大物作业题1-6及答案

作业题一（静止电荷的电场）

班级:_____________ 姓名:_____________ 学号:_____________

一、选择题

1. 一均匀带电球面，电荷面密度为σ，球面内电场强度处处为零，球面上面元d S 带有σ d S 的电荷，该电荷在球面内各点产生的电场强度

(A) 处处为零． (B) 不一定都为零． (C) 处处不为零． (D) 无法判定 ．[ ］ 2. 电荷面密度均为＋σ的两块“无限大”均匀带电的平行平板如图放置，其周围空间各点电场强度E

随位置坐标x 变化的关系曲线为：(设场强方向向右为正、向左为负) ［ ］

3. 将一个试验电荷q 0 (正电

荷)放在带有负电荷的大导体附近P 点处(如图)，测得它所受的力为

F ．若考虑到电荷q 0不是足够小，则 (A) F / q 0比P 点处原先的场强数值大．

(B) F / q 0比P 点处原先的场强数值小． (C) F / q 0等于P 点处原先场强的数值．

(D) F / q 0与P 点处原先场强的数值哪个大无法确定． ［ ］

4. 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) 0

48εq ． ［ ］

5. 高斯定理 ⎰⎰⋅=V

S

V S E 0/d d ερ

(A) 适用于任何静电场． (B) 只适用于真空中的静电场． (C) 只适用于具有球对称性、轴对称性和平面对称性的静电场．

(D) 只适用于虽然不具有(C)中所述的对称性、但可以找到合适的高斯面的静电场． ［ ］

02ε

P

6. 如图所示，两个“无限长”的、半径分别为R 1和R 2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λ1和λ2，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)

r 0212ελλπ+． (B) 20210122R R ελελπ+π

(C) 1

01

2R ελπ． (D) 0． ［ ］

7. 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． ［ ］ 8. 根据高斯定理的数学表达式

⎰

∑⋅=S

q S E 0/d ε

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 ［ ］

二、填空题

9. A 、B 为真空中两个平行的“无限大”均匀带电平面，已知两平面间的电场强度大小为E 0，两平面外侧电场强度大小都为E 0/3，方向如图．则A 、B 两平面上的电荷面密度分

别

为σA ＝_______________, σB ＝____________________．

10. 三个平行的“无限大”均匀带电平面，其电荷面密度都是＋σ，如图所示，则A 、B 、C 、D 三个区域的电场强 度分别为：E A ＝_________________，E B ＝_____________， E C ＝_________，E D =___________ (设方向向右为正)．

q

A B

E 0

E 0/3E 0/3 +σ+σ+σA

B

C

D

11. 一半径为R 的带有一缺口的细圆环，缺口长度

为d (d<

示．则圆心O 处的场强大小E ＝__________________ __________，场强方向为______________________．

12. 如图所示，真空中两个正点电荷Q ，相距2R ．若以其中一点电荷所在处O 点为中心，以R 为半径作高斯球面S ，则通过该球面的电

场强 度通量＝______________；若以 0r 表示高斯面外

法线方向的单位矢量，则高斯面上a 、b 两点的电场强度分别为________________________． 三、计算题

13. 带电细线弯成半径为R 的半圆形，电荷线密度为λ=λ0sin φ，式中λ0为一常数，φ为半径R 与x 轴所成的夹角，如图所示．试求环心O 处的电场强度．

14. “无限长”均匀带电的半圆柱面，半径为R ，设半圆柱面沿

轴线OO'单位长度上的电荷为λ，试求轴线上一点的电场强度．

15. 一半径为R 的带电球体，其电荷体密度分布为 ρ =Ar (r ≤R ) ， ρ =0 (r ＞R ) A 为一常量．试求球体内外的场强分布．

16. 图中虚线所示为一立方形的高斯面，已知空间

的场强分布为：E x＝bx，E y＝0，E z＝0．

高斯面边长a＝0.1 m，常量b＝1000 N/(C·m)．试求该

闭合面中包含的净电荷．(真空介电常数 0＝8.85×10-12

C2·N-1·m-2 ) x

作业题二（电势）

班级:_____________ 姓名:_____________ 学号:_____________

一、选择题

1. 在点电荷+q 的电场中，若取图中P 点处为电势零点 ，

则M 点的电势为 (A)

a q 04επ． (B) a q 08επ．

(C) a q 04επ-． (D) a

q

08επ-． ［ ］

2. 如图所示，两个同心球壳．内球壳半径为R 1，均匀带有

电荷Q ；外球壳半径为R 2，壳的厚度忽略，原先不带电，但与地相连接．设地为电势零点，则在内球壳里面，距离球心为r 处的P 点的场强大小及电势分别为： (A) E ＝0，U ＝

104R Q επ． (B) E ＝0，U ＝

⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-π21

114R R Q ε．

(C) E ＝204r Q επ，U ＝r Q

04επ (D) E

＝204r Q επ，U ＝1

04R Q επ．[ ]

3. 关于静电场中某点电势值的正负，下列说法中正确的是： (A) 电势值的正负取决于置于该点的试验电荷的正负． (B) 电势值的正负取决于电场力对试验电荷作功的正负． (C) 电势值的正负取决于电势零点的选取．

(D) 电势值的正负取决于产生电场的电荷的正负． ［ ］ 4. 点电荷-q 位于圆心O 处，A 、B 、C 、D 为同一圆周上

的四点，如图所示．现将一试验电荷从A 点分别移动到B 、C 、D 各点，则 (A) 从A 到B ，电场力作功最大．

(B) 从A 到C ，电场力作功最大． (C) 从A 到D ，电场力作功最大．

(D) 从A 到各点，电场力作功相等． ［ ］

5. 如图所示，直线MN 长为2l ，弧OCD 是以

N 点为中心，l 为半径的半圆弧，N 点有正电荷＋q ，M 点有负电荷-q ．今将一试验电荷＋q 0从O 点出发沿路径OCDP 移到无穷远处，设无穷远处电势为零，则电场力作功

A 7. -

(A) A ＜0 , 且为有限常量． (B) A ＞0 ,且为有限常量．

(C) A ＝∞． (D) A ＝0． ［ ］ 6. 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 ，则此两球面之间的电势差U 1-U 2为： (A)

⎪⎭⎫ ⎝⎛-πR r q 1140ε . (B) ⎪⎭

⎫ ⎝⎛-πr R Q 1140ε .

(C) ⎪⎭

⎫

⎝⎛-πR Q r q 041ε . (D)

r q 04επ . [ ] 7. 两块面积均为S 的金属平板A 和B 彼此平行放置，板间距离为d (d 远小于板的线度)，设A 板带有电荷q 1，B 板带有电荷q 2，则AB

两板间的电势差U AB 为

(A) d S q q 0212ε+． (B) d S

q q 02

14ε+． (C) d S q q 0212ε-． (D) d S

q q 02

14ε-． ［ ］

8. 面积为S 的空气平行板电容器，极板上分别带电量±q ，若不考虑边缘效应，则

两极板间的相互作用力为

(A)S q 02ε． (B) S q 02

2ε．

(C) 2022S q ε． (D) 2

02

S

q ε． ［ ］ 二、填空题

9. 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＝3×10-8

C ；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. 真空中一半径为R 的均匀带电球面，总电荷为Q ．今在

球面上挖去很小一块面积△S (连同其上电荷)，若电荷分布不改

变，则挖去小块后球心处电势(设无穷远处电势为零)为________________．

11. 把一个均匀带有电荷+Q 的球形肥皂泡由半径r 1吹胀到r 2，则半径为R (r 1＜R ＜r 2)的球面上任一点的场强大小E 由______________变为______________；电

势U 由 __________________________变为________________(选无穷远处为电势零点)．

12. 静电场的环路定理的数学表示式为：______________________．该式的物理意义是：______________________________________

______________________．该定理表明，静电场是______ _________场．

三、计算题

A

S q 1q 2

13. 一“无限大”平面，中部有一半径为R 的圆孔，设平面上均匀带电，电荷面密度为σ．如图所示，试求通过小孔中心O 并与平面垂直的直线上各点的场强和电势(选O 点的电势为零)．

