案
一 选择题1.边长为a 的正方形薄板静止于惯性系K 的Oxy 平面内，且两边分别与x ，y 轴平行．今有惯性系K ＇以 0.8c （c 为真空中光速）的速度相对于K 系沿x 轴作匀速直线运动，则从K ＇系测得薄板的面积为 ［ ］ (A) 0.6a 2． (B) 0.8 a 2． (C) a 2． (D) a 2／0.6 ．2.一火箭的固有长度为L ，相对于地面作匀速直线运动的速度为v 1，火箭上有一个人从火箭的后端向火箭前端上的一个靶子发射一颗相对于火箭的速度为v 2的子弹．在火箭上测得子弹从射出到击中靶的时间间隔是：(c 表示真空中光速) ［ ］ (A)21v v +L ． (B) 2v L ． (C) 12v v -L． (D) 211)/(1c L v v - ．3.宇宙飞船相对于地面以速度v 作匀速直线飞行，某一时刻飞船头部的宇航员向飞船尾部发出一个光讯号，经过t (飞船上的钟)时间后，被尾部的接收器收到，则由此可知飞船的固有长度为(c 表示真空中光速) (A) c · t (B) v · t (C)2)/(1c t c v -⋅∆ (D) 2)/(1c t c v -⋅⋅∆ ［ ］4.根据相对论力学，动能为0.25 MeV 的电子，其运动速度约等于(c 表示真空中的光速，电子的静能m 0c 2 = 0.51 MeV) ［ ］(A) 0.1c (B) 0.5 c (C) 0.75 c (D) 0.85 c 5． 把一个静止质量为m 0的粒子，由静止加速到=v0.6c (c 为真空中光速）需作的功等于(A) 0.18m 0c 2． (B) 0.25 m 0c 2． (C) 0.36m 0c 2． (D) 1.25 m 0c 2． ［ ］6. 有下列几种说法： (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率都相同．若问其中哪些说法是正确的, 答案是［ ］(A)只有(1)、(2)是正确的．(B)只有(1)、(3)是正确的． (C)只有(2)、(3)是正确的．(D)三种说法都正确．v0.6c (c为真空中光速）需作的功等于7．把一个静止质量为m0的粒子，由静止加速到=(A) 0.18m0c2． (B) 0.25 m0c2． (C) 0.36m0c2． (D) 1.25 m0c2．［］二填空题1. μ子是一种基本粒子，在相对于μ子静止的坐标系中测得其寿命为τ0＝2×10-6 s．如果 子相对于地球的v0.988c (c为真空中光速)，则在地球坐标系中测出的μ子的寿命 ＝____________________．速度为=2. 静止时边长为 50 cm的立方体，当它沿着与它的一个棱边平行的方向相对于地面以匀速度 2.4×108m·s-1运动时，在地面上测得它的体积是____________．三计算题1.假定在实验室中测得静止在实验室中的 μ+子(不稳定的粒子)的寿命为2.2×10-6 m，而当它相对于实验室运动时实验室中测得它的寿命为1.63×10-6 s．试问：这两个测量结果符合相对论的什么结论？μ+子相对于实验室的速度是真空中光速c的多少倍？2. 设有宇宙飞船A和B，固有长度均为l0 = 100 m，沿同一方向匀速飞行，在飞船B上观测到飞船A的船头、船尾经过飞船B船头的时间间隔为 t= (5/3)×10-7 s，求飞船B相对于飞船A的速度的大小．v0.8 c (c为真空中光速)的匀速度在地面观3．一艘宇宙飞船的船身固有长度为L0 =90 m，相对于地面以测站的上空飞过．(1) 观测站测得飞船的船身通过观测站的时间间隔是多少？(2) 宇航员测得船身通过观测站的时间间隔是多少？4．若一电子的总能量为5.0MeV，求该电子的静能、动能、动量和速率。
质点动力学 - 习题二,华工大物上习题,资料参考答案,华南理工
质点动力学 - 习题二，华工大物上习题，资料参考答案，华南理工大学物理习题姓名班级序号质点动力学1．在光滑的水平桌面上，有一如图所示的固定半圆形屏障．?质量为m的滑块以初速度v0沿切线方向进入屏障内，滑块v0 m 俯视图与屏障间的摩擦系数为?．试求当滑块从屏障另一端滑出时，其速度为多少？2．图中A为定滑轮，B为动滑轮，三个物体m1=200g，m2=100g，m3=50g，滑轮及绳的质量以及摩擦均忽略不计。
求每个物体的加速度。
3. 质量为m的质点在变力Ｆ=F0 (1－kt)（F0、k为常量）作用下沿ox轴作直线运动。
若t =０时，质点在坐标原点，速度为v0，求质点速度随时间变化规律和质点运动学方程。
4. 沙子从h = 0.8m高处落到以3m/s速度水平向右运动的传送带上。
取g =m1 A T1 B T210m/s2，求传送带给予沙子的作用力的方向。
m2m3 5．一小球在弹簧的作用下振动（如图所示），弹力F = - kx，而位移x =Acos?t，其中k、A、? 都是常量。
求在t = 0到t = ?/2? 的时间间隔内弹力施于小球的冲量。
6. 一质量为60 kg的人起初站在一条质量为300 kg，且正以2 m/s的速率向湖岸驶近的小木船上，湖水是静止的，其阻力不计．设人以相对于船的水平速率v沿船的前进方向向河岸跳去，此时船的速率减为原来的一半，则 v应为多少？ 7. 质量为m＝0.5 kg的质点，在Oxy坐标平面内运动，其运动方程为x＝5t，y=0.5t2（SI），求从t=2 s到t=4 s这段时间内外力对质点作的功。
8. 一轻质弹簧的劲度系数为 k = 100N/m，用手推一质量 m = 0.1kg的物体A把弹簧压缩到离平衡位置为x1 = 0.02m，如图所示。
放手后，物体沿水平面移动距离x2 = 0.1m后停止。
用功能原理求物体与水平面间的滑动摩擦系数。
koAx1x29．一质量为200g的砝码盘悬挂在劲度系数k = 196N/m的弹簧下，现有质量为100g的砝码自30cm高处落入盘中，求盘向下移动的最大距离（设砝码与盘的碰撞是完全非弹性碰撞）。
华工《大学物理》随堂练习参考答案
华工《大学物理》随堂练习参考答案(总19页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--《大学物理》随堂练习参考答案1. 一质点在平面上作一般曲线运动，其瞬时速度为，瞬时速率为v，某一时间内的平均速度为，平均速率为，它们之间的关系必定有：（A）（B）（C）（D） [ ]参考答案：D2. 一质点在平面上运动，已知质点位置矢量的表示式为（其中a、b为常量）, 则该质点作(A) 匀速直线运动． (B) 变速直线运动．(C) 抛物线运动． (D)一般曲线运动． [ ]参考答案：B3. 如图所示，湖中有一小船，有人用绳绕过岸上一定高度处的定滑轮拉湖中的船向岸边运动．设该人以匀速率收绳，绳不伸长、湖水静止，则小船的运动是(A) 匀加速运动． (B) 匀减速运动．(C) 变加速运动． (D) 变减速运动．参考答案：C4. 一飞机相对空气的速度大小为 200 km/h, 风速为56 km/h，方向从西向东．