吉林大学珠海学院大学物理作业题答案
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吉林大学大学物理综合练习二答案
13
解 (1) dr dt a sin ti b cos tj A(a,0)点：x a, y 0 cos t 1, sin t 0 1 2 2 b j E k m b
A
2. 1mol的理想气体，完成了由两个等容过程和两个等压 过程构成的循环过程（如图），已知状态1的温度为T1， 状态3的温度为T3,且状态2和4在同一等温线上。试求气体 P 在这一循环过程中作的功。
二、填空题 1．一质点沿x轴运动，其运动方程为x＝5＋2t－t2（x以m 为单位）。质点的初速度为 2m / s ，第4秒末的速度 为 6m / s 。 2．一质点以（m/s）的匀速率作半径为5m有圆周运动。 该质点在5s内的平均速度的大小 为 2m / s。平均加速度的大小为 0.4 。 F N
A ( P2 P1 )( V2 V1 )
P2V2 P1V2 P2V1 P1V1
RT3 2 RT2 RT1
O
2
3
1
4
V
P2V1 P1V2 RT2 R( T3 2 T1T3 T1 ) ( RT )2 P V P V 2 1 1 2 2
t 3．质量m为10kg的木箱放在地面上，在水平拉力F的作用 下由静止开始沿直线运动，其拉力随时间的变化关系如图 所示。若已知木箱与地面间的摩擦系数为0.2，那么在t 4 ＝4s时，木箱的速度大小为 m / s ；在t＝7s时，木箱的 7 速度大小为 .5m / s 。(g取10ms-2) 2
O
d
0 Ia d b 0 I ln adx 2 d 2x
图 6－ 10
18
7. 如果卡诺热机的循环曲线所包围的面积从图中的abcda 增大为 a bcd a ，那么循环abcda 与a bcd a 所作的功和 热机效率变化情况是： p a A. 净功增大，效率提高。 b B. 净功增大，效率降低。 b T2 T1 C. 净功和效率都不变。 d D. 净功增大，效率不变。 c
解 (1) dr dt a sin ti b cos tj A(a,0)点：x a, y 0 cos t 1, sin t 0 1 2 2 b j E k m b
A
2. 1mol的理想气体，完成了由两个等容过程和两个等压 过程构成的循环过程（如图），已知状态1的温度为T1， 状态3的温度为T3,且状态2和4在同一等温线上。试求气体 P 在这一循环过程中作的功。
二、填空题 1．一质点沿x轴运动，其运动方程为x＝5＋2t－t2（x以m 为单位）。质点的初速度为 2m / s ，第4秒末的速度 为 6m / s 。 2．一质点以（m/s）的匀速率作半径为5m有圆周运动。 该质点在5s内的平均速度的大小 为 2m / s。平均加速度的大小为 0.4 。 F N
A ( P2 P1 )( V2 V1 )
P2V2 P1V2 P2V1 P1V1
RT3 2 RT2 RT1
O
2
3
1
4
V
P2V1 P1V2 RT2 R( T3 2 T1T3 T1 ) ( RT )2 P V P V 2 1 1 2 2
t 3．质量m为10kg的木箱放在地面上，在水平拉力F的作用 下由静止开始沿直线运动，其拉力随时间的变化关系如图 所示。若已知木箱与地面间的摩擦系数为0.2，那么在t 4 ＝4s时，木箱的速度大小为 m / s ；在t＝7s时，木箱的 7 速度大小为 .5m / s 。(g取10ms-2) 2
O
d
0 Ia d b 0 I ln adx 2 d 2x
图 6－ 10
18