14. 图示为一个均匀带电的球层，其电荷体密度为ρ，球层内表面半径为R 1，外表面半径为R 2．设无穷远处为电势零点，求空腔内任一点的电势．

15.两个带等量异号电荷的均匀带电同心球面，半径分别为R1＝0.03 m和R2＝0.10 m．已知两者的电势差为450 V，求内球面上所带的电荷．

16. 有两根半径都是R的“无限长”直导线，彼此

平行放置，两者轴线的距离是d (d≥2R)，沿轴线方向单

位长度上分别带有＋λ和－λ的电荷，如图所示．设两带

电导线之间的相互作用不影响它们的电荷分布，试求两

导线间的电势差．

作业题三（导体和电介质）

班级:_____________ 姓名:_____________ 学号:_____________

一、选择题 1. A 、B 为两导体大平板，面积均为S ，平行放置，如图所示．A 板带电荷+Q 1，B 板带电荷+Q 2，如果使B 板接地，则AB 间电场

强度的大小E 为 ［ ］

(A) S Q 012ε ．

(B) S

Q Q 02

12ε-．

(C) S Q 01ε． (D) S

Q Q 02

12ε+．

2. 一带正电荷的物体M ，靠近一原不带电的金属导体N ，N 的左端感生出负电荷，右端感生出正电荷．若将N 的左端接地，如图所示，则

(A) N 上有负电荷入地． (B) N 上有正电荷入地． (C ) N 上的电荷不动．

(D) N 上所有电荷都入地． ［ ］ 3. 一导体球外充满相对介电常量为εr 的均匀电介质，若测得导体表面附近场强为E ，则导体球面上的自由电荷面密度σ为 ［ ］ (A) ε 0 E ． (B) ε 0 ε r E ． (C) ε r E ． (D) (ε 0 ε r - ε 0)E ．

4. 一平行板电容器始终与端电压一定的电源相联．当电容器两极板间为真空时，电

场强度为0E ，电位移为0D

，而当两极板间充满相对介电常量为εr 的各向同性均匀电介

质时，电场强度为E ，电位移为D

，则 ［ ］

(A) r E E ε/0 =，0D D =． (B) 0E E =，0D D r

ε=．

(C) r E E ε/0 =，r D D ε/0 =． (D) 0E E =，0D D =． 5. 在静电场中，作闭合曲面S ，若有0d =⎰⋅S

S D (式中D

为电位移矢量)，则S 面

1

+Q 2

B

内必定 ［ ］

(A) 既无自由电荷，也无束缚电荷． (B) 没有自由电荷． (C) 自由电荷和束缚电荷的代数和为零．(D) 自由电荷的代数和为零．

6. 一个大平行板电容器水平放置，两极板间的一半空间充有各向同性均匀电介质，另一半为空气，如图．当两极板带上恒定的等量异号电荷时，有一个质量为m 、带电荷为+q 的质点，

在极板间的空气区域中处于平衡．此后，若把电介质抽去 ，则该质点 ［ ］ (A) 保持不动． (B) 向上运动． (C) 向下运动． (D) 是否运动不能确定．

7.一个平行板电容器，充电后与电源断开，当用绝缘手柄将电容器两极板间距离拉

大，则两极板间的电势差U 12、电场强度的大小E 、电场能量W 将发生如下变化： ［ ］

(A) U 12减小，E 减小，W 减小．(B) U 12增大，E 增大，W 增大． (C) U 12增大，E 不变，W 增大．(D) U 12减小，E 不变，W 不变． 8. 如图所示, 一球形导体，带有电荷q ，置于一任意形状的空腔导体中．当用导线将两者连接后，则与未连接前相比系统静电场能量将 (A) 增大． (B) 减小．

(C) 不变． (D) 如何变化无法确定．

［ ］ 二、填空题

9. 半径为R 1和R 2的两个同轴金属圆筒，其间充满着相对介电常量为εr 的均匀介质．设两筒上单位长度带有的电荷分别为+λ和-λ，则介质中离轴线的距离为r 处的电位移矢量的大小D =____________，电场强度的大小 E =____________．

+Q

10. 一平行板电容器，充电后与电源保持联接，然后使两极板间充满相对介电常量为εr的各向同性均匀电介质，这时两极板上的电荷是原来的______倍；电场强度是原来的_________倍；电场能量是原来的_________倍．

11. 一平行板电容器，充电后切断电源，然后使两极板间充满相对介电常量为εr 的各向同性均匀电介质．此时两极板间的电场强度是原来的____________倍；电场

能量是原来的___________ 倍．

12. 分子的正负电荷中心重合的电介质叫做_______________ 电介质．在外电场作用下，分子的正负电荷中心发生相对位移，形成________________________．

三、计算题

13. 如图所示，一内半径为a、外半径为b的金属球壳，带有

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．

14. 半径分别为R1和R2 (R2 > R1 )的两个同心导体薄

球壳，分别带有电荷Q1和Q2，今将内球壳用细导线与远处半径为r的导体球相联，如图所示, 导体球原来不带电，试求相联后导体球所带电荷q．

15. 假想从无限远处陆续移来微量电荷使一半径为R的导体球带电．

(1) 当球上已带有电荷q时，再将一个电荷元d q从无限远处移到球上的过程中，外力作多少功？

(2) 使球上电荷从零开始增加到Q的过程中，外力共作多少功？

16. 一电容器由两个很长的同轴薄圆筒组成，内、外圆筒

半径分别为R1 = 2 cm，R2 = 5 cm，其间充满相对介电常量为εr

的各向同性、均匀电介质．电容器接在电压U = 32 V的电源上，

(如图所示)，试求距离轴线R = 3.5 cm处的A点的电场强度和

A点与外筒间的电势差．

作业题四（电流的磁场）

班级:_____________ 姓名:_____________ 学号:_____________

一、选择题

1. 如图，边长为a 的正方形的四个角上固定有四个电荷均为q 的点电荷．此正方形以角速度ω 绕AC 轴旋转时，在中心O 点产生的磁感强度大小为B 1；此正方形同样以角速度ω 绕过O 点垂直于正方形平面的轴旋转时，在O 点产生的磁感强度的大小为B 2，则B 1与B 2间的关系为 ［ ］

(A) B 1 = B 2． (B) B 1 = 2B 2． (C) B 1 = 2

1

B 2． (D) B 1 = B 2

/4．

2. 电流I 由长直导线1沿平行bc 边方向经a 点流入由电阻均匀的导线构成的正三角形线框，再由b 点沿垂直ac 边方向流出，经长直导线2返回电源(如图)．若载流直导线1、2和三角形框中的电流在框中心O 点产生的磁感强度分别用

1B 、2B

和3B 表示，则O 点的磁感强度大小

(A) B = 0，因为B 1 = B 2 = B 3 = 0．

(B) B = 0，因为虽然B 1≠ 0、B 2≠ 0，但021=+B B

，B 3 = 0．

(C) B ≠ 0，因为虽然B 2 = 0、B 3= 0，但B 1≠ 0．

(D) B ≠ 0，因为虽然021≠+B B

，但B 3≠ 0． ［ ］

3. 通有电流I 的无限长直导线有如图三种形状，则P ，

Q ，O 各点磁感强度的大小B P ，B Q ，B O 间的关系为：[ ]

(A) B P > B Q > B O . (B) B Q > B P > B O ．

(C) B Q > B O > B P ． (D) B O > B Q > B P ．

4. 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) 01=B ，02=B ． (B) 01=B ，l I B π=0222μ．

(C) l

I

B π=

0122μ，02=B ． (D)

C

q

3.

a

l I B π=

0122μ,l

I

B π=0222μ． ［ ］ 5. 如图，在一圆形电流I 所在的平面内，选取一个同心圆形闭合回路L ，则由安培

环路定理可知

(A) 0d =⎰⋅

L

l B

，且环路上任意一点B = 0．

(B) 0d =⎰⋅L

l B

，且环路上任意一点B ≠0．

(C) 0d ≠⎰⋅L

l B

，且环路上任意一点B ≠0．

(D)

0d ≠⎰⋅L

l B ，且环路上任意一点B =常量． ［ ］

6. 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)

I l H L 2d 1

=⎰⋅ ． (B)

I l H L =⎰⋅2

d

(C) I l H L -=⎰⋅3

d

． (D)