地面雷达站测得飞机速度大小为 192 km/h，方向是(A) 南偏西°． (B) 北偏东°．(C) 向正南或向正北． (D) 西偏北°．(E) 东偏南°．参考答案：C5. 一光滑的内表面半径为10 cm的半球形碗，以匀角速度绕其对称OC旋转．已知放在碗内表面上的一个小球P相对于碗静止，其位置高于碗底4 cm，则由此可推知碗旋转的角速度约为(A) 10 rad/s． (B) 13 rad/s．(C) 17 rad/s (D) 18 rad/s．参考答案：B6. 站在电梯中的人，看到用细绳连接的质量不同的两物体，跨过电梯内一个挂在天花板上的无摩擦的定滑轮而处于“平衡静止”状态，由此，他断定电梯在作加速度运动，加速度是：(A) 大小为g，方向向上． (B) 大小为g，方向向下．(C) 大小为，方向向上． (D) 大小为，方向向下．参考答案：B7. 质量分别为mA和mB (mA>mB)、速度分别为和 (vA> vB)的两质点A和B，受到相同的冲量作用，则(A) A的动量增量的绝对值比B的小．(B) A的动量增量的绝对值比B的大．(C) A、B的动量增量相等．(D) A、B的速度增量相等．［］参考答案：C8. 质量为m的质点，以不变速率v沿图中正三角形ABC的水平光滑轨道运动．质点越过A角时，轨道作用于质点的冲量的大小为(A) mv． (B) mv．(C) mv． (D) mv．参考答案：C9. 一质量为60 kg的人起初站在一条质量为300 kg，且正以2 m/s的速率向湖岸驶近的小木船上，湖水是静止的，其阻力不计．现在人相对于船以一水平速率v沿船的前进方向向河岸跳去，该人起跳后，船速减为原来的一半，v应为 (A) 2 m/s． (B) 3 m/s．(C) 5 m/s． (D) 6 m/s．参考答案：D10. 在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（忽略冰面摩擦力及空气阻力）(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) 总动量在任何方向的分量均不守恒．参考答案：C11. 如图所示．一斜面固定在卡车上，一物块置于该斜面上．在卡车沿水平方向加速起动的过程中，物块在斜面上无相对滑动. 此时斜面上摩擦力对物块的冲量的方向(A) 是水平向前的． (B) 只可能沿斜面向上．(C) 只可能沿斜面向下．(D) 沿斜面向上或向下均有可能．［］参考答案：D12. 已知两个物体A和B的质量以及它们的速率都不相同，若物体A的动量在数值上比物体B的大，则A的动能EKA与B的动能EKB之间(A) EKB一定大于EKA． (B) EKB一定小于EKA．(C) EKB＝EKA． (D) 不能判定谁大谁小．参考答案：D13. 质量为m＝?kg的质点，在Oxy坐标平面内运动，其运动方程为x＝5t，y=（SI），从t=2 s到t=4 s这段时间内，外力对质点作的功为(A) J． (B) 3 J．(C) J． (D) J．参考答案：B14. 如图所示，一个小球先后两次从P点由静止开始，分别沿着光滑的固定斜面l1和圆弧面l2下滑．则小球滑到两面的底端Q时的(A) 动量相同，动能也相同．(B) 动量相同，动能不同．(C) 动量不同，动能也不同．(D) 动量不同，动能相同参考答案：D15. 如图，在光滑水平地面上放着一辆小车，车上左端放着一只箱子，今用同样的水平恒力拉箱子，使它由小车的左端达到右端，一次小车被固定在水平地面上，另一次小车没有固定．试以水平地面为参照系，判断下列结论中正确的是(A) 在两种情况下，做的功相等．(B) 在两种情况下，摩擦力对箱子做的功相等．(C) 在两种情况下，箱子获得的动能相等．(D) 在两种情况下，由于摩擦而产生的热相等．参考答案：D16. 速度为v的子弹，打穿一块不动的木板后速度变为零，设木板对子弹的阻力是恒定的．那么，当子弹射入木板的深度等于其厚度的一半时，子弹的速度是(A) ． (B) ．(C) ． (D) ．参考答案：D17. 一质量为M的弹簧振子，水平放置且静止在平衡位置，如图所示．一质量为m的子弹以水平速度射入振子中，并随之一起运动．如果水平面光滑，此后弹簧的最大势能为(A) ． (B) ．(C) ． (D) ．参考答案：B18. 如图所示，子弹射入放在水平光滑地面上静止的木块而不穿出．以地面为参考系，下列说法中正确的说法是(A) 子弹的动能转变为木块的动能．(B) 子弹─木块系统的机械能守恒．(C) 子弹动能的减少等于子弹克服木块阻力所作的功．(D) 子弹克服木块阻力所作的功等于这一过程中产生的热参考答案：C19. 一颗速率为700 m/s的子弹，打穿一块木板后,速率降到500 m/s．如果让它继续穿过厚度和阻力均与第一块完全相同的第二块木板，则子弹的速率将降到______________________________．（空气阻力忽略不计）(A) m/s ． (B) m/s ．(C) 5 m/s． (D) 100?m/s ．参考答案：D20. 设作用在质量为1 kg的物体上的力F＝6t＋3（SI）．如果物体在这一力的作用下，由静止开始沿直线运动，在0到 s的时间间隔内，这个力作用在物体上的冲量大小Ｉ＝__________________．(A) 20 N·s． (B) 18 N·s．(C) 34 N·s． (D) 68 N·s．参考答案：B21. 如图所示，质量m＝2 kg的物体从静止开始，沿1/4圆弧从A滑到B，在B处速度的大小为v＝6 m/s，已知圆的半径R＝4 m，则物体从A到B的过程中摩擦力对它所作的功W＝__________________．(A) － J ． (B)－ J ．(C) － J ． (D) － J ．参考答案：C22. 如图所示，一静止的均匀细棒，长为L、质量为M，可绕通过棒的端点且垂直于棒长的光滑固定轴O在水平面内转动，转动惯量为．一质量为m、速率为v的子弹在水平面内沿与棒垂直的方向射出并穿出棒的自由端，设穿过棒后子弹的速率为，则此时棒的角速度应为(A) ． (B) ．(C) ． (D) ．参考答案：C23. 一作定轴转动的物体，对转轴的转动惯量J＝ kg·m2，角速度w 0＝rad/s．现对物体加一恒定的制动力矩M ＝－12 N·m，当物体的角速度减慢到w＝ rad/s时，物体已转过了角度Dq ＝_________________．(A) rad/s ． (B) rad/s ．(C) rad/s ． (D) rad/s．参考答案：C24. 长为l、质量为M的匀质杆可绕通过杆一端O的水平光滑固定轴转动，转动惯量为，开始时杆竖直下垂，如图所示．有一质量为m的子弹以水平速度射入杆上A点，并嵌在杆中，OA＝2l / 3，则子弹射入后瞬间杆的角速度w ＝__________________(A) ． (B) ．(C) ． (D) ．参考答案：C25. 根据高斯定理的数学表达式可知下述各种说法中，正确的是：(A) 闭合面内的电荷代数和为零时，闭合面上各点场强一定为零．(B) 闭合面内的电荷代数和不为零时，闭合面上各点场强一定处处不为零．