7. 如果卡诺热机的循环曲线所包围的面积从图中的abcda 增大为 a bcd a ，那么循环abcda 与a bcd a 所作的功和 热机效率变化情况是： p a A. 净功增大，效率提高。 b B. 净功增大，效率降低。 b T2 T1 C. 净功和效率都不变。 d D. 净功增大，效率不变。 c
吉林大学-大学物理下练习册答案
12
2. 质点沿x轴作简谐振动(平衡位置为x轴的原点)，振幅为
A = 30 mm，频率 6Hz。
(1) 选质点经过平衡位置且向x轴负方向运动时为计时零
点，求振动的初相位。
(2) 选位移 x = -30 mm 时为计时零点，求振动方程；
(3) 按上述两种计时零点的选取法，分别计算t=1s时振动
相位。
20cm，与第一个简谐振动的相位差为 1π6
若第一个简谐振动的振幅为 10 3cm17.3cm。则第
二个简谐振动的振幅为___1_0_c__m__cm。第一、二个简
谐振动的相位差1 2 为____π_/_2_____。
2023/5/24
10
9. 一简谐振动的旋转矢量图如图所示，振幅矢量
长2cm，则该简谐振动的初相位为___π_/_4___，矢
C. 物体位于平衡位置且向正方向运动时，速度最大，
加速度为零；
2023/5/24
5
D. 物体处在负方向的端点时，速度最大，加速度为零。
8. 当质点以f 频率作简谐振动时，它的动能的变化频率 为
A. f B. 2f C. 4f D. 0.5f
9. 两个振动方向相互垂直、频率相同的简谐振动的合成
运动的轨迹为一正椭圆，则这两个分振动的相位差可能
简__谐__振__动__之__和__，从而确定出该振动包含的频
率成分以及各频率对应的振幅的方法，称为
2023_/5/_2频4__谱__分__析___。
9
7. 上面放有物体的平台，以每秒5周的频率沿竖直方向
作简谐振动，若平台振幅超过__1_c_m___，物体将会脱离
平台。（g=9.8m/s2）
8. 两个同方向同频率的简谐振动，其合振动的振幅为
吉林大学大学物理刚体转动作业答案(课堂PPT)
属的圆盘B，对于垂直于圆面的中心转轴，它两
的转动惯量有：
A．IA＝IB
B．IA＜IB
C．IA＞IB
D．不能判断 6
10．有一半径为R的水平圆转台，可绕通过其
中的竖直固定光滑轴转动，转动惯量为J，开始 时转台以匀角速度ω0转动，此时有一质量为m 的人站在转台中心，随后人沿半径向外跑去，
当人到达转台边缘时，转台的角速度为
为l / 2 ，杆和套管组成系统以角速度0 绕OO′轴
转动，如图所示。若在转动过程中细线被拉断，
套管将沿着杆滑动。在套管滑动过程中，该系统
转动的角速度 与套管轴的距离x的函数关系为
70l 2
(杆对OO′轴转动惯量为
1 3
ml
)2
4(l 2 3x2 ) 。
O
0
[
1 3
ml
2
m(
l 2
)2
]0
[
1 3
角速度在2s内均匀减速至 4rad s，1 则刚体
在此恒力矩的作用下的角加速度 -2 rad·s-2
刚体对此轴的转动惯量 I 4 kg·m2
匀变速转动：(1) 0 t
（2）M I I
13
8. 一刚体对某定轴的转动惯量为 I 10kg m2
在恒力矩作用下由静止开始做角加速度 2rad s2
定轴转动。在5s末的转动动能 EK 500 J
该恒力矩 M 20 N·m ，该恒力矩在0~5s这段
时间内所作的功 A 500 J ， 刚体转动的角度
这段时间内飞轮转过 N t / 4 转，
拉力做的功为 A 1 mD2 2。
16
匀加速 t ; 1 t 2 N ;
转动：
2
2
吉林大学大学物理气体作业答案公开课获奖课件百校联赛一等奖课件