I l H L -=⎰⋅4

d

． ［ ］

7. 图中，六根无限长导线互相绝缘，通过电流均为I ，区域Ⅰ、

Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均为相等的正方形，哪一个区域指向纸内的磁通量最大？ (A) Ⅰ区域． (B) Ⅱ区域． (C) Ⅲ区域． (D) Ⅳ区域． (E) 最大不止一个． ［ ］

8. 如图两个半径为R 的相同的金属环在a 、b 两点接触(ab 连线为环直径)，并相互垂直放置．电流I 沿ab 连线方向由a 端流入，b 端流出，则环中心O 点的磁感强度的大小为 (A) 0． (B) R

I

40μ．

(C) R I 420μ． (D) R I

0μ． (E)

R

I

820μ． ［ ］ 4

ⅠⅡ

ⅢⅣ

I

I

b

a

二、填空题

9. 如图，在无限长直载流导线的右侧有面积为S 1和S 2的两个矩形回路．两个回路与长直载流导线在同一平面，且矩形回路的一边与长直载流导线平行．则通过面积为S 1的矩形回路的磁通量与通过面积为S 2的矩形回路的磁通量之比为____________． 10. 如图，平行的无限长直载流导线A 和B ，电流强度

均为I ，垂直纸面向外，两根载流导线之间相距为a ，则

(1) AB 中点(P 点)的磁感强度=p B

_____________．

(2) 磁感强度B

沿图中环路L 的线积分 =⎰⋅L

l B

d __________________________________．

11. 图中所示的一无限长直圆筒，沿圆周方向上的面电流密度(单位垂直长度上流过的电流)为i ，则圆筒内部的磁感强度的大 小为B =________，方向_______________．

12. 将半径为R 的无限长导体薄壁管(厚度忽略)沿轴向割去一宽度为h ( h << R )的无限长狭缝后，再沿轴向流有在管壁上均匀分布的电流，其面电流密度(垂直于电流的单位长度截线上的电流)为i (如

上图)，则管轴线磁感强度的大小是__________________．

三、计算题

13. 半径为R 的无限长圆柱形导体和内半径为R 0，外半径

也为R 的无限长圆筒形导体，都通有沿轴向的，在横截面上均匀分布的电流I ，导体的磁导率都为μ0．今取长为l 、宽为2 R

的矩

10.

l ′ ′

l

形平面ABCD 和A ′B ′C ′D ′，AD 及A ′D ′正好在导体的轴线上，如图所示．(1) 通过ABCD 的磁通量大小为多少？(2) 通过A ′B ′C ′D ′的磁通量为多少？ (3) 若电流I 不变，外半径R 不变，圆筒壁变薄，直至壁厚趋于零，再求(2) ．

14. 一根无限长导线弯成如图形状，设各线段都在同一平面内(纸面内)，其中第二段是半径为R 的四分之一圆弧，其余为直线．导线中通有电流I ，求图中O 点处的磁感强度．

15. 平面闭合回路由半径为R 1及R 2 (R 1 > R 2 )的两个同心半圆弧和两个直导线段组成(如图)．已知两个直导线段在两半圆弧中心O 处的磁感强度为零，且闭合载流回路在O 处产生的总的磁感强度B 与半径为R 2的半圆弧在O 点产生的磁感强度B 2的关系为B = 2 B 2/3，求R 1与R 2的关系．

R 1 R 2 O

I

16. 如图所示，一半径为R 的均匀带电无限长直圆筒，面电荷密度为σ．该筒以角速度ω绕其轴线匀速旋转．试求圆筒内部的磁感强度．

作业题五（电流在磁场中受力）

班级:_____________ 姓名:_____________ 学号:_____________

一、选择题

1. 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，电子轨道运动的角速度将：

［ ］

(A) 增加． (B) 减小． (C) 不变． (D) 改变方向． 2. 如图，一个电荷为+q 、质量为m 的质点，以速度v

沿x 轴射入磁感强度为B 的均匀磁场中，磁场方向垂直纸面向里，其范围从x = 0延伸到无限远，如果质点在x = 0和y = 0处进

入磁场，则它将以速度v

-从磁场中某一点出来，这点坐标是x = 0 和 ［ ］ (A) qB m y v +

=． (B) qB m y v

2+=． (C) qB m y v 2-=． (D) qB

m y v

-=．

3. 一铜条置于均匀磁场中，铜条中电子流的方向如图所示．

试问下述哪一种情况将

× ×

×

会发生？ (A) 在铜条上a 、b 两点产生一小电势差，且U a > U b ． (B) 在铜条上a 、b 两点产生一小电势差，且U a < U b ． (C) 在铜条上产生涡流． (D) 电子受到洛伦兹力而减速． ［ ］ 4. 如图，无限长直载流导线与正三角形载流线圈在同一平面

内，若长直导线固定不动，则载流三角形线圈将 ［ ］

(A) 向着长直导线平移． (B) 离开长直导线平移． (C) 转动． (D) 不动．

5. 长直电流I 2与圆形电流I 1共面，并与其一直径相重合如图(但两者间绝缘)，设长直电流不动，则圆形电流将 (A) 绕I 2旋转． (B) 向左运动． (C) 向右运动． (D) 向上运动．

(E) 不动． ［ ］ 6. 如图，在一固定的载流大平板附近有一载流小线框能自由转动或平动．线框平面与大平板垂直．大平板的电流与线框中电流方向如图所示，则通电线框的运动情况对着从大平板看是： ［ ］ (A) 靠近大平板． (B) 顺时针转动．

(C) 逆时针转动． (D) 离开大平板向外运动． 7. 两个同心圆线圈，大圆半径为R ，通有电流I 1；小圆半径为r ，通有电流I 2，方向如图．若r << R (大线圈在小线圈处产生的磁场近似为均匀磁场)，当它们处在同一平面内时小线圈所受磁力矩的大小为 ［ ］

I 1

1

6. I 1 I 2

O r R

I 1 I 2

(A)

R

r I I 22

210πμ． (B)

R

r I I 22

210μ．(C)

r

R I I 22

210πμ． (D)0．

8. 两根载流直导线相互正交放置，如图所示．I 1沿y 轴的正方向，I 2沿z 轴负方向．若载流I 1的导线不能动，载流I 2的导

线可以自由运动，则载流I 2的导线开始运动的趋势是 [ ] (A) 沿x 方向平动． (B) 绕x 轴转动． (C) 绕y 轴转动． (D) 无法判断．

二、填空题

9. 如图，均匀磁场中放一均匀带正电荷的圆环，其线电荷密度为λ，圆环可绕通过环心O 与环面垂直的转轴旋转．当圆环

以角速度ω 转动时，圆环受到的磁力矩为_________________，

其方向__________________________．

10. 有一半径为a ，流过稳恒电流为I 的1/4圆弧形载流导线bc ，按图示方式置于均匀外磁场B

中，则该载流导线所受的 安培力大小为_______________________．

11. 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 所受的磁力大小为_________________．

12. 如图所示，在真空中有一半圆形闭合线圈，半径为a ，流

过稳恒电流I ，则圆心O 处的电流元l I d 所受的安培力F

d 的

大小为_______________，方向_________________．

y z

x

I 1

I 2

c a

I

I

l

I d

大物1模拟题及标准答案(六套)