(C) 闭合面内的电荷代数和为零时，闭合面上各点场强不一定处处为零．(D) 闭合面上各点场强均为零时，闭合面内一定处处无电荷．参考答案：C26. 一点电荷，放在球形高斯面的中心处．下列哪一种情况，通过高斯面的电场强度通量发生变化：(A) 将另一点电荷放在高斯面外．(B) 将另一点电荷放进高斯面内．(C) 将球心处的点电荷移开，但仍在高斯面内．(D) 将高斯面半径缩小．参考答案：B27. 已知一高斯面所包围的体积内电荷代数和∑q＝0，则可肯定：(A) 高斯面上各点场强均为零．(B) 穿过高斯面上每一面元的电场强度通量均为零．(C) 穿过整个高斯面的电场强度通量为零．(D) 以上说法都不对．参考答案：C28. 点电荷Q被曲面S所包围，从无穷远处引入另一点电荷q至曲面外一点，如图所示，则引入前后：(A) 曲面S的电场强度通量不变，曲面上各点场强不变．(B) 曲面S的电场强度通量变化，曲面上各点场强不变．(C) 曲面S的电场强度通量变化，曲面上各点场强变化．(D) 曲面S的电场强度通量不变，曲面上各点场强变化．参考答案：D29. 半径为r的均匀带电球面1，带有电荷q，其外有一同心的半径为R的均匀带电球面2，带有电荷Q，求此两球面之间的电势差U1-U2：(A) . (B) .(C) . (D) .参考答案：A30. 如图所示，半径为R的均匀带电球面，总电荷为Q，设无穷远处的电势为零，则球内距离球心为r的P点处的电场强度的大小和电势为：(A) E=0，．(B) E=0，．(C) ，．(D) ，．参考答案：B31. 如图所示，两个同心球壳．内球壳半径为R1，均匀带有电荷Q；外球壳半径为R2，壳的厚度忽略，原先不带电，但与地相连接．设地为电势零点，则在两球之间、距离球心为r的P点处电场强度的大小与电势分别为：(A) E＝，U＝．(B) E＝，U＝．(C) E＝，U＝．(D) E＝0，U＝．参考答案：B32. 如图所示，两个“无限长”的、半径分别为R1和R2的共轴圆柱面均匀带电，沿轴线方向单位长度上所带电荷分别为l1和l2，则在内圆柱面里面、距离轴线为r处的P点的电场强度大小E为_______________________.(A) . (B) .(C) 0 . (D) .参考答案：C33. 如图所示，两个“无限长”的、半径分别为R1和R2的共轴圆柱面均匀带电，沿轴线方向单位长度上所带电荷分别为l1和l2，则在内圆柱面里面、距离轴线为r处的P点的电场强度大小E为_______________________.(A) . (B) .(C) 0 . (D) .参考答案：C34. 如图，A点与B点间距离为2l，OCD是以B为中心，以l为半径的半圆路径. A、B两处各放有一点电荷，电荷分别为＋q和－q ．把另一电荷为Q(Q＜0 )的点电荷从D点沿路径DCO移到O点，则电场力所做的功为___________________(A) -Qq / (12pe0) . (B) -Qq / (6pe0) .(C) 0 . (D) .参考答案：B35. 如图所示，在电荷为q的点电荷的静电场中，将一电荷为q0的试验电荷从a点经任意路径移动到b点，外力所作的功A＝______________．(A) . (B) .(C) . (D) .参考答案：C36. 如图所示，在半径为R的球壳上均匀带有电荷Q，将一个点电荷q(q<<Q)从球内a点经球壳上一个小孔移到球外b点．则此过程中电场力作功A＝_______________________．(A) .(B) .(C) .(D) .参考答案：D37. 如图所示，在点电荷＋q和－q产生的电场中，将一点电荷＋q0沿箭头所示路径由a点移至b点，则外力作功A_________________．(A) -Qq / (12pe0) . (B) -Qq / (6pe0) .(C) 0 . (D) -qq0 / (8pe0 l) .参考答案：D38. 在一个原来不带电的外表面为球形的空腔导体A内，放一带有电荷为+Q的带电导体B，则比较空腔导体A的电势UA和导体B的电势UB时，可得以下结论：(A) UA = UB． (B) UA > UB．(C) UA < UB． (D) 因空腔形状不是球形，两者无法比较．参考答案：C39.一“无限大”均匀带电平面A，其附近放一与它平行的有一定厚度的“无限大”平面导体板B，如图所示．已知A上的电荷面密度为+s ，则在导体板B的两个表面1和2上的感生电荷面密度为：(A) s 1 = - s， s 2 = + s．(B) s 1 = ， s 2 =．(C) s 1 = ， s 1 = ．(D) s 1 = - s， s 2 = 0．参考答案：B40. 如图，在一带电量为Q的导体球外，同心地包有一各向同性均匀电介质球壳，相对介电常数为er，壳外是真空．则在壳外P点处(设)的场强和电位移的大小分别为(A) E = Q / (4pe0err2)，D = Q / (4pe0r2)．(B) E = Q / (4perr2)，D = Q / (4pr2)．(C) E = Q / (4pe0r2)，D = Q / (4pr2)．(D) E = Q / (4pe0r2)，D = Q / (4pe0r2)．参考答案：C41. 边长为l的正方形线圈，分别用图示两种方式通以电流I (其中ab、cd与正方形共面)，在这两种情况下，线圈在其中心产生的磁感强度的大小分别为(A) ，．(B) ，．(C) ，．(D) ,．参考答案：C42. 无限长直导线在P处弯成半径为R的圆，当通以电流I时，则在圆心O点的磁感强度大小等于(A) ． (B) ．(C) ． (D)参考答案：C43. 如图，流出纸面的电流为2I，流进纸面的电流为I，则下述各式中哪一个是正确的(A) ． (B)(C) ． (D) ．参考答案：D44. 有两个半径相同的圆环形载流导线A、B，它们可以自由转动和移动，把它们放在相互垂直的位置上，如图所示，将发生以下哪一种运动(A) A、B均发生转动和平动，最后两线圈电流同方向并紧靠一起．(B) A不动，B在磁力作用下发生转动和平动．(C) A、B都在运动，但运动的趋势不能确定．(D) A和B都在转动，但不平动，最后两线圈磁矩同方向平行．参考答案：A45. 如图所示，一根长为ab的导线用软线悬挂在磁感强度为的匀强磁场中，电流由a向b流．此时悬线张力不为零(即安培力与重力不平衡)．欲使ab导线与软线连接处张力为零则必须：(A) 改变电流方向，并适当增大电流．(B) 不改变电流方向，而适当增大电流．(C) 改变磁场方向，并适当增大磁感强度的大小．(D) 不改变磁场方向，适当减小磁感强度的大小．参考答案：B46. 有两个半径相同的圆环形载流导线A、B，它们可以自由转动和移动，把它们放在相互垂直的位置上，如图所示，将发生以下哪一种运动(A) A、B均发生转动和平动，最后两线圈电流同方向并紧靠一起．(B) A不动，B在磁力作用下发生转动和平动．(C) A、B都在运动，但运动的趋势不能确定．(D) A和B都在转动，但不平动，最后两线圈磁矩同方向平行．参考答案：A47. 