（1）分布函数 f ( )体现式；
（2）常数
a
以
0
表达式；
（3）速率0~
0
之间、1.5
0
~
20
之间旳粒子数；
（4）速率在0~
0
之间粒子旳平均速率。
解（1）由速率分布图可知，
在 0 0 之间
Nf k
a
N
0
(0 0 )
0, Nf a
f
(
)
a N
(0 20 )
D．平均速率不相等，方均根速率不相等
11．已知分子总数为N，它们旳速率分布函数为f （V），
则速率分布在V1～V2区间内旳分子旳平均速率为
A．V2 Vf (V )dV V1
V2
B．V1
Vf
(
V
)dV
VdN / N
N
V2 f (V )dV V1
dN / N
N
VdN
N
C．V2 NVf (V )dV D．V2 Vf (V )dV
和氧气旳速率分布，则曲线 1 表达氧气旳速
率分布曲线。
P
2RT M
8．某理想气体旳定压摩尔热容量为29.1mol K -1 -1
求它在273K时分子平均转动动能 3.77 1028 J
Cp
i 2
R
R
i5
则转动自由度为2
r
1 2
kT
2
3.77 1028 (J )
1．设某系统由N个粒子构成，粒子速率分布如图所示．求
解 （1）氮气在原则状态下旳平均碰撞频率
8RT
4d 2 P R
Z
kT
k T
2
d
2
吉林大学大学物理作业答案综合练习题(下)(二)
A. 1.50µm B. 1.57µm C. 1.29µm D. 1.43µm
氧化钽
A
B
玻璃衬底 玻璃衬底
2ne＋λ/2＝(2k+1)λ/2 (k=10)
2.物体在周期性外力作用下发生受迫振动，且周期性外力的频率与物体固 有频率相同。若忽略阻力，在稳定情况下，物体的运动表现出如下特点
A. 物体振动频率与外力驱动力的频率不同， 振幅呈现有限值； B. 物体振动频率与外力驱动力的频率相同， 振幅呈现有限值； C. 物体振动频率与外力驱动力的频率不同， 振幅趋于无限大； D. 物体振动频率与外力驱动力的频率相同， 振幅趋于无限大；
固有长度l0
3.两飞船，在自己的静止参照系中测得各自的长度均为100m。飞船1上的 仪器测得飞船1的前端驶完飞船2的全长需5/3×10-7s。两飞船的相对速度 的大小是（ ）
同地钟——固有时间t
0
A.
c/ 6
B.
C.
c/2
l t0
D.
c/ 2
2c / 5
l l0
v2 1 2 c
v
4.光子A的能量是光子B的两倍。则光子A的动量是光子B的（ A.1/4 B.1 C. D.2 倍。
l 0 . 5 m m 解：
e e 3 9 0 0 n m 5 2 2
2 2n
l
1 . 71 0r a d
4
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 。
吉林大学大学物理练习册综合练习二答案
5
11. 图示为一具有球对称性分布的静电场的 ~ r关系曲 图示为一具有球对称性分布的静电场的E 关系曲 请指出该静电场E是由下列哪种带电体产生的 是由下列哪种带电体产生的。 线 ， 请指出该静电场 是由下列哪种带电体产生的。 A. 半径为 的均匀带电球面； 半径为R的均匀带电球面 的均匀带电球面； E B. 半径为 的均匀带电球体； 半径为R的均匀带电球体 的均匀带电球体； 1 E∝ 2 ρ = Ar C. 半径为 、电荷体密度为 半径为R、 r (A为常数 的非均匀带电球体。 为常数)的非均匀带电球体 为常数 的非均匀带电球体。 O D. 半径为 、电荷体密度为 ρ = A/ r 半径为R、 r R (A为常数 的非均匀带电球体； 为常数)的非均匀带电球体 为常数 的非均匀带电球体； 12.某电场的电力线分布情况如图所示，一负电荷从M 某电场的电力线分布情况如图所示，一负电荷从 某电场的电力线分布情况如图所示 点移到N点 有人根据这个图得出下列几点结论， 点移到 点。有人根据这个图得出下列几点结论，其中 哪点是正确的？ 哪点是正确的？ A. 电场强度 M < EN； 电场强度E B. 电势 M < UN； 电势U N M C. 电势能WM < WN； 电势能 6 D. 电场力的功 > 0。 电场力的功A 。