河北工程大学 大学物理模拟试卷一 一、选择题:（每小题3分，共30分） 1.一飞机相对空气的速度为200km/h，风速为56km/h，方向从西向东。地面雷达测得飞机 速度大小为192km/h，方向是：（） （A）南偏西16.3o；（B）北偏东16.3o；（C）向正南或向正北；（D）西偏东16.3o；2．竖直的圆筒形转笼，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，要命名物块A不下落，圆筒转动的角速度ω至少应为：（） （A）；（B）；（C）；（D）； 3．质量为m=0.5kg的质点，在XOY坐标平面内运动，其运动方程为x=5t,y=0.5t2(SI)，从t=2s 到t=4s这段时间内，外力对质点作功为（） （A）1.5J ；(B) 3J；(C) 4.5J ；(D) -1.5J； 4．炮车以仰角θ发射一炮弹，炮弹与炮车质量分别为m和M，炮弹相对于炮筒出口速度为v，不计炮车与地面间的摩擦，则炮车的反冲速度大小为（） （A）；(B) ；(C) ；(D) 5．A、B为两个相同的定滑轮，A滑轮挂一质量为M的物体，B滑轮受拉力为F，而且F=Mg,设A、B两滑轮的角加速度分别为βA和βB，不计滑轮轴的摩擦，这两个滑轮的角加速度的大小比较是（） （A）βA=β B ；(B)βA>β B；(C)βA<βB；(D)无法比较； 6．一倔强系数为k的轻弹簧，下端挂一质量为m的物体，系统的振动周期为T。若将此弹簧截去一半的长度，下端挂一质量为0.5m的物体，则系统振动周期T2等于（） （A）2T1；(B)T1；(C) T1/2 ；(D) T1/4 ； 7．一平面简谐波在弹性媒质中传播时，媒质中某质元在负的最大位移处，则它的能量是：（） （A）动能为零，势能最大；（B）动能为零，势能为零； （C）动能最大，势能最大；（D）动能最大，势能为零。 8．在一封闭容器中盛有1mol氦气（视作理想气体），这时分子无规则运动的平均自由程仅决定于: （） (A) 压强p；（B）体积V；（C）温度T；(D)平均碰撞频率Z； 9．根据热力学第二定律判断下列哪种说法是正确的（） （A）热量不可能从低温物体传到高温物体； （B）不可能从单一热源吸取热量使之全部转变为有用功； （C）摩擦生热的过程是不可逆的； （D）在一个可逆过程中吸取热量一定等于对外作的功。 10．在参照系S中，有两个静止质量都是m0的粒子A和B，分别以速度v沿同一直线相向运动，相碰后合在一起成为一个粒子，则其静止质量M0的值为：（）

大学物理作业学生新版答案

《大学物理》作业 No.1 运动的描述 班级 ________ 学号 _________ 姓名 _________ 成绩 _______ 一、选择题 1. 一质点在平面上作一般曲线运动，其瞬时速度为v ，瞬时速率为v ，某一段时间内的平均速度为v ，平均速率为v ，它们之间的关系有 [ ] (A) v v v v , (B) v v v v , (C) v v v v , (D) v v v v , 2. 某物体的运动规律为 kt t v d d ，式中的k 为大于零的常数。当t ＝0时，初速为0v ，则速度v 与t 的函数关系是 [ ] (A) 02 2 1v kt v (B) 02 2 1v kt v (C) 0 2121v kt v (D) 0 21 21v kt v 3. 一质点在平面上运动，已知质点位置矢量的表示式为j bt i at r 2 2 （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 4.一运动质点在某瞬时位于矢径),(y x r 的端点处，其速度大小为 [ ] (A) t r d d (B) （C ）t r d d ( D) 22)d d ()d d ( t y t x 二、填空题 t r d d

1. 一质点的运动方程为SI)(62 t t x ，则在t 由0至4 s 的时间间隔内，质点的位移大小为 ，在t 由0到4 s 的时间间隔内质点走过的路程为 。 2. t t r t r 与为某质点在不同时刻的位置矢量，试在两个图中分别画出 v v r r 、以及、 。 三、计算题 1.（p36 习题1.6）一质点在xy 平面上运动，运动函数84,22 t y t x （采用国际单 位制）。 （1） 求质点运动的轨道方程并画出轨道曲线； （2） 求s t s t 2121 和时，质点的位置、速度和加速度。 2. 一质点在平面上运动，已知质点的运动方程为 2cos 5 x t , 2sin 5＝y t (单位：m)求： （1）质点的轨道方程，并画出轨道曲线 （2）t=0s ～0.25s 之间质点的位移r （3）t=0.125s 时质点的速度 （4）t=0.25s 时质点的加速度 （注：计算过程和结果中 保留）

大物习题答案

习题六 6—1 一轻弹簧在60N得拉力下伸长30cm。现把质量为4kg物体悬挂在该弹簧得下端,并使之静止,再把物体向下拉10cm,然后释放并开始计时。求:(1)物体得振动方程;(2)物体在平衡位置上方5cm时弹簧对物体得拉力;(3)物体从第一次越过平衡位置时刻起,到它运动到上方5cm处所需要得最短时间。 [解] (1)取平衡位置为坐标原点,竖直向下为正方向,建立坐标系 设振动方程为x=cos(7、07t+φ) t=0时, x=0、1 0、1=0、1cosφφ=0 故振动方程为x=0、1cos(7、07t)(m) (2)设此时弹簧对物体作用力为F,则: F＝k(Δx)=k(x0 +x) =mg/k=40/200=0、2(m) 其中x 因而有F= 200(0、2-0、05)=30(N) (3)设第一次越过平衡位置时刻为t1,则: 0=0、1cos(7、07t1 ) t1 =0、5π/7、07 第一次运动到上方5cm处时刻为t2,则 -0、05=0、1cos(7、07t2) t2=2π/(3×7、07) 故所需最短时间为: Δt=t2 -t1 =0、074s 6—2 一质点在x轴上作谐振动,选取该质点向右运动通过点A时作为计时起点(t＝0),经过2s后质点第一次经过点B,再经2s后,质点第二经过点B,若已知该质点在A、B两点具有相同得速率,且AB=10cm,求:(1)质点得振动方程:(1)质点在A点处得速率。 [解] 由旋转矢量图与可知s (1) 以得中点为坐标原点,x轴指向右方。 t=0时, t=2s时, 由以上二式得 因为在A点质点得速度大于零,所以 所以,运动方程为: (2)速度为: 当t=2s时 6—3 一质量为M得物体在光滑水平面上作谐振动,振幅为12cm,在距平衡位置6cm处,速度为24,求:(1)周期T; (2)速度为12时得位移。 [解] (1) 设振动方程为 以、、代入,得: 利用则

2014机西南交大大物答案6

?西南交大物理系_2015_02 《大学物理AI 》作业 No.07电势 班级 ________ 学号 ________ 姓名 _________ 成绩 _______ 一、判断题：（用“T ”和“F ”表示） [ F ] 1．电场强度为零的空间点电势一定为零。 解：电场强度为电势梯度的负值。场强为0，只能说明电势在这区域的空间变化率为0，即是等势区。 [ T ] 2．负电荷沿电场线运动时，电场力做负功。 解：沿着电场线的方向，电势降低，对于负电荷而言，电势能升高，而静电力做功等于电势能增量的负值，所以电场力做功为负。 [ F ] 3．静电场中某点电势的数值等于单位试验电荷置于该点时具有的电势能。 解：应该是：静电场中某点电势的数值等于单位试验正电荷置于该点时具有的电势能。 [ F ] 4．静电场中电势值的正负取决于产生电场的电荷的正负。 解：与电势零点的选择也有关系。 [ T ] 5．电场线稀疏的地方，表明电场小。 解：场线的疏密可以反映场强的大小。稀疏的地方电场小，密集的地方电场大。 二、选择题： 1．如图，在点电荷q 的电场中，选取以q 为中心、R 为半径的球面上一点P 处作电势零点，则与点电荷q 距离为r 的P'点的电势为 [ B ] (A) r q 04επ (B) ?? ? ??-πR r q 1140ε (C) ()R r q -π04ε (D) ?? ? ??-πr R q 1140ε 解：由电势定义式有P'点的电势 ?? ? ??-π= =?= ? ? ' R r q r r q r E U R r P P 114d 4d 02 0επε 选B 2．如图所示，两个同心的均匀带电球面，内球面半径为 R 1、带电荷 Q 1，外球面半径为 R 2、带有电荷 Q 2。设无穷远处为电势零点，则在两个球面之间、距离球心为 r 处的 P 点的电势 U 为： [ C ] (A) r Q Q 21041+πε (B) )(4122 110R Q R Q +πε (C) )(412210R Q r Q +πε (D) )(412 110r Q R Q +πε 解：根据均匀带电球面在其内外产生的电势为：

