大学物理规范作业(本一)23解答
大学基础教育《大学物理（一）》真题练习试卷 附答案
大学基础教育《大学物理（一）》真题练习试卷附答案姓名：______ 班级：______ 学号：______考试须知：1、考试时间：120分钟，本卷满分为100分。
2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。
一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、一条无限长直导线载有10A的电流．在离它 0.5m远的地方它产生的磁感强度B为____________。
一条长直载流导线，在离它1cm处产生的磁感强度是T，它所载的电流为____________。
2、一质量为0.2kg的弹簧振子, 周期为2s,此振动系统的劲度系数k为_______ N/m。
3、一质点作半径为0.1m的圆周运动，其角位置的运动学方程为：，则其切向加速度大小为=__________第1秒末法向加速度的大小为=__________。
4、静电场中有一质子(带电荷) 沿图示路径从a点经c点移动到b点时，电场力作功J．则当质子从b点沿另一路径回到a点过程中，电场力作功A＝___________；若设a点电势为零，则b点电势＝_________。
5、一质点在OXY平面内运动,其运动方程为,则质点在任意时刻的速度表达式为________；加速度表达式为________。
6、一弹簧振子系统具有1.OJ的振动能量，0.10m的振幅和1.0m／s的最大速率，则弹簧的倔强系数为_______，振子的振动频率为_______。
7、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和如图所示，则场强等于零的点与直线1的距离a为_____________ 。
8、动量定理的内容是__________，其数学表达式可写__________，动量守恒的条件是__________。
9、两个同振动方向、同频率、振幅均为A的简谐振动合成后振幅仍为A，则两简谐振动的相位差为_______ 。
10、真空中有一半径为R均匀带正电的细圆环，其电荷线密度为λ，则电荷在圆心处产生的电场强度的大小为____。
大学物理规范作业(本一)22解答
总（22） 导体 电介质
1
一、选择题 如图，两孤立同心金属球壳，内球壳接地， 1.如图，两孤立同心金属球壳，内球壳接地，外球壳 带有正电荷，则内球壳【 带有正电荷，则内球壳【 C 】。 （A）不带电荷 （C）带负电荷 解： 两球壳产生的电势在内球叠加 后应为零。 所以内球壳应带负电。
2
（B）带正电荷 （D）无法判断
2.半径分别为R 的两个同轴金属圆筒， 2.半径分别为R1和R2的两个同轴金属圆筒，其间充满着 半径分别为 相对介电常数为ε 的均匀介质， 相对介电常数为εr的均匀介质，设两筒上单位长度带 电量分别为+λ +λ和 电量分别为+λ和-λ，则介质中的电位移矢量 D 的大 C 】。 小是【 小是【 λ λ λ （A）0 （B） （C） （D） 2πε ε r 2πε 0 r 2πr r 0 解： Φ D =2R1drQR1
Q( R2 R1 ) = 4πε 0 R1 R2
o
r
4πε 0 R1 R2 Q ∴C = = U ( R2 R1 )
R2
Q 2 ( R2 R1 ) Q = ∴W = 2C 8πε 0 R1 R2
2
11
∫ D dS = D 2πrh = λh
S
λ D= 2πr
3
3. 一空气平行板电容器，其电容为C0 ， 充电后将电源断 一空气平行板电容器， 其电容为C 二板间电势差为U 开，二板间电势差为U12。今在二极板间充满相对介电常 数为ε 的各向同性均匀电介质，则此时电容值C 数为εr的各向同性均匀电介质，则此时电容值C′、二极 板间的电势差U 的关系是【 板间的电势差U12 ′与C0 、U12的关系是【 C 】。
σ R 4π R 2
大学物理(下)规范作业(阳光)01解答
(C ) 0.08m,
π
2
;
π π −2 xB = 2 ×10 sin(π − 5t ) = 2 ×10 cos − (π − 5t ) = 2 ×10 cos 5t − 2 2
−2 −2
分析：
2
;
2 π ( D) 0.08m, − 2
( B) 0.04m,
( A) T / 4 ,
( B) T / 6,
( C) T / 8 ,
( D) T / 12
x