12
r r r 10.均匀静电场，电场强度 E = (400i + 600j )(V ⋅ m−1 ) 均匀静电场， 均匀静电场 （ 之间电势差_________ ） 点a(3，2)和b(1，0)之间电势差 －2000（V）。 ， 和 ， 之间电势差
11．有一内外半径分别为R及2R的金属球壳，在 ．有一内外半径分别为 及 的金属球壳 的金属球壳， 离其球心O为 处放一电量为 的点电荷， 处放一电量为q的点电荷 离其球心 为R/2处放一电量为 的点电荷，则球 3q 处电势=__________。在离球心 为3R处的 心O处电势 处电势 。在离球心O为 处的 8πε0 R q q 电场强度大小=__________，电势 12πε0R 电场强度大小 ，电势=__________。 。 36πε R
11. 图示为一具有球对称性分布的静电场的 ~ r关系曲 图示为一具有球对称性分布的静电场的E 关系曲 请指出该静电场E是由下列哪种带电体产生的 是由下列哪种带电体产生的。 线 ， 请指出该静电场 是由下列哪种带电体产生的。 A. 半径为 的均匀带电球面； 半径为R的均匀带电球面 的均匀带电球面； E B. 半径为 的均匀带电球体； 半径为R的均匀带电球体 的均匀带电球体； 1 E∝ 2 ρ = Ar C. 半径为 、电荷体密度为 半径为R、 r (A为常数 的非均匀带电球体。 为常数)的非均匀带电球体 为常数 的非均匀带电球体。 O D. 半径为 、电荷体密度为 ρ = A/ r 半径为R、 r R (A为常数 的非均匀带电球体； 为常数)的非均匀带电球体 为常数 的非均匀带电球体； 12.某电场的电力线分布情况如图所示，一负电荷从M 某电场的电力线分布情况如图所示，一负电荷从 某电场的电力线分布情况如图所示 点移到N点 有人根据这个图得出下列几点结论， 点移到 点。有人根据这个图得出下列几点结论，其中 哪点是正确的？ 哪点是正确的？ A. 电场强度 M < EN； 电场强度E B. 电势 M < UN； 电势U N M C. 电势能WM < WN； 电势能 6 D. 电场力的功 > 0。 电场力的功A 。
12
r r r 10.均匀静电场，电场强度 E = (400i + 600j )(V ⋅ m−1 ) 均匀静电场， 均匀静电场 （ 之间电势差_________ ） 点a(3，2)和b(1，0)之间电势差 －2000（V）。 ， 和 ， 之间电势差
11．有一内外半径分别为R及2R的金属球壳，在 ．有一内外半径分别为 及 的金属球壳 的金属球壳， 离其球心O为 处放一电量为 的点电荷， 处放一电量为q的点电荷 离其球心 为R/2处放一电量为 的点电荷，则球 3q 处电势=__________。在离球心 为3R处的 心O处电势 处电势 。在离球心O为 处的 8πε0 R q q 电场强度大小=__________，电势 12πε0R 电场强度大小 ，电势=__________。 。 36πε R
吉林大学大学物理热力学作业答案
Q2 1 Q1 n
A. 功可以全转换为热，热不能全转换为功；
B. 热可以从高温物体传到低温物体，但不能 从低温物体传到高温物体