大物下期末试题及答案

大物下期末试题及答案 【大物下期末试题及答案】 题目一：选择题 1. 下列哪项是正确的单位换算关系？ A. 1 J = 1 kg·m/s^2 B. 1 N = 1 kg·m/s^2 C. 1 kg = 1 N·m/s^2 D. 1 m/s^2 = 1 kg/N 答案：B. 1 N = 1 kg·m/s^2 2. 在水平地面上，一个质量为2 kg的物体受到一个10 N的水平力的作用，该物体的加速度大小为： A. 2 m/s^2 B. 5 m/s^2 C. 8 m/s^2 D. 12 m/s^2 答案：A. 2 m/s^2 3. 一枚质量为0.03 kg的子弹以250 m/s的速度穿过一块墙壁，墙壁对子弹的作用力的大小为： A. 0.1 N

B. 7.5 N C. 75 N D. 750 N 答案：B. 7.5 N 4. 一辆质量为1000 kg的小汽车以20 m/s的速度行驶，在制动力的作用下，小汽车停下来所需要的时间为4 s，制动力的大小为： A. 1000 N B. 2000 N C. 5000 N D. 8000 N 答案：B. 2000 N 5. 如果一个力对一个物体做功为零，则可以得出： A. 该物体不运动 B. 该物体静止 C. 该物体保持匀速直线运动 D. 该物体的动能保持不变 答案：C. 该物体保持匀速直线运动 题目二：填空题

1. 质量为6 kg的物体从5 m/s加速到20 m/s，所受到的平均力大小 为______ N。 答案：110 N 2. 静摩擦力的大小取决于物体间的______。 答案：接触面的粗糙程度和相互压力 3. 一个质量为0.2 kg的物体沿着x轴正方向受到一个恒定力F=3x- 2N的作用，当物体位移为4 m时，力对物体做的功是______ J。 答案：38 J 4. 物体沿着半径为3 m的圆周做匀速圆周运动，运动速度为5 m/s，物体所受的向心力大小为______ N。 答案：25 N 5. 质量为2 kg的物体从高度为5 m处自由落下，落地时速度大小为______ m/s。 答案：10 m/s 题目三：简答题 1. 什么是动量守恒定律？请举例说明。 答案：动量守恒定律是指当系统中没有外力作用时，系统的总动量 保持不变。例如，两个质量相同的小球以相等的速度相向而行，碰撞

大物 上海交大课后答案 第六章

习题6 6-1．直角三角形ABC 的A 点上，有电荷C 108.19 1-?=q ，B 点上有电荷 C 108.492-?-=q ，试求C 点的电场强度(设0.04m BC =，0.03m AC =)。 解：1q 在C 点产生的场强：11204AC q E i r πε= ， 2q 在C 点产生的场强：2 22 04BC q E j r = ， ∴C 点的电场强度：4412 2.710 1.810E E E i j =+=?+?； C 点的合场强：4 1 2 3.2410V E E E m =+=?， 方向如图： 1.8 arctan 33.73342'2.7 α===。 6-2．用细的塑料棒弯成半径为cm 50的圆环，两端间空隙为cm 2，电量为C 1012.39-?的正电荷均匀分布在棒上，求圆心处电场强度的大小和方向。 解：∵棒长为2 3.12l r d m π=-=， ∴电荷线密度：911.010q C m l λ--= =?? 可利用补偿法，若有一均匀带电闭合线圈，则圆心处的合场强为0，有一段空隙，则圆心处场强等于闭合线圈产生电场再减去m d 02.0=长的带电棒在该点产生的场强，即所求问题转化为求缺口处带负电荷的塑料棒在O 点产生的场强。 解法1：利用微元积分： 2 1cos 4O x Rd dE R λθ θπε= ? ， ∴2 000cos 2sin 2444O d E d R R R α α λλλθθααπεπεπε- = = ?≈?=?1 0.72V m -=?； 解法2：直接利用点电荷场强公式： 由于d r <<，该小段可看成点电荷：11 2.010 q d C λ-'==?， 则圆心处场强：11 9 122 0 2.0109.0100.724(0.5) O q E V m R πε--' ? ==??=? 。 方向由圆心指向缝隙处。 i x

大物习题解答-大学物理习题答案-第6章 恒定电流

第六章 恒定电流 6－1 长度l =1.0m 的圆柱形电容器，内外两极板的半径分别R 1=5.0×10-2m ，R 2=1.0×10-1m ，，其间充有电阻率ρ＝1.0×109Ω.m 的非理想电介质，设二极板间所加电压1000V ，求（1）该介质的漏电电阻值；（2）介质内各点的漏电流电流密度及场强。 解：（1）柱面间任一薄层的漏电电阻为：rl dr dR πρ =2 整个圆柱形电容器介质的漏电电阻值为：1 2ln 222 1 R R l rl dr dR R R R πρ =πρ ==? ? 代入数据得Ω?=?????=--8 2 191010.110 0.5100.1ln 114.32100.1R （2）A R V I 68101.910 10.11000-?=?== rl S I j π?==-2101.96r ????=-114.32101.96＝ 26/1044.1m A r -? （3）=ρ=j E r 69 1044.1100.1-?? ?m V r /1044.13 ?= 6－2 在半径分别为R 1和R 2（R 1< R 2）的两个同心金属球壳中间，充满电阻率为ρ的均 匀的导电物质，若保持两球壳间的电势差恒定为V ，求（1）球壳间导电物质的电阻；（2）两球壳间的电流；（3）两球壳间离球心距离为r 处的场强。 解：（1）球面间任一薄层的电阻为：2 4r dr dR πρ = 整个球壳间导电物质的电阻为：)1 144212 2 1 R R r dr dR R R R -πρ=πρ ==? ?（ （2）) (41221R R R VR R V I -ρπ== （3）= ?= ? 2 1 R R r d E V ρρΘ=πε? dr r q R R 2 1 2 04211204R R R R q -πε )( ?)(?4212 122120R r R r r R R R VR r r q E <<-=πε= ∴ρ 6－3 一根铜线和一根铁线，长度均为l ，直径为d ，今把两者连接起来，并在此复合 导线两端加电势差V 。设l ＝l00m ，V=10V ，试计算（1）每根导线中的场强；（2）每根导线中的电流密度；（3）每根导线两端的电势差。（ρ铜＝1.6×10-8Ω.m ，ρ铁＝8.7×10-8Ω.m ） 解：（1）两根导线串联，总电流为l r V R R V R V I ）铜铁铜铁ρ+ρπ= +==(2

大物A-05,06-第五-六章,讲解

静电场习题1 一、选择题 1、 下列几个叙述中哪一个是正确的？ A 、电场中某点场强的方向，就是将点电荷放在该点所受电场力的方向； B 、在以点电荷为中心的球面上，由该点电荷所产生的场强处处相同； C 、场强方向可由E =F /q 定出，其中q 为试验电荷的电量，q 可正可负； D 、以上说法都不正确。 [ ] 1. C 解释：A 答案点电荷可能有正负；B 答案场强是矢量 2、 关于高斯定理的理解有下面几种说法，其中正确的是 A 、如果高斯面内无电荷，则高斯面上E 处处为零； B 、如果高斯面上E 处处不为零，则该面内必无电荷； C 、如果高斯面内有净电荷，则通过该面的电通量必不为零； D 、如果高斯面上E 处处为零，则该面内必无电荷。 [ ] 2. C 解释：A 答案通量为零不一定场强为零；D 答案考虑等量异号电荷，可以使得处处为零。 3、 如图所示，有一边长为a 的正方形平面，在其中垂线上距中心O 点 a /2处，有一电荷为q 的正点电荷，则通过该平面的电场强度通量为 A 、 03εq ； B 、0 4 επq ； C 、03επq ； D 、0 6εq 。 ［ ］ 3. D 解释：构建立方体包围点电荷，由高斯定理求出平面的通量。 4、 两个均匀带电的同心球面，半径分别为R 1、R 2(R 1