分析： 当质点从二分之一最大位移处运动到最大 位移处时，旋转矢量转过的角度为：
Q ω∆t = ∆θ
∆θ
∆θ = 0 − ( − ) = 3 3
π
π
oπ3
∆θT T 得： ∆t = = = ω 2π 6
2
2.一弹簧振子作简谐振动，当其偏离平衡位置的位移的 一弹簧振子作简谐振动， 一弹簧振子作简谐振动 大小为振幅的1/4时 其动能为振动总能量的： 大小为振幅的 时，其动能为振动总能量的： (A)9/16 (B)11/16 (C)13/16 (D)15/16
;
A、B好为反相振动, 所以合振动的表达式为：
x = x A + xB = 6 ×10 − 2 ×10
(
−2
−2
)
π π −2 cos 5t + = 4 ×10 cos 5t + 2 2
4
二、填空题 1.一质点作简谐振动，其振动曲线如图所示。根据此图 一质点作简谐振动， 一质点作简谐振动 其振动曲线如图所示。 用余弦函数描述时， 可知，它的周期T= 3.43( s ) , ；用余弦函数描述时，其 可知，它的周期 − 2π 3 初位相为 。 分析： 由旋转矢量图可得： π 2π t = 0, ϕ = − , t = 2 s, ϕ = 3 2 因此从t=0到t=2的时间内旋转矢 量转过的角度为： t = 2 ϕ =π 2 1 2 7 ∆ϕ = π − − π = π 2 3 6 x o ∆ϕ 7π = Q ωt = ∆ϕ ∴ ω =
大学物理规范作业上册答案全
R1
r3
R 3R
(G
Mm r2
)dr
3R
Em A
R2 R1
G
Mm r3
r
dr
(G Mm )dr
3R
r2
GMm
3R
21
2.一链条长度为L,质量为m , 链条的一端放在桌面上， 并桌用面手上拉要住做，功另A=一端有1/14悬m。在gL桌边，将链条全部拉到
32 解法1：将链条全部拉到桌面上做功的效果 就是使悬在桌边链条的重力势能增加，
比， dv kv 2 ，式中k为正常数，求快艇在关闭发动机
dt
后行驶速度与行驶距离的关系。
解： 作一个变量代换
a kv 2 dv dv dx v dv dt dx dt dx
得到： kv dv kdx dv
dx
v
积分得到： k x ln v v0
v0为初始速度
8
大学物理规范作业上册
02
17
24
2.质量为m的物体放在光滑的水平面上，物体的两边 分别与劲度系数k1和k2的弹簧相连。若在右边弹簧的
末端施以拉力F,问(1)该拉力F非常缓慢地拉过距离l，F
做功多少？（2）瞬间拉到l便停止不动,F做的功又为 多少？
解：（1）拉力作功只增加二弹 簧的弹性势能。
k2l2 l1
k1l1 l2 l
当t=1秒时，其切向加速度的大小at = 4
；法
向解加：ar速度d2的vt 2大i4小i
an= 2
costj
2 cos tj
v
。 dr
dt
4ti sin tj
dt
根据曲线运动的加速度为
at
dv dt
大学物理规范作业解答(全)
（D） > , Q>Q 。
知
'
A Q吸
又依题意：A A 知 Q Q'
20
A、B、C 2.下列所述，不可逆过程是（ ）。 （A）不能反向进行的过程； （B）系统不能回复到初态的过程； （C）有摩擦存在的过程或非准静态过程； （D）外界有变化的过程。 一个系统，由一个状态出发经过某一过程达到另 分析： 一状态，如果存在另一个过程，它能使系统和外界完 全复原（即系统回到原来状态，同时消除了原过程对 外界引起的一切影响）则原来的过程称为可逆过程； 反之，如果物体不能回复到原来状态或当物体回 复到原来状态却无法消除原过程对外界的影响，则原 来的过程称为不可逆过程。 在热现象中，可逆过程只有在准静态和无摩擦的 条件下才有可能。无摩擦准静态过程是可逆的。 21
v0 2
9
Байду номын сангаас 大学物理规范作业
总（18） 热力学第一定律
10
一、选择题 1. 1mol的单原子分子理想气体从状态A变为状态B， 如果变化过程不知道,但A、B两态的压强、体积和温 度都知道，则可求出 （ ） B （A）气体所作的功 （C）气体传给外界的热量 （B）气体内能的变化 （D）气体的质量
解：根据热力学第一定律：Q E 2 E 1 A
2
v pN v pH
2
M M
molH molN
2
2
2
得 v pH 3741 ( m / s )
2
6
3.设容器内盛有质量为M1和质量为M2的二种不同的单 原子理想气体处于平衡态，其内能均为E，则此二种 M 2 M! 。 气体分子平均速率之比为 解： 单原子分子:
大连理工大学大学物理作业及答案详解1-22
，当 r L 时， ，当 r L 时， E 。
解：当 r L 时，在柱体中垂面附近，带电柱体可 以被看作无限长。 以带电柱体的轴为对称轴，过 P 点作一个高为 l （ l L ）的柱面为高斯面，如图 所示。则由对称性，柱面高斯面的上下底面处电场 强度处处与高斯面的法线垂直，电通量为零；柱面 高斯面的侧面上，电场强度近似处处相等，并与高 斯面的法线方向平行。 则穿过高斯面的总电通量为 E d S E d S E d S E dS
大连理工大学大学物理作业及答案详解 作业 1 （静电场一）
1．关于电场强度定义式，下列说法中哪个是正确的？[ A．场强 E 的大小与试探电荷 q0 的大小成反比。 B．对场中某点，试探电荷受力 F 与 q0 的比值不因 q0 而变。 C．试探电荷受力 F 的方向就是场强 E 的方向。 D．若场中某点不放试探电荷 q0 ，则 F 0 ，从而 E 0 。 答案： 【B】 [解]定义。场强的大小只与产生电场的电荷以及场点有关，与试验电荷无关，A 错；如果试验电荷是负电荷，则试验电荷受的库仑力的方向与电场强度方向相 反，C 错；电荷产生的电场强度是一种客观存在的物质，不因试验电荷的有无 而改变，D 错；试验电荷所受的库仑力与试验电荷的比值就是电场强度，与试 验电荷无关，B 正确。 2． 一个质子， 在电场力作用下从 A 点经 C 点运动到 B 点， 其运动轨迹如图所示， 已知质点运动的速率是递增的，下面关于 C 点场强方向的四个图示哪个正确？ [ ] ]
答案： 【D】 [解] qE ma ，质子带正电且沿曲线作加速运动，有向心加速度和切线加速度。 存在向心加速度，即有向心力，指向运动曲线弯屈的方向，因此质子受到的库 仑力有指向曲线弯屈方向的分量， 而库仑力与电场强度方向平行 （相同或相反） ， 因此 A 和 B 错；质子沿曲线 ACB 运动，而且是加速运动，所以质子受到的库 仑力还有一个沿 ACB 方向的分量（在 C 点是沿右上方） ，而质子带正电荷，库 仑力与电场强度方向相同，所以，C 错，D 正确。
大学基础教育《大学物理（一）》综合练习试题 附答案
大学基础教育《大学物理（一）》综合练习试题附答案姓名：______ 班级：______ 学号：______考试须知：1、考试时间：120分钟，本卷满分为100分。
2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。
一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、一质点作半径为0.1m的圆周运动，其运动方程为：（SI），则其切向加速度为＝_____________。
2、一圆盘正绕垂直于盘面的水平光滑固定轴O转动，如图射来两个质量相同，速度大小相同，方向相反并在一条直线上的子弹，子弹射入圆盘并留在盘内，则子弹射入后的瞬间，圆盘的角速度_____。
3、两列简谐波发生干涉的条件是_______________，_______________，_______________。
4、从统计的意义来解释, 不可逆过程实质上是一个________________的转变过程, 一切实际过程都向着________________ 的方向进行。
5、质量为M的物体A静止于水平面上，它与平面之间的滑动摩擦系数为μ，另一质量为的小球B以沿水平方向向右的速度与物体A发生完全非弹性碰撞．则碰后它们在水平方向滑过的距离L＝__________。
6、质量为m的物体和一个轻弹簧组成弹簧振子，其固有振动周期为T．当它作振幅为A的自由简谐振动时，其振动能量E＝__________。
7、简谐振动的振动曲线如图所示，相应的以余弦函数表示的振动方程为__________。
8、静电场中有一质子(带电荷) 沿图示路径从a点经c点移动到b点时，电场力作功J．则当质子从b点沿另一路径回到a点过程中，电场力作功A＝___________；若设a点电势为零，则b点电势＝_________。
9、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和如图所示，则场强等于零的点与直线1的距离a为_____________ 。
10、花样滑冰运动员绕通过自身的竖直轴转动，开始时两臂伸开，转动惯量为，角速度为；然后将两手臂合拢，使其转动惯量变为，则转动角速度变为_______。