把轻的导线圈用线挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈中心，且与线圈在同一平面内，如图所示．当线圈内通以如图所示方向的电流时，线圈将(A) 不动．(B) 发生转动，同时靠近磁铁．(C) 发生转动，同时离开磁铁．(D) 不发生转动，只靠近磁铁．(E) 不发生转动，只离开磁铁．参考答案：B48. 一无限长载流直导线，通有电流I，弯成如图形状．设各线段皆在纸面内，一无限长载流直导线，通有电流I，弯成如图形状．设各线段皆在纸面内，则P 点磁感强度的大小为________________．(A) ． (B) ．(C) ． (D) ．参考答案：C49. 在真空中，将一根无限长载流导线在一平面内弯成如图所示的形状，并通以电流I，则圆心O点的磁感强度B的值为_________________．(A) ． (B) ．(C) ． (D) ．参考答案：A50. 如图，两根导线沿半径方向引到铁环的上A、A′两点，并在很远处与电源相连，则环中心的磁感强度为____________．(A) ． (B) ．(C) ． (D) 0．参考答案：D51. 两根无限长平行直导线载有大小相等方向相反的电流I，并各以dI /dt的变化率增长，一矩形线圈位于导线平面内(如图)，则：(A) 线圈中无感应电流．(B) 线圈中感应电流为顺时针方向．(C) 线圈中感应电流为逆时针方向．(D) 线圈中感应电流方向不确定．［］参考答案：B52. 将形状完全相同的铜环和木环静止放置，并使通过两环面的磁通量随时间的变化率相等，则不计自感时(A) 铜环中有感应电动势，木环中无感应电动势．(B) 铜环中感应电动势大，木环中感应电动势小．(C) 铜环中感应电动势小，木环中感应电动势大．(D) 两环中感应电动势相等．［］参考答案：D53. 一个圆形线环，它的一半放在一分布在方形区域的匀强磁场中，另一半位于磁场之外，如图所示．磁场的方向垂直指向纸内．欲使圆线环中产生逆时针方向的感应电流，应使(A) 线环向右平移． (B) 线环向上平移．(C) 线环向左平移． (D) 磁场强度减弱．［］参考答案：C54. 如图所示，直角三角形金属框架abc放在均匀磁场中，磁场平行于ab边，bc的长度为l．当金属框架绕ab边以匀角速度w转动时，abc回路中的感应电动势和a、c两点间的电势差Ua – Uc为(A) =0，Ua – Uc =．(B) =0，Ua – Uc=．(C) =，Ua – Uc=．(D) =，Ua – Uc=．参考答案：B55. 在圆柱形空间内有一磁感强度为的均匀磁场，如图所示．的大小以速率dB/dt变化．在磁场中有A、B两点，其间可放直导线AB和弯曲的导线AB，则参考答案：D56. 如图，平板电容器(忽略边缘效应)充电时，沿环路L1的磁场强度的环流与沿环路L2的磁场强度的环流两者，必有：(A) .(B) .(C) .(D)参考答案：C57. 载有恒定电流I的长直导线旁有一半圆环导线cd，半圆环半径为b，环面与直导线垂直，且半圆环两端点连线的延长线与直导线相交，如图．当半圆环以速度沿平行于直导线的方向平移时，半圆环上的感应电动势的大小是____________________．(A) =0，．(B) ．(C) = ．(D) =．参考答案：D58. 如图所示，一段长度为l的直导线MN，水平放置在载电流为I的竖直长导线旁与竖直导线共面，并从静止由图示位置自由下落，则t秒末导线两端的电势差___________________．(A) =，．(B) ．(C) = ．(D) =．参考答案：A59. 一质点作简谐振动，周期为T．当它由平衡位置向x轴正方向运动时，从二分之一最大位移处到最大位移处这段路程所需要的时间为(A) T /12． (B) T /8．(C) T /6． (D) T /4．参考答案：C60. 一个质点作简谐振动，振幅为A，在起始时刻质点的位移为，且向x轴的正方向运动，代表此简谐振动的旋转矢量图为参考答案：B61. 一简谐振动曲线如图所示．则振动周期是(A) s． (B) s．(C) s． (D) s．参考答案：B62. 一简谐振子的振动曲线如图所示，则以余弦函数表示的振动方程为_____________．(A) 第一空为 . (B) 第一空(C)第二空为 . (D)第二空为参考答案：A63. 一平面简谐波，沿x轴负方向传播．角频率为w ，波速为u．设 t = T /4 时刻的波形如图所示，则该波的表达式为：(A) ．(B) ．(B) ．(C) ．参考答案：D64. 机械波的表达式为y = (t + ) (SI) ，则(A) 其振幅为3 m． (B) 其周期为．(C) 其波速为10 m/s． (D) 波沿x轴正向传播．参考答案：B65. 已知一平面简谐波的表达式为（a、b为正值常量），则(A) 波的频率为a． (B) 波的传播速度为 b/a．(C) 波长为 p / b． (D) 波的周期为2p / a ．参考答案：D66. 一平面简谐波的表达式为 (SI) ，t = 0时的波形曲线如图所示，则(A) O点的振幅为 m．(B) 波长为3 m．(C) a、b两点间相位差为．(D) 波速为9 m/s ．参考答案：C67. 如图所示, 两相干波源S1与S2相距3l/4，l为波长．设两波在S1 S2连线上传播时，它们的振幅都是A，并且不随距离变化．已知在该直线上在S1左侧各点的合成波强度为其中一个波强度的4倍，则两波源应满足的相位条件是______________．(A) S1的相位比S2的相位超前p/2． (B) S1的相位比S2的相位落后p/2 (C) S1的相位比S2的相位超前p / 8． (D) S1的相位比S2的相位落后p/8参考答案：A68. （类似习题15-19）一驻波的表达式为．两个相邻波腹之间的距离是___________________．(A) ． (B)(C) ． (D)参考答案：A69. 已知波源的振动周期为×10-2 s，波的传播速度为300 m/s，波沿x轴正方向传播，则位于x1 = m 和x2 = m的两质点振动相位差为__________．(A) 8p． (B) 2p．(C) 3p (D) p．参考答案：D70. 在真空中波长为l的单色光，在折射率为n的透明介质中从A沿某路径传播到B，若A、B两点相位差为3p，则此路径AB的光程为(A) l． (B) l/ n．(C) n l． (D) 3 l．参考答案：A71. 在玻璃(折射率n2＝表面镀一层MgF2 (折射率n2＝薄膜作为增透膜．为了使波长为500 nm(1nm=10-9m)的光从空气(n1＝正入射时尽可能少反射，MgF2薄膜的最少厚度应是(A) nm (B) ) nm (C) 125 nm (D) 181 nm (E) 250nm参考答案：B72. 用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷，当波长为l的单色平行光垂直入射时，若观察到的干涉条纹如图所示，每一条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条纹的直线部分的连线相切，则工件表面与条纹弯曲处对应的部分(A) 凸起，且高度为l / 4．