? ? 1 q 2 q S 二、填空题 5、 如图所示，边长分别为a 和b 的矩形，其A 、B 、C 三个顶点 上分别放置三个电量均为q 的点电荷，则中心O 点的场强为 ，方向 。 5. 2 04a q πε （方向一致皆可） 解释：A 、C 电荷的场强抵消。 6、 如图所示，电荷分别为1q 和2q 的两个点电荷单独在空间各点产生的静电 场强分别为1E 和2E ，空间各点总场强为12E E E =+ ，现在作一封闭曲面S ，则以下两式分别给出通过S 的电场强度通量 = ??S d E 1 ；=??S d E 。 6. 1 εq 2 1εq q + 解释：高斯定理通量只跟内部电荷有关。 7、 如图所示，两块“无限大”的均匀带电平行平板，其电荷面密度分别为σ（0σ>）及2σ-，试写出各区域的电场强度E ： I 区E 的大小 ，方向 ； II 区E 的大小 ，方向 ； III 区E 的大小 ，方向 。 7. 2εσ 右 0 23εσ 右 B σ 2σ -I II III

大学物理习题与作业答案5-1~~5-14

理想气体状态方程 5-1一容器内储有氧气，其压强为1.01?105Pa ，温度为270C ，求：（1）气体分子的数密度；（2）氧气的质 量密度；（3）氧分子的质量；（4）分子间的平均距离（设分子均匀等距分布）。 解：(1) nkT p =，32523 5/m 1044.2) 27273(1038.11001.1?=+???==-kT p n (2) R M m T pV mol = ，335mol kg/m 30.1)27273(31.810321001.1=+????== =∴-RT pM V m ρ (3) n m O 2=ρ ， kg 1033.510 44.230 .12625 2-?=?= =∴n m O ρ (4) m 1045.31044.2119 325 3 -?=?==n d 5-2在容积为V 的容器中的气体，其压强为p 1，称得重量为G 1。然后放掉一部分气体，气体的压强降至p 2， 再称得重量为G 2。问在压强p 3下，气体的质量密度多大？ 解： 设容器的质量为m ，即放气前容器中气体质量为m g G m -= 1 1，放气后容器中气体质量为m g G m -=22。 由理想气体状态方程有 RT M m g G RT M m V p mol 1mol 11-==， RT M m g G RT M m V p mol 2 mol 22-== 上面两式相减得 V p p G G g M RT )()(1212mol -=-， )(1 21 2m o l p p G G gV RT M --= 当压强为3p 时， 1 21 233mol 3p p G G gV p RT p M V m --? === ρ 压强、温度的微观意义 5-3将2.0?10-2kg 的氢气装在4.0?10-3m 2的容器中，压强为3.9?105Pa ，则氢分子的平均平动动能为多少？ 解： RT M m pV mol = ，mR pV M T mol =∴ J 1088.331 .8102100.4109.31021038.1232323222 35323 mol -----?=??????????===mR pV M k kT t ε 5-4体积33m 10-=V ，压强Pa 105=p 的气体分子平均平动动能的总和为多少？ 解：kT N t 23=∑ε，其中N 为总分子数。 kT V N nkT p == ，kT pV N = J 15010102 3 232335=??===∑∴-pV kT kT pV t ε

大物试卷

一． 单选 1．在点电荷－q 的电场中，若取图中P 点为电势零点， 则M 点的电势为（ ） (A) (B) (C) (D) 2．一点电荷放在球形高斯面外。下列哪几种情况，通过高斯面的电场强度通量将发生变化？ （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 ）将高斯面外的点电荷移动，但仍在高斯面外； （D ）将高斯面半径缩小。 3. 一孤立导体球壳带有正电荷，若将远处一带电体移至导体球壳外附近，则下列说法正确的是 (A) 导体球壳外附近的场强仍与其表面垂直； (B) 导体球壳面上的电荷仍为均匀分布； (C) 导体球壳的电势仍保持不变； (D) 由于静电屏蔽，球壳外的带电体在球壳内产生的场强处处为0. 4.真空中带电的空心导体球面与真空中带电的实心导体球体，它们的半径和所带的电量都相同，设带电球面的静电能为W1，带电球体的静电能为W2，则（ ） （A ）W1>W2 (B)W1=W2 (C)W1

大物作业

?物理系_2015_09 《大学物理AII 》作业 No.10 平衡态的气体动理论 班级 ________ 学号 ________ 姓名 _________ 成绩 _______ 一、判断题：（用“T ”表示正确和“F ”表示错误） [ F ] 1．温度的高低反映物质分子运动的剧烈程度，温度高说明每个气体分子运动 的速率大。 解：温度是个统计概念，是大量分子热运动的集体表现。把一个具有统计意义的概念同 单个分子的运动对应起来是错误的。 [ F ] 2．若系统处于某温度不变的平衡态，各气体分子的热运动速率趋于同一值。 解：根据麦克斯韦速率分布律，平衡态时气体分子热运动速率从0-∞都有可能。所以上 述描述错误。 [ F ] 3． ? 2 1 d )(v v v v vf ，表示在速率v 1～v 2区间内分子的平均速率。 解：21~v v 区间的分子数为 ()v v f N N v v v v d 2 1 21~?=? 该区间内分子速率之和为N N v =?d ()v v vf v v d 2 1? ，所以该区间分子的平均速率为 ()()()()?????= = ?→21 2 121 2 12 1d d d d d v v v v v v v v v v v v f v v vf v v f N v v vf N N N v [ F ] 3．若)(v f 为气体分子速率分布函数，N 为分子总数，则? 2 1 v v v )v (Nf d 表示在速率v 1～v 2区间内的 分子出现的概率。 [ T ] 4．有两种组成成分和状态不同的理想气体，若它们的平均速率相等，则它们 的最概然速率和方均根速率也相等。 解：根据三种速率的定义可以判断。P265 [ F ] 5．在气体动理论中，有时视理想气体分子为有质量而无大小的质点，有时视 为有一定大小(体积)的刚性小球，这主要取决于组成气体分子结构的不同。 解：选择模型不同主要取决于所研究的问题。 二、选择题： 1．对于麦克斯韦速率分布中最概然速率的正确理解，应是：

大物第一章习题及答案

第一章章节测试题 一、选择题（每小题3分，共计15分） 1．以下四种运动形式中，a 保持不变的运动是 （ D ） (A) 单摆的运动 (B) 匀速率圆周运动 (C) 行星的椭圆轨道运动 (D) 抛体运动 2．一物体从某一确定高度以0v 的速度水平抛出，已知它落地时的速度为 t v ，那么它运动的时间是 （ C ） (A) g t 0v v - (B) g t 20v v - (C) () g t 2 /1202v v - (D) () g t 22 /1202v v - 3．下列说法中，哪一个是正确的？ （ C ） (A) 一质点在某时刻的瞬时速度是2 m/s ，说明它在此后1 s 内一定要经过2 m 的路程 (B) 斜向上抛的物体，在最高点处的速度最小，加速度最大 (C) 物体作曲线运动时，有可能在某时刻的法向加速度为零 (D) 物体加速度越大，则速度越大 4．一质点沿x 轴运动，其运动方程为2 3 53x t t =-，其中t 以s 为单位。当t=2s 时，该质点正在 （ A ） （A ）加速 （B ）减速 （C ）匀速 （D ） 静止 5．下列关于加速度的说法中错误的是 （ C ） （A ）质点加速度方向恒定，但其速度的方向仍可能在不断的变化着 （B ）质点速度方向恒定，但加速度方向仍可能在不断的变化着 （C ）某时刻质点加速度的值很大，则该时刻质点速度的值也必定很大 （D ）质点作曲线运动时，其法向加速度一般不为零，但也有可能在某时刻法向加速度为零 二、填空题（每空2分，共计20分） 1．一辆作匀加速直线运动的汽车，在6 s 内通过相隔60 m 远的两点，已知汽车经过第二点时的速率为15 m/s ，则汽车通过第一点时的速率v 1 =__5.00m/s_。 2．质点沿半径为R 的圆周运动，运动学方程为 2 23t +=θ，则ｔ时刻质点的法向加速度 大小为a n = 16Rt 2 。 3．一质点沿x 方向运动，其加速度随时间变化关系为：a = 3+2 t ，如果初始时刻质点的速度v 0为5 m/s ，则当ｔ为3s 时，质点的速度 v = 23m/s 。 4．已知质点的运动学方程为：j t t i t t r )3 14()2125(32++-+=，当t = 2 s 时，速度的大 小=v 8m/s ，加速度的大小a = 4.12 m/s 2 。 5．在x 轴上作变加速直线运动的质点，已知其初速度为0v ，初始位置为x 0，加速度2 Ct a =（其中C 为常量），则其速度与时间的关系为=v 3/30Ct +v ，位置与时间的关系为x= 400x +v /12t Ct + 。 6．一质点从静止出发沿半径R =1 m 的圆周运动，其角加速度随时间t 的变化规律是 =12t 2-6t ，则质点的角速度ω =___4t 3-3t 2 (rad/s) _。 7．已知质点的运动学方程为24t r = i +(2t +3)j ，则该质点的轨道方程为__ x = (y 3)2 ;z=0_。 8．一质点沿x 轴作直线运动，它的运动学方程为x =3+5t +6t 2-t 3 (SI)，则加速度为零时，该质点的速度=v __17m/s __。 三、简答题（每题5分，共计25分） 1、原子的体积很小，所以可以看作质点，你认为这种说法对吗？为什么？