大学物理规范作业(本一)功能原理机械能守恒(含有解答)
0
5
二、填空题 1. 一个力作用在质量为 1.0kg 的质点上 , 使之沿 x 轴运 动 , 已知在此力作用下质点的运动方程为 x=3t-4t2+t3 (SI), 在 0 到 4s 的时间间隔内 , 该力对质点所作的功 为 176（J） 。 分析： 解1：由已知得到
法一：由牛顿第二定律，得
v dv dv f m mv 2 dt dx
x
0
dx
vB 2
vB
2mdv ,
vB x 2m( vB ) 14(m) 2
法二：由冲量定理
mv C mv B
dx x v fdt dt 2 2 2 0
11
分析：由 k/r2=mv2/r 可得：v=(k/mr)1/2
1 2 k Ek mv 2 2r
E pr
r
k k ( 2 )dr r r
所以：E=EK+EP= -k/2r
8
三、计算题 1.一轻质量弹簧原长l0，劲度系数为k，上端固定，下端 挂一质量为m的物体，先用手托住，使弹簧保持原长。 然后突然将物体释放，物体达最低位置时弹簧的最大伸 长和弹力是多少？物体经过平衡位置时的速率多大？ 解：取弹簧自然伸长处为坐标原点及势能为零（ y 轴 向下为正），以后任一时刻机械能守恒得:
1 2 1 2 E mv ky mgy 0 2 2
物体达最低位置时速度为零，由上式得最大伸长量
2 mg y k
这时弹力为：F ky 2mg
9
过平衡位置时质点受力为零： ky m g 0
mg 质点的位移为 y k
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m NIS 200 8.0 (15010 ) 36A m2
3 2
M m B,
（2）
M max mB 36 4.0 144N m
7
（A）作角减少的转动；（B） 作角增大的转动；（C）不会 转动； （D）如何转动 M 尚不能确定。 分析： （1）确定线框的磁矩方向： z 电流平面法线方向。 （2）确定线框的磁力矩方向
y
A
m
C
o
I B
x
D
M m B
3
二、填空题 1. 有一均匀磁场，磁感应强度大小为 B ，方向垂直纸 面向内。一带正电粒子在纸面内沿图示的方向以速率 v 运动时 ( 带电量为 +q) ，此时带电粒子所受的磁力大小 qvB ，方向是 纸面内水平向右 为 。 分析： 运动电荷在磁场中受力为：
mv P 由 R 可得： eB eB
1.4910 P 0.244T B 19 1.6 10 240/ 2 eRFra bibliotek186
2.一正方形线圈边长为150mm，由外皮绝缘的细导线绕 成，共绕有200匝（在同一平面内），放在B=4.0T的外 磁场中，当导线中通有 I=8.0A的电流时，求：(1)线圈 磁矩 m 的大小；(2)作用在线圈上的磁力矩的最大值。 解：(1)
F
F qv B
F qvB
方向为纸面内垂直导线向右
4
2.图示1/4圆线圈AOB通电流为I，半径为R，置于均匀的 磁感应强度为B0的外磁场中，B0方向平行OA，则圆弧AB 所受的磁力大小为 IRB 0 ，方向为 垂直纸面向上 ；线圈 所受磁力矩大小为 R 2 IB0 / 4 。 分析： 以直代弯： FAB弧 FAB直
m vA m vB mv / 2 由 R 得： RA / RB qB qB qB
2 m 由T 得： TA:TB=1 qB
2
2.有一矩形线圈ACDO,通以如图示方向的电流I,将它置 于均匀磁场B中,B的方向与X轴正方向一致,线圈平面与 X轴之间的夹角为α （α <90°）。若AO边在OY轴上， 且线圈可绕OY轴自由转动,则线圈将:【 B 】
安培力： F AB直 IL B0
FAB直 I 2RB0 sin 45 IRB0
磁力矩：
1 2 R IB0 M mB 0 SIB 0 4
M m B0
5
三、计算题 1. 北京正负电子对撞机中电子在周长为240m的储存环 18 中作轨道运动。已知电子的动量是 1.4910 kg m / s， 求偏转磁场的磁感应强度。 解：
大学物理规范作业
总（23） 磁力 磁力矩
1
一、选择题 1.两个电子都垂直于磁场方向射入一均匀磁场而作圆 周运动，A电子的速率是B电子速率的两倍，设RA、RB 分别为A电子与B电子的轨道半径；TA、TB分别为它们 各自的周期，则【 】。 B （A）RA:RB=2,TA:TB=2 （B）RA:RB=2,TA:TB=1 （C）RA:RB=1,TA:TB=1:2 （D）RA:RB=1:2,TA:TB=1 解：