(B) 凸起，且高度为l / 2．(C) 凹陷，且深度为l / 2．(D) 凹陷，且深度为l / 4．参考答案：C73. 如图所示，两个直径有微小差别的彼此平行的滚柱之间的距离为L，夹在两块平晶的中间，形成空气劈形膜，当单色光垂直入射时，产生等厚干涉条纹．如果滚柱之间的距离L变小，则在L范围内干涉条纹的(A) 数目减少，间距变大．(B) 数目不变，间距变小．(C) 数目增加，间距变小．(D) 数目减少，间距不变．参考答案：C74. 两偏振片堆叠在一起，一束自然光垂直入射其上时没有光线通过．当其中一偏振片慢慢转动180°时透射光强度发生的变化为：(A) 光强单调增加．(B) 光强先增加，后又减小至零．(C) 光强先增加，后减小，再增加．(D) 光强先增加，然后减小，再增加，再减小至零．［］参考答案：B75. 在空气中有一劈形透明膜，其劈尖角q＝×10-4rad，在波长l＝700 nm的单色光垂直照射下，测得两相邻干涉明条纹间距l＝ cm，由此可知此透明材料的折射率n＝______________________．(1 nm=10-9 m)(A) (B) ) (C) 125 (D) 181参考答案：B76. 用波长为l的单色光垂直照射折射率为n2的劈形膜(如图)图中各部分折射率的关系是n1＜n2＜n3．观察反射光的干涉条纹，从劈形膜顶开始向右数第5条暗条纹中心所对应的厚度e＝____________________．(A) ． (B) l/ n2．(C) n2 l． (D) l．参考答案：A77. 在单缝夫琅禾费衍射实验中，波长为l的单色光垂直入射在宽度a=5 l的单缝上．对应于衍射角j 的方向上若单缝处波面恰好可分成 5个半波带，则衍射角j =______________________________．(A) 30°． (B) 60°2．(C) 90°． (D) 180°．参考答案：A78. 波长为 600 nm的单色平行光，垂直入射到缝宽为a= mm的单缝上，缝后有一焦距=60 cm的透镜，在透镜焦平面上观察衍射图样．则：中央明纹的宽度为__________，两个第三级暗纹之间的距离为____________．(1 nm=10？9 m) (A) 第一空为 mm . (B) 第一空为 mm(C)第二空为 mm . (D)第二空为 mm .参考答案：AD79. 如果从一池静水(n＝的表面反射出来的太阳光是线偏振的，那么太阳的仰角(见图)大致等于____________．在这反射光中的矢量的方向应_________________．(A) 第一空为37° . (B) 第一空为45°(C)第二空为垂直于入射面 . (D)第二空为平行于入射面 .参考答案：AC80. 附图表示一束自然光入射到两种媒质交界平面上产生反射光和折射光．按图中所示的各光的偏振状态，反射光是__________光；折射光是________光；这时的入射角i0称为____________角．(A) 第一空为：线偏振 (或完全偏振，平面偏振)(B) 第一空为：部分偏振(C)第二空为：部分偏振(D)第二空为：完全偏振(E)第三空为：布儒斯特(F)第三空为：折射 .参考答案：ACE81. 检验滚珠大小的干涉装置示意如图(a)．S为单色光源，波长为l，L为会聚透镜，M为半透半反镜．在平晶T1、T2之间放置A、B、C三个滚珠，其中A 为标准件，直径为d0．在M上方观察时，观察到等厚条纹如图(b)所示．若轻压C端，条纹间距变小，则可算出B珠的直径d1＝________________；C珠的直径d2＝________________．(A) 第一空为d0 . (B) 第一空为3d0(C)第二空为d0－l . (D)第二空为2d0－3l .参考答案：AC82. 若一双缝装置的两个缝分别被折射率为n1和n2的两块厚度均为e的透明介质所遮盖，此时由双缝分别到屏上原中央极大所在处的两束光的光程差d＝_____________________．(A) (n1-n2)e． (B) （n2-n1)e．(C) (n1+n2)e． (D) n1e．参考答案：AB83. 在简谐波的一条射线上，相距 m两点的振动相位差为p /6．又知振动周期为 s，则波长为_________________，波速为________________．(A) 第一空为 m . (B) 第一空为 m/s(C)第二空为 m . (D)第二空为 m/s .参考答案：AD84. 已知三个简谐振动曲线如图所示，则振动方程分别为：x1 =______________________，x2 = _____________________，x3 =_______________________．(A) 第一空为 (SI) . (B) 第一空为 (SI ) .(C)第二空为(SI) . (D)第二空为(SI) .(E)第三空为 (SI) . (F) 第三空为 (SI )参考答案：ACF85. 一质点沿x轴作简谐振动，振动范围的中心点为x轴的原点．已知周期为T，振幅为A．(1) 若t = 0时质点过x = 0处且朝x轴正方向运动，则振动方程为x =_____________________________．(2) 若t = 0时质点处于处且向x轴负方向运动，则振动方程为x =_____________________________．(A) 第一空为 . (B) 第一空为(C)第二空为 . (D)第二空为参考答案：AC86. 反映电磁场基本性质和规律的积分形式的麦克斯韦方程组为，①，②，③．④试判断下列结论是包含于或等效于哪一个麦克斯韦方程式的．将你确定的方程式用代号填在相应结论后的空白处．(1) 变化的磁场一定伴随有电场；__________________(2) 磁感线是无头无尾的；________________________(1) 电荷总伴随有电场．__________________________(A) 第一空为② . (B) 第一空为③ .(C)第二空为③ . (D)第二空为① .(E)第三空为① . (F) 第三空为②参考答案：ACE87. 如图所示，在一长直导线L中通有电流I，ABCD为一矩形线圈，它与L皆在纸面内，且AB边与L平行．(1) 矩形线圈在纸面内向右移动时，线圈中感应电动势方向为____________________．(2) 矩形线圈绕AD边旋转，当BC边已离开纸面正向外运动时，线圈中感应动势的方向为_______________．(A) 第一空为：ADCBA绕向(B) 第一空为：ABCDA绕向(C) 第二空为：ADCBA绕向(D) 第二空为：ABCDA绕向．参考答案：BC88. 图示为一圆柱体的横截面，圆柱体内有一均匀电场，其方向垂直纸面向内，的大小随时间t线性增加，P为柱体内与轴线相距为r的一点则(2) P点的位移电流密度的方向为____________．(2) P点感生磁场的方向为____________．