C. 不可逆过程是不能向相反方向进行过程 D. 一切自发过程都是不可逆的
二、填空题
Qp E A
对外做功
1.在等压过程中，理想气体吸增收加热内量能一部分用来
，另一部分用来
过程等中温，摩尔热容量为零，在
过
程中，摩尔热容量为无穷大。
4. 已知1mol 某种理想气体，在等压过程中温度上升1K，内能增加 20.78J，则气体
对外作功为
8.31 J
Q ，气体吸收热量为29.09 J 。
－
AP RT
Qp E Ap
5. 气体等温压缩到给定体积时外界对气体作功
又经绝热膨胀返回原来体积时气体对外作功
(1) 3 RT : 2
1摩尔理想气体的内能；
(2) 3 R : 2
(3) 5 R : 2
定容摩尔热容；
定压摩尔热容。
10. 绝热容器被隔板分为两半。两边温度相同。
左边充满理想气体，其压强为
P0
, 右边是真空。
隔板抽出时，左边气体对真空作自由膨胀，达到
平衡后，气体的温度变化
T ____0
, 气体压强
解： (1) Qacb=350 J
Aacb=126 J
Eb – Ea=Qacb – Aacb=224J
Qadb=Aadb+ (Eb – Ea)= 42 + 224
= 266 J （吸）
(2) Aba= - 84 J Qba= Aba+（Ea – Eb）= - 84 - 224 = -308 J
（放）
A. 功可以全转换为热，热不能全转换为功；
B. 热可以从高温物体传到低温物体，但不能 从低温物体传到高温物体
C. 不可逆过程是不能向相反方向进行过程 D. 一切自发过程都是不可逆的
二、填空题
Qp E A
对外做功
1.在等压过程中，理想气体吸增收加热内量能一部分用来
，另一部分用来
过程等中温，摩尔热容量为零，在
过
程中，摩尔热容量为无穷大。
4. 已知1mol 某种理想气体，在等压过程中温度上升1K，内能增加 20.78J，则气体
对外作功为
8.31 J
Q ，气体吸收热量为29.09 J 。
－
AP RT
Qp E Ap
5. 气体等温压缩到给定体积时外界对气体作功
又经绝热膨胀返回原来体积时气体对外作功
(1) 3 RT : 2
1摩尔理想气体的内能；
(2) 3 R : 2
(3) 5 R : 2
定容摩尔热容；
定压摩尔热容。
10. 绝热容器被隔板分为两半。两边温度相同。
左边充满理想气体，其压强为
P0
, 右边是真空。
隔板抽出时，左边气体对真空作自由膨胀，达到
平衡后，气体的温度变化
T ____0
, 气体压强
解： (1) Qacb=350 J
Aacb=126 J
Eb – Ea=Qacb – Aacb=224J
Qadb=Aadb+ (Eb – Ea)= 42 + 224
= 266 J （吸）
(2) Aba= - 84 J Qba= Aba+（Ea – Eb）= - 84 - 224 = -308 J
（放）
吉林大学-大学物理-练习册答案
Va＝ 。
11. 两根互相平行的长直导线，相距为a，其上均 匀带电，电荷线密度分别为λ1和λ2，则导线单 位长度所受电场力的大小为F0＝ 。
三、计算题
图中所示为一沿 x 轴放置的长度为l的不均匀 带电细棒，其电荷线密度为 = 0(x-a), 0为一 常量。取无穷远处为电势零点，求坐标原点o处 的电势。
它们定义式是 和 。
路径到B点的场强线积分 = .
7. 在场强为E 均匀电场中，A、B两点间距离为 d，A、B连线方向与E方向一致，从A点经任意
8．半径为R的不均匀带电球体，电荷体密度分布为ρ＝Ar，式中 r 为离球心的距离，(r≤R)、A为一常数，则球体上的总电量Q＝ 。
Π区 大小 ，方向 .