中国地质大学(武汉)大学物理下册习题答案

作业2 动量与角动量 功与能 2-1一步枪在射击时，子弹在枪膛受到的推力满足 t F 5103 4 400⨯- = 的规律，已知击发前子弹的速率为零，子弹出枪口时的速度为300 m/s ，受到的力变为零． 求： ⑴ 子弹受到的冲量？ ⑵ 子弹的质量为多少克？ 原题 3-3 2-2 一个质量m = 50 g ，以速率υ= 20 m/s 作匀速圆周运动的小球，在1/4周期向心力加给它的冲量是多大？ 原题 3-4

2-3 有一运送砂子的皮带以恒定的速率υ水平运动，砂子经一静止的漏斗垂直落到皮带上，忽略机件各部位的摩擦及皮带另一端的其它影响，试问： ⑴ 若每秒有质量为t M M d d ='的砂子落到皮带上，要维持皮带以恒定速率υ运动，需要多大的功率？ ⑵ 若='M 20 kg/s ，5.1=υm/s ，水平牵引力多大？所需功率多大？ 解： ⑴ 设t 时刻落到皮带上的砂子质量为M ， 速率为υ， t + d t 时刻，皮带上的砂子质量为 M + d M ，速率也是υ，根据动量定理，皮带作用在砂子上的外力 F 的冲量为： )0d ()d (d ⋅+-+=M M M M t F υυυ⋅=M d ∴ M t M F '==υυ d d 由第三定律，此力等于砂子对皮带的作用力F '，即F F ='． 由于皮带匀速运动，动力源对皮带的牵引力F F '=''，因而， F F =''，F F =''，F ρ''与υρ 同向， 动力源所供给的功率为： t M F P d d υυυρ ρρρ⋅=⋅=t M d 2υ=M '=2υ ⑵ 当t M M d d ='＝20 kg/s ，5.1=υm/s ，时， 水平牵引力 M F '=''υ＝ 30N 所需功率 M P '=2υ＝45W 2-4 哈雷彗星绕太阳运动的轨道是一个非常扁的椭圆，它离太阳最近的距离是 1011075.8⨯=r m ，此时它的速度是 411046.5⨯=υm/s ，它离太阳最远时的速率是 221008.9⨯=υm/s ，这时它离太阳的距离r 2是多少？ 原题 3-8

北京理工大学高分子物理作业题及答案

高分子物理 第一、二章作业 1、名词解释 （1） 高分子链的近程结构与远程结构 （2） 高分子链的构型与构象 （3） 高分子链的柔性与刚性 （4） 自由结合链、自由旋转链与等效自由结合链 （5） 均方末端距与均方回转半径 （6） 相对粘度、增比粘度、比浓粘度与特性粘度 （7） 分子量的多分散性与多分散性系数 （8） 数均分子量、重均分子量与粘均分子量 2、比较下列聚合物（写出名称与缩写）分子链柔性的大小，阐述理由。 CH 2 CH CH 2 CH CH 2 CH CH 3CN Cl n n n n Cl CH 2 CH CH 2 C Cl n Cl CH 2 C CH CH 2Cl n n Cl CH 2 C CH CH 2n CH 2 CH CH CH 2CH CH n C (CH 2)4 C O CH 2 CH 2 O O O C O CH 2 CH 2 O C O O n n C O O C CH 3O CH 3n (1)(2)(3)(4)

3、将分子量分别为105和104的同种聚合物的两个级分混合时，试求：10g 分子量为104的级分与1g 分子量为105的级分相混合时，计算n M 、w M 、z M 。 4、聚苯乙烯-甲苯溶液在25℃时测得不同浓度的渗透压为： Cx103（g/cm 3） 1.55 2.56 2.93 3.80 5.38 7.80 8.68 π （g/cm 3） 0.16 0.28 0.32 0.47 0.77 1.36 1.60 试求聚苯乙烯的Mn 和该溶液的A 2、χ1值（ρ1=0.862g/cm 3，ρ2=1.054g/cm 3）。 5、某种高分子溶液体系的Mark-Houwink 参数K 和α值分别为3.0x10-2和0.7，如果溶液的浓度为2.5x10-3g/ml ，在粘度计中的流过时间为145秒，溶剂流过的时间为100秒，试估算该试样的分子量。 6、某一聚合物的水溶液中含有水10mol ，聚合物0.1mol ，在100℃、1atm 下其蒸汽压为5.065x103Pa 。试计算每根高分子链所含有的链段数。当链段处于完全自由状态时，如每一链段长为50o A ， 试求该高分子链的均方半径。 7、现测得PP 在Θ溶剂的无扰尺寸A=0.0835nm[2/12/⎪⎭⎫ ⎝⎛=M h A θ]，求其等效自由 结合链的链段长度。 8、推导自由旋转链的均方末端距和均方回转半径，及其相互关系。 高分子物理 第三章作业 一、名词解释 1、溶解与溶胀 2、溶度参数与Huggins 参数 3、扩张因子与第二维利系数 4、内增塑与外增塑

大学物理1-1测试题及答案

大学物理1-1测试题（第三，四章） 一、 简答题(每题5分,共20分) (1) 请写出质点系动量定理的内容（文字及数学形式），并说出系统动量守恒的条件？ 答：作用于系统的合外力所产生的冲量等于系统动量的增量， 00 t t Fdt p p =-⎰ ；系统动量守恒的条件是体系所受合外力为零（如果系 统内力远大于外力，也可近似认为其是守恒）。 (2) 什么是保守力？保守力与势能之间有何关系？ 答：保守力是指做功只与初末位置有关，与质点运动路径无关的力；保守力做功等于体系势能增量的负值（或势能的减小量）。 (3) 简述功能原理（文字及数学形式），并说出系统机械能守恒的条件？ 答：外力及内部非保守力做功之和等于体系机械能的增量， 0ex in nc W W E E +=-，此即功能原理；当外力与内部非保守力做功之和为 零时，体系的机械能守恒。 (4) 简述刚体定轴转动的角动量定理（文字及数学形式）,并说出系统角动量守恒的条件？ 答：当刚体做定轴转动时，作用于刚体的合外力矩等于刚体对该定轴的角动量关于时间的变化率，即() dL d J M dt dt ω= =；角动量守恒的条

件是体系所外力矩之和为零。 二、选择题(每题4分,共20分) （1）对质点系有以下几种说法：①质点系总动量的改变与内力无关； ②质点系总动能的改变与内力无关；③质点系机械能的改变与保守内力无关。下列对上述说法判断正确的是（ C ） （A）只有①是正确的(B) ①、②是正确的 (C) ①、③是正确的（D）②、③是正确的（2）有两个倾角不同,高度相同,质量一样的斜面放在光滑的水平面上,斜面是光滑的,有两个一样的小球从这两个斜面的顶点,由静止开始下滑,则( D ) （A）小球到达斜面底端时的动量相等（B）小球到达斜面底端时的动能相等 （C）小球、斜面、地球组成的系统,机械能不守恒（D）小球和斜面组成的系统在水平方向上动量守恒 （3）关于力矩有以下几种说法，其中正确的是：（B）（A）内力矩会改变刚体对某个定轴的动量矩（角动量） （B）作用力和反作用力对同一轴的力矩之和必为零 （C）角速度的方向一定与外力矩的方向相同 （D）质量相等、形状和大小不同的两个刚体，在相同力矩作用下，它们的角加速度一定相等 （4）一均匀细棒可绕其一端在竖直平面内作无摩擦的定轴转动。使