(A) 第一空为垂直纸面向里 . (B) 第一空为垂直纸面向外 .(C)第二空为垂直OP连线向下 . (D)第二空为垂直OP连线向上 .参考答案：AC89. 如图所示，aOc为一折成∠形的金属导线(aO =Oc =L)，位于xy平面中；磁感强度为的匀强磁场垂直于xy平面．当aOc以速度沿x轴正向运动时，导线上a、c两点间电势差Uac =____________；当aOc以速度沿y轴正向运动时，a、c 两点的电势相比较, 是____________点电势高．(A) 第一空为：vBLsinq．(B) 第一空为：vBLconq．．(C) 第二空为：a ．(D) 第二空为：c．参考答案：AC90. 如图，一根载流导线被弯成半径为R的1/4圆弧，放在磁感强度为B的均匀磁场中，则载流导线ab所受磁场的作用力的大小为_________，方向___________．(A) 第一空为：．(B) 第一空为：．(C) 第二空为：沿y轴正向．(D) 第二空为：垂直纸面向外．参考答案：AC91. 两根长直导线通有电流I，图示有三种环路；在每种情况下，等于：____________________________________(对环路a)．____________________________________(对环路b)．____________________________________(对环路c)．(A) 第一空为 . (B) 第一空为：, .(C)第二空为 0 . (D)第二空为 .(E)第三空为 2 . (F) 第三空为0参考答案：BCE92. 有一同轴电缆，其尺寸如图所示，它的内外两导体中的电流均为I，且在横截面上均匀分布，但二者电流的流向正相反，则(1) 在r < R1处磁感强度大小为________________．(2) <r<处磁感强度大小为________________．。
华南理工大学 大学物理 课后习题热力学第一定律,习题十
姓名 班级 序号热力学第一定律1. 定量理想气体，从同一初态出发，体积V 1膨胀到V 2，分别经历三种过程，（1）等压；（2）等温；（3）绝热。
其中吸收热量最多的是 [ ]（A ）等压；（B ）等温；（C ）绝热；（D ）无法判断。
2．一圆柱形汽缸的截面积为222.510m -⨯，内盛有0.01kg的氮气，活塞重10kg ，外部大气压为5110Pa ⨯，当把气体从300K 加热到800K 时，设过程进行无热量损失，也不考虑摩擦，问（1）气体做功多少？（2）气体容积增大多少？（3）内能增加多少？3、 一定量的某种理想气体，开始时处于压强、体积、温度分别为60102.1⨯=p P a ， 3301031.8m V -⨯=，K T 3000=的初态，后经过一等容过程，温度升高到K T 4501=，再 经过一等温过程，压强降低到0p p =的末态，已知该理想气体的定压摩尔热容量和定容摩尔热容量之比35=V P C C ，求：（1）该理想气体的定压摩尔热容量P C 和定容摩尔热容量V C ； （2）气体从始态变到末态的全过程中从外界吸收的热量。
4．汽缸内有单原子理想气体，若绝热压缩使体积减半，问气体分子的平均速率变为原来速率的 倍？若为双原子理想气体则为倍？ 5．有ν摩尔理想气体，作如图所示的循环过程acba ，其中acb为半圆弧，ba 为等压过程，2c a p p =，在此循环过程中气体净吸收热量Q ()p b a C T T ν-。
（填“小于”、“大于”或“等于”）。
6．理想气体在图中的1-2-3过程中，吸收的热量Q 0（“小于”、“大于”或“等于”）；1-2-3'过程中，吸收的热量Q 0（“小于”、“大于”或“等于”）。
7．一个可逆卡诺循环，当高温热源温度为127o C ，低温热源温度为27o C 时，对外做净功8000J ，今维持低温热源温度不变，使循环对外做功10000J ，若两卡诺循环都在两个相同的绝热线间工作，则第二个循环的高温热源的温度为 [ ]（A ）127K ； （B ）300K ； （C ）425K ； （D ）无法判断。
华南理工大学大学物理习题答案
上册习题一一、选择题1．C ； 2．D ； 3．B ，B ； 4．D ； 5．D 。
二、填空题1．答案：（1）12a gτ=-；（2）2ρ2．答案：（1）48i j - ；（2）2j - ；（3）224x y =-。
3．答案：（1）20()v bt a n b R τ-=- ；（2）224v s n R Rb ππ∆== 4．答案：01012020cos sin cos sin tg v v tg θθθθθθ+=+5．答案：（1）2230.4m/s n a =；（2）24.8m/s a τ=；（3）2.67rad三、计算题1．答案：（1）2002a v a t t τ=+；（2）2300126a x a t t τ=+ 2．答案：11n -。
3．答案：2203x h a v s =-；0x v v s =-4. 答案：（1）2109m s a -=⋅，与法向成12.4角；（2）m 1722=s 。
5．答案：20v x yud =，即运动轨迹为抛物线。
习题二一、选择题 1．A ； 2．B ； 3．B ； ４．D ，C ； 5．B 。
二、填空题1．答案：64.2310J ⨯。
2．答案：()kt m F dt x d -=1022；⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=20021kt t m F v v ；⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=3200312kt t m F t v x 。
3．答案：202(2)2()()mM m M v f m M l s +=++；202()Mm E v M m ∆=+。
4．答案：54N s I =⋅；27m/s v =。
5．答案：0.2。
三、计算题1．答案：（1）211 1.96m/s 5a g ==；221 1.96m/s 5a g ==；2335.88m/s 5a g ==。
（2）10.16 1.568N T g ==；20.080.784N T g ==。
2．答案：（1）5.09Km/h ；（2） 1.77Km/h -。
华南理工大学大学物理习题四及答案
(C) ad 边转入纸内，bc 边转出纸外． (D) ad 边转出纸外，bc 边转入纸内．
a
d
b
c
2.按玻尔的氢原子理论，电子在以质子为中心、半径为 r 的圆形轨道上运动．如果把这样一个
原子放在均匀的外磁场中，使电子轨道平面与 B 垂直，如图所示，则在 r 不变的情况下，电子
e
p
轨道运动的角速度将： ［ A ］
(A) 增加．
(B) 减小． (C) 不变．
(D) 改变方向．
3．如图 4-1 所示，abc 是弯成直角的导线， ab 40cm ，bc 30cm ，通以电流 I，并 Fab 放在和均匀磁场 B 垂直的平面内，则导线所受到磁场力为 [ C ]
（A） 0.3IB ； （B） 0.4IB ； （C） 0.5IB ； （D） 0.7IB 。