3. 在相对介电常数为εr的各向同性的电介质中，电位移矢量与场强之间的关系是 。
4. 两块“无限大”的带电平行电板，其电荷面密度分别为(>0)及－2 ，如图所示，试写出各区域的电场强度
热
磁
4.涡旋电场由 所激发，其环流数学
左
变化的磁场
表达式为 ，涡旋电场强度E涡与
5. 取自感系数定义式为L＝Φ/I, 当线圈几何形状不变，周围无铁磁性物质时，若线圈中电流强度变小，则线圈的自感系数L 。
8. 在没有自由电荷和传导电流的变化电磁场中：
；
；
10/π
9.在自感系数为L=0.05mH线圈中，流过I=0.8A的电流，在切断电路后经t=0.8μs的时间，电流强度近似为零，回路中的平均自感电动势大小
10.长直导线与半径为R的导线圆周相切（两者绝缘），则它们之间互感系数
4. 关于静电场中的电位移线，下列说法中，哪一种是正确的？ A.起自正电荷,止于负电荷,不形成闭合线,不中断 B.任何两条电位移线互相平行 C.起自正自由电荷，止于负自由电荷，任何两 条电位移线在无自由电荷的空间不相交 D.电位移线只出现在有电介质的空间
11. 两根互相平行的长直导线，相距为a，其上均 匀带电，电荷线密度分别为λ1和λ2，则导线单 位长度所受电场力的大小为F0＝ 。
三、计算题
图中所示为一沿 x 轴放置的长度为l的不均匀 带电细棒，其电荷线密度为 = 0(x-a), 0为一 常量。取无穷远处为电势零点，求坐标原点o处 的电势。
它们定义式是 和 。
路径到B点的场强线积分 = .
7. 在场强为E 均匀电场中，A、B两点间距离为 d，A、B连线方向与E方向一致，从A点经任意
8．半径为R的不均匀带电球体，电荷体密度分布为ρ＝Ar，式中 r 为离球心的距离，(r≤R)、A为一常数，则球体上的总电量Q＝ 。
Π区 大小 ，方向 .
3. 在相对介电常数为εr的各向同性的电介质中，电位移矢量与场强之间的关系是 。
4. 两块“无限大”的带电平行电板，其电荷面密度分别为(>0)及－2 ，如图所示，试写出各区域的电场强度
热
磁
4.涡旋电场由 所激发，其环流数学
左
变化的磁场
表达式为 ，涡旋电场强度E涡与
5. 取自感系数定义式为L＝Φ/I, 当线圈几何形状不变，周围无铁磁性物质时，若线圈中电流强度变小，则线圈的自感系数L 。
8. 在没有自由电荷和传导电流的变化电磁场中：
；
；
10/π
9.在自感系数为L=0.05mH线圈中，流过I=0.8A的电流，在切断电路后经t=0.8μs的时间，电流强度近似为零，回路中的平均自感电动势大小
10.长直导线与半径为R的导线圆周相切（两者绝缘），则它们之间互感系数
4. 关于静电场中的电位移线，下列说法中，哪一种是正确的？ A.起自正电荷,止于负电荷,不形成闭合线,不中断 B.任何两条电位移线互相平行 C.起自正自由电荷，止于负自由电荷，任何两 条电位移线在无自由电荷的空间不相交 D.电位移线只出现在有电介质的空间
大学物理吉林大学第9章 电磁感应作业及答案
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，
aUbcc=回__路__中__-的_1_感_B_应_w_l电_2_动__势。 = 0
2
，a、c两点间的电势差Ua –
B
解：任意时刻通过三角形磁通量为零，所以 回路的感应电动势为零。
b
l c
ab bc ca 0
w
- ca
5．载有电流的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
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UM -UN。
解(1) 弧MN 直NM 0
弧MN 直MN ab Bdx ab 0 I ln a b 2π a b
边重合。求：（1）任意时刻矩形线框内的动生电动
势；（2）任意时刻矩形线框内的感应电动势。
dΦ B dS Bldx
ab
Bldx
ab 0I (t ) ldx
a
a
0I
(
t2)πxt
ln
a
b
I (t )
a
b
l
动
dΦ dt
0I (t)2πln a b
2π
a
a
18
5．如图所示，真空中一长直导线通有电流I=I（t），
3．两根无限长平行直导线载有大小相等方向相 反的电流I，I 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。
I
I