大物习题答案1

习 题 一 1—1 一质点在平面xOy 内运动，运动方程为x =2t ，2219t y -= (SI)。(1)求质点的运动轨道；(2)求t =1s 和t =2s 时刻质点的位置矢量；(3)求t =1s 和t =2s 时刻质点的瞬时速度和瞬时加速度；(4)在什么时刻，质点的位置矢量和速度矢量垂直?这时x 、y 分量各为多少?(5)在什么时刻，质点离原点最近?最近距离为多大? [解] 质点的运动方程:t x 2=，2219t y -= (1)消去参数t ，得轨道方程为: 22 119x y - = (2)把t=1s 代入运动方程，得 j i j i r 172)219(22+=-+=t t 把t =2s 代入运动方程，可得 j i j i r 114)2219(222+=⨯-+⨯= (3)由速度、加速度定义式，有 4 /,0/4/,2/-====-====dt dv a dt dv a t dt dy v dt dx v y y x x y x 所以，t 时刻质点的速度和加速度为 j i j i t v v v y x 42-=+= j j i a 4-=+=y x a a 所以，t=1s 时，j i v 42-=，j a 4-= t=2s 时，j i v 82-=，j a 4-= (4)当质点的位置矢量和速度矢量垂直时，有 0=⋅v r 即 0]42[])219(2[2=-⋅-+j i j i t t t 整理，得 093=-t t 解得 3,3;0321-===t t t (舍去) m 19,0,s 011===y x t 时 m 1,m 6,s 322===y x t 时 (5)任一时刻t 质点离原点的距离 222)219()2()(t t t r -+= 令d r/d t =0 可得 t =3

大物习题答案第6章 波动光学

第6章波动光学 6.1基本要求 1．理解相干光的条件及获得相干光的方法. 2．掌握光程的概念以及光程差和相位差的关系，了解半波损失，掌握半波损失对薄膜干涉极大值和极小值条件的影响。 3．能分析杨氏双缝干涉条纹及薄膜等厚干涉条纹的位置 4．了解迈克耳孙干涉仪的工作原理 5．了解惠更斯－菲涅耳原理及它对光的衍射现象的定性解释. 6．了解用波带法来分析单缝夫琅禾费衍射条纹分布规律的方法，会分析缝宽及波长对衍射条纹分布的影响. 7．了解衍射对光学仪器分辨率的影响. 8．掌握光栅方程，会确定光栅衍射谱线的位置，会分析光栅常数及波长对光栅衍射谱线分布的影响. 9．理解自然光与偏振光的区别. 10．理解布儒斯特定律和马吕斯定律. 11．了解线偏振光的获得方法和检验方法. 6.2基本概念 1．相干光 若两束光的光矢量满足频率相同、振动方向相同以及在相遇点上相位差保持恒定，则这两束光为相干光。能够发出相干光的光源称为相干光源。 2．光程 光程是在光通过介质中某一路程的相等时间内，光在真空中通过的距离。若介质的折射率为n，光在介质中通过的距离为L，则光程为nL。薄透镜不引起附加光 程差。光程差∆与相位差ϕ ∆的关系 2π ϕ λ ∆=∆。 3．半波损失 光在两种介质表面反射时相位发生突变的现象。当光从光疏介质（折射率较小的

介质）射向光密介质（折射率较大的介质）时，反射光的相位较之入射光的相位跃变了π，相当于反射光与入射光之间附加了半个波长的光程差，所以称为半波损失。 4．杨氏双缝干涉 杨氏双缝干涉实验是利用波阵面分割法来获得相干光的。用单色平行光照射一窄缝S ，窄缝相当于一个线光源。S 后放有与其平行且对称的两狭缝S 1和S 2，两缝之间的距离很小。两狭缝处在S 发出光波的同一波阵面上，构成一对初相位相同的等强度的相干光源，在双缝的后面放一个观察屏，可以在屏幕上观察到明暗相间的对称的干涉条纹，这些条纹都与狭缝平行，条纹间的距离相等。 5．薄膜干涉 薄膜干涉是利用分振幅法来获得相干光的。由单色光源发出的光经薄膜上表面的反射光和经薄膜下表面反射再折射形成的光是相干光，它们在薄膜的反射方向产生干涉。薄膜干涉的应用有增透膜，增反膜等。 6．劈尖 两片叠放在一起的平板玻璃，其一端的棱边相接触，另一端被细丝隔开，在两块平板玻璃的表面之间形成一空气薄层，叫做空气劈尖。自空气劈尖上下两面反射的光相互干涉。形成明暗交替、均匀分布的干涉条纹。 7．牛顿环 一块曲率半径很大的平凸透镜与一平玻璃相接触，构成一个上表面为球面，下表面为平面的空气劈尖。由单色光源发出的光经劈尖空气层的上下表面反射后相互干涉，形成明暗相间且间距不等的同心圆环，因其最早是被牛顿观察到的，故称为牛顿环。 8．迈克尔孙干涉仪 用互相垂直的两平面镜形成等效空气层，分振幅法产生相干光。条纹移动数目N 与反射镜移动的距离d ∆之间的关系为 2d N λ ∆=⋅ 9．夫琅和费单缝衍射

大物作业题1-6及答案

作业题一（静止电荷的电场） 班级:_____________ 姓名:_____________ 学号:_____________ 一、选择题 1. 一均匀带电球面，电荷面密度为σ，球面内电场强度处处为零，球面上面元d S 带有σ d S 的电荷，该电荷在球面内各点产生的电场强度 (A) 处处为零． (B) 不一定都为零． (C) 处处不为零． (D) 无法判定 ．[ ］ 2. 电荷面密度均为＋σ的两块“无限大”均匀带电的平行平板如图放置，其周围空间各点电场强度E 随位置坐标x 变化的关系曲线为：(设场强方向向右为正、向左为负) ［ ］ 3. 将一个试验电荷q 0 (正电 荷)放在带有负电荷的大导体附近P 点处(如图)，测得它所受的力为 F ．若考虑到电荷q 0不是足够小，则 (A) F / q 0比P 点处原先的场强数值大． (B) F / q 0比P 点处原先的场强数值小． (C) F / q 0等于P 点处原先场强的数值． (D) F / q 0与P 点处原先场强的数值哪个大无法确定． ［ ］ 4. 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) 0 48εq ． ［ ］ 5. 高斯定理 ⎰⎰⋅=V S V S E 0/d d ερ (A) 适用于任何静电场． (B) 只适用于真空中的静电场． (C) 只适用于具有球对称性、轴对称性和平面对称性的静电场． (D) 只适用于虽然不具有(C)中所述的对称性、但可以找到合适的高斯面的静电场． ［ ］ 02ε P

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 D C B B 二、填空题： 1. 8 m ，10 m 2. m r s 042.023201.0=⨯⨯ ==πθ ， s m v s r t r v po /0041.0/3==∆∆= 3.s m l l r v v t /8.69cos sin sin sin sin 2===== θω θωθθωθ 或θ ω θθ22cos 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 2 3 30cos 2 = == ρ 所以轨道的曲率半径g v a v n 3322 2= =ρ 5. 以地球为参考系，()⎪⎩⎪⎨⎧=+=2 02 1gt y t v v x 消去t ，得炮弹的轨迹方程 ()202x v v g y += 同理，以飞机为参考系 2 22x v g y = 6. ()2 s 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 ()2 2s m 26 .12360 2405.023.02-⋅=⨯⨯⨯⨯===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 ++=∆ ( j i j i j i 73.227.1745cos 181030+=+-+-= 平均速度的大小为 )s m (35 .050 73.227.17122-⋅=+=∆∆=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 (16.150 581-⋅==∆= t S v 2．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。转动的角速度ω与时间t 的函数关系为2 kt =ω（k 为常量）。已知t ＝2 s 时，质点P 的速度值为32 m/s 。试求t ＝1 s 时，质点P 的速度与加速度的大小。 解：先根据已知条件求k 。t =2s 时，P 点的速度值 3222 =⨯==Rk R v ω 所以 )s r a d (4 2 4324323-⋅=⨯==R k t =1s 时，P 的速度大小为 ) (东x