三、计算题
1. 已知载流圆线圈中心处的磁感强度为 B0，此圆线圈的磁矩与一边长为 a 通过电流为 I 的正方形线圈的磁矩
之比为 2∶1，求载流圆线圈的半径．
1. 解：设圆线圈磁矩为 p1，方线圈磁矩为 p2
∵
B0 0 I /(2R)
∴
I 2RB0 / 0
p1 R2 I 2R3B0 / 0
大小应为______________________． B 1 me F eR
2.磁场中某点处的磁感强度为
B
0.40i
0.20
j
(SI)
，一电子以速度v
0.50 106
i
1.0 106
j
(SI)通
过该点，则用于该电子上的磁场力 F 为 0.80×10-13 k (N)．(基本电荷 e=1.6×1019C)
1
3.一个通有电流 I 的导体，厚度为 D，放置在磁感强度为 B 的匀强磁场中，磁场 方向垂直于导体的侧表面，如图所示，则导体上下两面的电势差为 V = AIB / D
华工大学物理作业
2014-2-15第二学期大学物理作业一． 问答题1一人用恒力F推地上的木箱，经历时间∆ t 未能推动木箱，此推力的冲量等于多少？木箱既然受了力F的冲量，为什么它的动量没有改变？答：推力的冲量为t F ∆．动量定理中的冲量为合外力的冲量，此时木箱除受力F 外还受地面的静摩擦力等其它外力，木箱未动说明此时木箱的合外力为零，故合外力的冲量也为零，根据动量定理，木箱动量不发生变化．2．电荷为q 1的一个点电荷处在一高斯球面的中心处，问在下列三种情况下，穿过此高斯面的电场强度通量是否会改变？电场强度通量各是多少？(1) 将电荷为q 2的第二个点电荷放在高斯面外的附近处； (2) 将上述的q 2放在高斯面内的任意处；(3) 将原来的点电荷移离高斯面的球心，但仍在高斯面内．答：根据高斯定理，穿过高斯面的电通量仅取决于面内电量的代数和，而与面内电荷的分布情况及面外电荷无关，故：(1) 电通量不变， Φ1＝q 1 / ε0； (2) 电通量改变，由Φ1变为Φ2＝(q 1＋q 2 ) / ε0； (3) 电通量不变，仍为Φ1．3．在“孤立”的半径为R 的带电导体球外作一半径为r 的同心球面，则下列说法是否正确，如有错误请改正． 1．球面上电场均匀．2．通过球面上任一单位面积的电场强度通量相等． 3．一试验电荷q 0从球面上各不同点经任意路径移到无穷远处，电场力作功不相等．答：（1）球面上各点场强大小相等，但因方向各不相同，所以不能说球面上电场相同（2）正确（3）电场力作功相等4．一带电的“孤立”导体球，在静电平衡状态下，电荷均匀地分布在球表面上，球内场强处处为零，其表面外附近场强处处垂直于球面．如果在这导体球旁放一点电荷，在静电平衡时，下列说法是否正确？如有错误请改正．1．导体内部场强仍处处为零． 2．根据场强叠加原理，导体球外靠近表面处场强不再垂直于球面． 3．电荷仍均匀分布在导体球表面上． 答：（1）正确（2）导体球外表面靠近表面处场强仍垂直与球面 （3）导体球表面上电荷不再均匀分布5．在所示图中，(1) 一个电流元的磁场是否在空间的所有点上磁感强度均不为零？为什么？(2) 电流元l I d 在a 、b 、c 、d 四点产生的磁感强度的方向？(设l I d 与a 、b 、c 、d 均在纸平面内)． 答：(1) 否，由)4/(d d 30r r l I B π⨯= μ，l I d 的磁场在它的延长线上的各点磁感强度均为零． (2) a ⊙，b ⊙，c ⊗，d ⊗．6．如图所示，一磁铁竖直地自由落入一螺线管中，如果开关K 是断开的，磁铁在通过螺线管的整个过程中，下落的平均加速度和重力加速度是什么关系；如果开关K 是闭合的，磁铁在通过螺线管的整个过程中，下落的平均加速度和重力加速度又是什么关系．(空气阻力不计)．答：(1) 螺线管中仅有感应电动势，但无感应电流，故对磁铁下落运动没有影响．(2) 螺线管中有感应电流，根据楞次定律知∶磁铁进入螺线管中时，感应电流激发的磁场抵制磁铁进入；但当磁铁欲从管中漏出时感应电流激发的磁场又阻止磁铁从管中漏出． 7．两个物体作同方向、同频率、同振幅的简谐振动．在振动过程中，每当第一个物体经过位移为2/A 的位置向平衡位置运动时，第二个物体也经过此位置，但向远离平衡位置的方向运动．试利用旋转矢量法求它们的相位差．解：依题意画出旋转矢量图．由图可知两简谐振动的位相差为π21．8．设某时刻一横波波形曲线如图所示．(1) 试分别用矢量符号表示图中A ，B ，C ，D ，E ，F ，G ，H ，I 等质点在该时刻的运动方向； (2) 画出四分之一周期后的波形曲线．xyO二． 计算题9. 一质量为m 的子弹，水平射入悬挂着的静止砂袋中，如图所示．砂袋质量为M ，悬线长为l ．为使砂袋能在竖直平面内完成整个圆周运动，子弹至少应以多大的速度射入？mMlOx y A uB CD EFG HI波速xy uO 图(1)图(2)10. 如图所示装置，光滑水平面与半径为R 的竖直光滑半圆环轨道相接，两滑块A 、B 的质量均为m ，弹簧的劲度系数为k ，其一端固定在O 点，另一端与滑块A 接触．开始时滑块B 静止于半圆环轨道的底端．今用外力推滑块A ，使弹簧压缩一段距离x 后再释放．滑块A 脱离弹簧后与B 作完全弹性碰撞，碰后B 将沿半圆环轨道上升．升到C 点与轨道脱离，O ＇C 与竖直方向成 =60°角，求弹簧被压缩的距离x ．解：(1) 设滑块A 离开弹簧时速度为v ，在弹簧恢复原长的过程中，机械能守恒，因而有 222121v m kx = ① (2) A 脱离弹簧后速度不变，与B 作完全弹性碰撞后，交换速度，A 静止，B 以初速度v 沿圆环轨道上升． (3) B 在圆环轨道上运动时，它与地球系统的机械能守恒．以v ＇表示B 脱离轨道时的速度，则有2221)cos 1(21v v '++=m mgR m α ② R m mg /cos 2v '=α ③ 由①、②、③式解出 )2/(7k mgR x =11．如图所示，一内半径为a 、外半径为b 的金属球壳，带有电荷Q ，在球壳空腔内距离球心r 处有一点电荷q ．设无限远处为电势零点，试求： (1) 球壳内外表面上的电荷．(2) 球心O 点处，由球壳内表面上电荷产生的电势．(3) 球心O 点处的总电势．AB OO 'αxq Q a b O r12. 空中电流分布如图，两个半圆共面，且具有公共圆心，试求O 点处的磁感强度．I II OR 2R13． 一无限长的直导线载有如图所示的电流，长度为b 的金属杆CD 与导线共面且垂直，相对位置如图．CD 杆以速度v平行直线电流运动，求CD 杆中的感应电动势，并判断C 、D 两端哪端电势较高？a bI CDv14．有电流的I长直导线附近，放一导体半圆环MeN与长直导线共面，且端点MN的连线与长直导线垂直．半圆环的半径为b，环心O与导线相距a．设半圆环以速度v平行导线平移，求半圆环内感应电动势的大小和方向以及MN两端的电压U MU N ．bM NeaI Ov15．已知一平面简谐波的表达式为)37.0125cos(25.0xty-= (SI)(1) 分别求x1 = 10 m，x2 = 25 m两点处质点的振动方程；(2) 求x1，x2两点间的振动相位差；(3) 求x1点在t = 4 s时的振动位移．16．图示一平面简谐波在t = 0 时刻的波形图，求(1) 该波的波动表达式；x (m) O-0.040.20u = 0.08 m/sP0.40 0.60(2) P处质点的振动方程.。