4．在无限长的载流直导线附近放置一矩形闭合线圈， 开始时线圈与导线在同一平面内，且线圈中两条边与导 线平行，当线圈以相同的速率作如图所示的三种不同方 向的平动时，线圈中的感应电流（ ）
吉林大学大学物理练习册综合练习一答案
R1
R2O
λ1 r P
λ2
D. 0
9. 真空中一半径为 的球面均匀带电 ，在球心 处有一 真空中一半径为R的球面均匀带电 的球面均匀带电Q，在球心O处有一 带电量为q的点电荷 如图所示。 的点电荷， 带电量为 的点电荷，如图所示。设无穷远处为电 势零 则在球内离球心O距离为 距离为r的 点处电势为 点，则在球内离球心 距离为 的P点处电势为
二、填空题 x = 6 t − t 2 ( SI) ,则在 由0至4 s的 1. 一质点的运动方程为 则在t由 至 的 则在 时间间隔内， 时间间隔内，质点的位移大小为 8m ，在t由0到4 s 由 到 的时间间隔内质点走过的路程为 10m 。 2. 半径为 半径为30cm的飞轮 从静止开始以 的飞轮,从静止开始以 的飞轮 从静止开始以0.5rad/s2的匀角加速 度转动， 度转动，则飞轮边缘上一点在飞轮转过 240°时的切向 ° 法向加速度的大小a 加速度的大小 at＝ 0.15 m/s2 ， 法向加速度的大小 n ＝ 0.4π m/s2 。 3．一定量的理想气体处于热动平衡状态时，此热力学 ．一定量的理想气体处于热动平衡状态时， 系统不随时间变化的三个宏观量是____________, 系统不随时间变化的三个宏观量是 P,V ,T 2 1 而随时间不断变化的微观量是_________________. 而随时间不断变化的微观量是 υ, 2 mυ , mυ等
m dMf = rµ gdm = rµ g 2 2π rdr πR
mg 2 Mf = ∫ rµ 2 2πrdr = mgµ R 3 πR 0
R
1 2 − Mf θ = 0 − Iω0 2
n =θ
3Rω = 2π 16πµ g
2 0
3. 一卡诺热机 可逆的 ，当高温热源的温度为 一卡诺热机(可逆的 当高温热源的温度为127oC, 低温 可逆的)， 热源温度为27 时 其每次循环对外作净功8000J。今维 热源温度为 oC时，其每次循环对外作净功 。 持低温热源的温度不变，提高高温热源温度， 持低温热源的温度不变，提高高温热源温度，使其每次 循环对外作净功10000J 。若两个卡诺循环都工作在相同 循环对外作净功 的两条绝热线之间，试求： 的两条绝热线之间，试求： (1) 第二个循环热机的效率； 第二个循环热机的效率； (2) 第二个循环的高温热源的温度。 第二个循环的高温热源的温度。 T1 − T2 A 解： = η = ⇒Q2 = 24000J T1 Q2 + A 两循环工作在相同的两条绝热线之间， 两循环工作在相同的两条绝热线之间，且低温热源的 温度不变， 不变。 温度不变，故Q2不变。
大学物理吉林大学第7章 静电场作业及答案
2l
l
A
q(U
D
U
)
q
6
0l
7．一细玻璃棒被弯成半径为R的半圆环，环的上
半部均匀带负电荷，下半部均匀带正电荷，电荷
的线密度分别为-和。求圆心O点的电场强度
E和电势U。
dE1
dq1
4 0 R 2
1d 4 0 R
dE2
dq2
4 0 R 2
2d 4 0 R
dEx
dE1 cos
dE2 cos
2 cos 4 0 R
R
r
U内
r
0
Ar
4r
2dr
40r
R
r
Ar 4r2dr 4r
Ar 3
4 0
A
3
(R3
r3)
5. 在半径为R1长为L的均匀带电金属棒外，同轴地包围一层内、外
半径分别为R2、R3的圆柱形均匀电介质壳层，其介电常数为，金
属棒上轴向每单位长度的电荷为，设L>>R3，试求:(1) 电场强度
的分布；(2) 设金属棒的电势为零，电介质外表面的电势。
q 放在球外离球心距离为x（>R）处，导体球上的电荷在
P点（OP = R/2）产生的场强和电势. ＋ ＋
解：由于静电感应，使电荷重 ＋
－
新分布,球内场强处处为零.即＋
. . R R/2 － O P－
.+ q
＋
所有电荷在P点的总场强为零. ＋
－x
＋
EP
q
40(x
R/
2)2
0
Ep
由静电平衡
UP = UO
UP
q
40( x
R/
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π 8 t 3 1.6s 5π 5 24
π x 0.025 cos 40t 2
（本题全部采用 SI 单位制）
第七章作业参考答案
一、 1.
T 2π 2π
T m ，则 1 T2 k m1 m2 2 ， 1
二、 1. 系统属性（或 m 、 k ） ； 初始状态（或 x 0 、 v 0 ）
于是
m1 4 :1 m2
2. (1). 2.
O
x
π （或
O
x
π）
(2).
π T t 6 2π 12 T
O
x
π 2
3. （切忌使用公式） (3).
7π 6
A 1
π 6
A1 4
A2 3
O
x
O
A 2
x
π 3
合振幅矢量 A A1 A2 ，于是合振动
π 方程 x 1 cos 2t 6
三、 3. （切忌使用解析法确定 ） 将振动图像中的关键位置，对应到旋 转矢量图中描绘如下：
A 2
x
A
2 mv 共
k
5 0.025 8000
t 0
(1). 由图可知，振幅 A 0.10m ； π t 0 时， 0 ； 3 由 t 0 到 t 4s 期间，矢量旋转 π π 5π ； 3 2 6 5π 5π 则， 6 t 4 24 振动方程：
4. （选做） 水平方向无合外力，根据动量守恒有
m1v m1 m2 v共 mv共
t 4s
解得， v共
m1 0.01 v 500 1 m 4.99 0.01
由振动总能量，即最大动能等于最大 1 2 1 势能 E mv共 kA2 可知： 2 2
O 0
P
π 5π x 0.10 cos t 3 24
另外，
k 40 m
根据题意， t 0 时，质点位于平衡位 置且向 x 轴负方向运动（向左为 x 轴 正向） ，由旋转矢量图，
O
x
知
π 2
综上，振动方程可写作： (2).
π x 0.025 cos 40t 2
（本题全部采用 SI 单位制）
第七章作业参考答案
一、 1.
T 2π 2π
T m ，则 1 T2 k m1 m2 2 ， 1
二、 1. 系统属性（或 m 、 k ） ； 初始状态（或 x 0 、 v 0 ）
于是
m1 4 :1 m2
2. (1). 2.
O
x
π （或
O
x
π）
(2).
π T t 6 2π 12 T
O
x
π 2
3. （切忌使用公式） (3).
7π 6
A 1
π 6
A1 4
A2 3
O
x
O
A 2
x
π 3
合振幅矢量 A A1 A2 ，于是合振动
π 方程 x 1 cos 2t 6
三、 3. （切忌使用解析法确定 ） 将振动图像中的关键位置，对应到旋 转矢量图中描绘如下：
A 2
x
A
2 mv 共
k
5 0.025 8000
t 0
(1). 由图可知，振幅 A 0.10m ； π t 0 时， 0 ； 3 由 t 0 到 t 4s 期间，矢量旋转 π π 5π ； 3 2 6 5π 5π 则， 6 t 4 24 振动方程：
4. （选做） 水平方向无合外力，根据动量守恒有
m1v m1 m2 v共 mv共
t 4s
解得， v共
m1 0.01 v 500 1 m 4.99 0.01
由振动总能量，即最大动能等于最大 1 2 1 势能 E mv共 kA2 可知： 2 2
O 0
P
π 5π x 0.10 cos t 3 24
另外，
k 40 m
根据题意， t 0 时，质点位于平衡位 置且向 x 轴负方向运动（向左为 x 轴 正向） ，由旋转矢量图，
O
x
知
π 2
综上，振动方程可写作： (2).