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2014-2-15第二学期大学物理作业
一． 问答题
1一人用恒力F
推地上的木箱，经历时间∆ t 未能推动木箱，此推力的冲量等于多少？
木箱既然受了力F
的冲量，为什么它的动量没有改变？
答：推力的冲量为t F ∆
．
动量定理中的冲量为合外力的冲量，此时木箱除受力F
外还受地面的静摩擦力等其它外力，木箱未动说明此时木箱的合外力为零，故合外力的冲量也为零，根据动量定理，木箱动量不发生变化．
2．电荷为q 1的一个点电荷处在一高斯球面的中心处，问在下列三种情况下，穿过此高斯面的电场强度通量是否会改变？电场强度通量各是多少？
(1) 将电荷为q 2的第二个点电荷放在高斯面外的附近处； (2) 将上述的q 2放在高斯面内的任意处；
(3) 将原来的点电荷移离高斯面的球心，但仍在高斯面内．
答：根据高斯定理，穿过高斯面的电通量仅取决于面内电量的代数和，而与面内电荷的分布情况及面外电荷无关，故：
(1) 电通量不变， Φ1＝q 1 / ε0； (2) 电通量改变，由Φ1变为Φ2＝(q 1＋q 2 ) / ε0； (3) 电通量不变，仍为Φ1．
3．在“孤立”的半径为R 的带电导体球外作一半径为r 的同心球面，则下列说法是否正确，如有错误请改正． 1．球面上电场均匀．
2．通过球面上任一单位面积的电场强度通量相等． 3．一试验电荷q 0从球面上各不同点经任意路径移到无穷远处，电场力作功不相等．
答：（1）球面上各点场强大小相等，但因方向各不相同，所以不能说球
面上电场相同
（2）正确
（3）电场力作功相等
4．一带电的“孤立”导体球，在静电平衡状态下，电荷均匀地分布在球表面上，球内场强处处为零，其表面外附近场强处处垂直于球面．如果在这导体球旁放一点电荷，在静电平衡时，下列说法是否正确？如有错误请改正．
1．导体内部场强仍处处为零． 2．根据场强叠加原理，导体球外靠近表面处场强不再垂直于球面． 3．电荷仍均匀分布在导体球表面上． 答：（1）正确
（2）导体球外表面靠近表面处场强仍垂直与球面 （3）导体球表面上电荷不再均匀分布
5．在所示图中，(1) 一个电流元的磁场是否在空间的所有点
上磁感强度均不为零？为什么？(2) 电流元l I d 在a 、b 、c 、d 四点产生的磁感强度的方向？(设l I d 与a 、b 、c 、d 均在纸平面内)． 答：(1) 否，由)4/(d d 3
0r r l I B π⨯= μ，l I d 的磁场在它的延
长线上的各点磁感强度均为零． (2) a ⊙，b ⊙，c ⊗，d ⊗．
6．如图所示，一磁铁竖直地自由落入一螺线管中，如果开关K 是断开的，磁铁在通过螺线管的整个过程中，下落
的平均加速度和重力加速度是什么关系；如果开关K 是闭合的，磁铁在通过螺线管的整个过程中，下落的平均加速度和重力加速度又是什
么关系．(空气阻力不计)．
答：(1) 螺线管中仅有感应电动势，但无感应电流，故对磁铁下落运动没有影响．
(2) 螺线管中有感应电流，根据楞次定律知∶磁铁进入螺线管中时，感应电流激发的磁场抵制磁铁进入；但当磁铁欲从管中漏出时感应电流激发的磁场又阻止磁铁从管中漏出． 7．两个物体作同方向、同频率、同振幅的简谐振动．在振动过程中，每当第一个物体经过位移为2/A 的位置向平衡位置运动时，第二个物体也经过此位置，但向远离平衡位置的方向运动．试利用旋转矢量法求它们的相位差．
解：依题意画出旋转矢量图．
由图可知两简谐振动的位相差为π2
1
．
8．设某时刻一横波波形曲线如图所示．
(1) 试分别用矢量符号表示图中A ，B ，C ，D ，E ，F ，G ，H ，I 等质点在该时刻
的运动方向； (2) 画出四分之一周期后的波形曲线．
x
y
O
二．计算题
9. 一质量为m的子弹，水平射入悬挂着的静止砂袋中，如图所示．砂袋质量为M，悬线长为l．为使砂袋能在竖直平面内完成整个圆周运动，子弹至少应以多大的速
m
M
l
O
x
y
A
u
B
C D
E
F
G
H
I
波速
x
y
u
O
图(1)
图(2)
10. 如图所示装置，光滑水平面与半径为R 的竖
直光滑半圆环轨道相接，两滑块A 、B 的质量均
为m ，弹簧的劲度系数为k ，其一端固定在O 点，另一端与滑块A 接触．开始时滑块B 静止于半圆
环轨道的底端．今用外力推滑块A ，使弹簧压缩一段距离x 后再释放．滑块A 脱离弹簧后与B 作
完全弹性碰撞，碰后B 将沿半圆环轨道上升．升到C 点与轨道脱离，O ＇C 与竖直方向成 =60°角，求弹簧被压缩的距离x ．
解：(1) 设滑块A 离开弹簧时速度为v ，在弹簧恢复原长的过程中，机械能守恒，因
而有 222
1
21v m kx = ①
(2) A 脱离弹簧后速度不变，与B 作完全弹性碰撞后，交换速度，A 静止，B 以初速度v 沿圆环轨道上升． (3) B 在圆环轨道上运动时，它与地球系统的机械能守恒．以v ＇表示B 脱离轨道时的速度，则有
222
1
)c o s 1(21v v '++=m m g R m α ②
R m mg /cos 2v '=α ③ 由①、②、③式解出 )2/(7k mgR x
=
11．如图所示，一内半径为a 、外半径为b 的金属球壳，带有电荷Q ，在球壳空腔内距离球心r 处有一点电荷q ．设无限远处为电势零点，试求： (1) 球壳内外表面上的电荷．
(2) 球心O 点处，由球壳内表面上电荷产生的电势．
(3) 球心O 点处的总电势．
12. 空中电流分布如图，两个半圆共面，且具有公共圆心，试求O 点处的磁感强度．
13． 一无限长的直导线载有如图所示的电流，长度为b 的金属杆CD 与导线共面且
垂直，相对位置如图．CD 杆以速度v
平行直线电流运动，求CD 杆中的感应电动势，
并判断C 、D 两端哪端电势较高？
a b
I C
D
14．有电流的I长直导线附近，放一导体半圆环MeN与长直导线共面，且端点MN的连线与长直导线垂直．半圆环的半径为b，环心O与导线相距a．设半圆环以速度v
平行导线平移，求半圆环内感应电动势的大小和方向以及MN两端的电压U M
U N ．
15．已知一平面简谐波的表达式为)
37
.0
125
cos(
25
.0x
t
y-
= (SI)
(1) 分别求x 1 = 10 m ，x 2 = 25 m 两点处质点的振动方程； (2) 求x 1，x 2两点间的振动相位差；
(3) 求x 1点在t = 4 s 时的振动位移．
16．图示一平面简谐波在t = 0 时刻的波形图，求
(1) 该波的波动表达式；
(m) -
(2) P 处质点的振动方程.。