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大学物理练习题精选

练习题精选

温馨提示:本练习题供复习练习之用,绝非考试题目。望同学们仔细研究如何求解过程,达到举一反三之效。

选择题精选

1. 同一光源发出的两列光波产生相干的必要条件是……………………( D )

A . 两光波的频率相同,振幅相同,相位差恒定

B . 两光波的传播方向相同,振动方向相同,振幅相同

C . 两光波的传播方向相同,频率相同,相位差恒定

D . 两光波的频率相同,振动方向相同,相位差恒定

2. 下列关于卡诺循环的说法正确的是………………………………………( C )

A . 卡诺循环是由准静态的两个等体过程和两个等压过程组成的

B . 卡诺循环是由准静态的两个等温过程和两个等体过程组成的

C . 卡诺循环是由准静态的两个等温过程和两个绝热过程组成的

D . 卡诺循环是由准静态的两个绝热过程和两个等压过程组成的

3. 一环形导线中通有电流I ,对如图所示的回路L 的磁感

应强度B 的环流d L

B l ??

应是……………………( D )

A . 2I

B . 0

C . 02I μ-

D . 02I μ

4. 已知某质点的运动方程为cos sin r R t i R t j ωω=+

,式中R 、ω是常数.则此质点将做…………………………………………………………………………( B )

A . 匀速直线运动

B . 匀速圆周运动

C . 匀变速直线运动

D . 变加速直线运动

5. 已知温度不变的某定量气体分子的算术平均速率为v 、最概然速率为p v ,则这气体分子的三种速率的关系是………………………( C )

A .p v v ==

B .p v v >>

C p v v >>

D .p v v >> 6. 列说法正确的是…………………………………………………………( D )

A . 伽利略变换与洛伦兹变换是等价的

B . 由相对论时空观知:时钟的快慢和量尺的长短都与物体的运动无关

C . 在所有惯性系中,一切物理定律的数学形式都是不同的

D . 在所有惯性系中,真空的光速具有相同的量值c

7. 下列关于机械振动和机械波的说法正确的是……………………………

( D )

A . 质点做机械振动,一定产生机械波

B . 波是指波源质点在弹性介质的传播过程

C . 机械波通过不同弹性介质时,波长、波速与频率均改变

D . 波在弹性介质中的传播频率与波源的振动频率相同,而与介质无关 8. 磁介质有三种,下列用相对磁导率r μ正确表征它们各自特性的是……( A )

A . 顺磁质r 1μ>,抗磁质r 1μ<,铁磁质r 1远大于μ

B . 顺磁质r 1μ>,抗磁质r 1μ=,铁磁质r 1远大于μ

C . 顺磁质r 0μ<,抗磁质r 0μ<,铁磁质r 1远大于μ

D . 顺磁质r 0μ>,抗磁质r 0μ>,铁磁质r 1远大于μ

9. 如图所示,在与均匀磁场B 垂直的平面内有一长为L 的金属棒OA ,设棒绕O 点以角速度ω转动,转轴与B 平行, 则棒的动生电动势大小为…………………………( A )

A . 21

2B L ω B . 2B L ω

C . 1

2

B L ω D . B L ω

10. 下列关于导体静电平衡的说法正确的是…………………………………( C )

A . 导体表面的场强处处与表面平行

B . 导体内部处处存在净电荷

C . 导体是等势体,其表面是等势面

D . 导体内部和外部的场强处处为零

11. 如图所示,两个质量相同、线度相同、形状相同的 均质物体,它们对各自的几何对称轴的转动惯量最大的 是………………………………………………( B )

A . 圆柱体

B . 薄圆筒

C . 一样大

D . 无法确定 薄圆筒 圆柱体

填空题精选

1. 某螺线管的自感L =10 mH ,通过线圈的电流I = 2A ,则它所储存的磁能W m =___2210-?_J .

2. 某人从10m 深的井中,把10kg 的水匀速上提,若每升高1m 漏去0.1kg 的水. 则把水从水面提到井口,人所作的功W =___ 882 (或900)_________ J .

3. 一平面简谐波沿x 轴的正方向传播,波速为160 m/s , t =0时的曲线如图所示,则简谐波的波长λ =__0.8_____m , 频率ν=_____200_____ Hz .

4. 温度为27℃时,1mol 氢气分子的内能E =__6232.5_ J .〔已知摩尔气体常量R = 8.31 J/(mol ·K )〕

5. 用一定波长的单色光进行双缝干涉实验时,要使屏上的干涉条纹间距变大,可采用的方法是: (1) 两狭缝的间距变小;(2) __将双缝到光屏的距离变大_.

6. 如图所示,图中O 点的磁感应强度大小B =______________.()012I

r

μππ+

7. 理想气体在某热力学过程中内能增加了230J ,而外 界对它做功30J ,则它吸收的热量Q = 200 J . 8. 如图所示,一段半径为R 、垂直于磁场的半圆导线, 通有电流I ,处于磁感应强度为B 的均匀磁场中,则这 段半圆导线所受安培力的大小F =___2BIR __________.

9. 质量为M 、半径为R 、自转运动周期为T 的地球,若地球是密度均匀分布

的实球体,则它自转运动的转动动能E k =_____22

2

45mR T π___________.

10. 半径分别为R A 和R B (R A

Q A 和Q B ,则两球壳间的电势差U AB = ________1012114Q R R πε??

- ???

________________.

11. 平行板电容器充电后与电源断开,然后充满相对电容率为εr 的各向均匀电介质. 则电容器的电容C 将__变大________. (填变小、变大或不变)

计算题精选

1.

一卡诺热机的效率为30%,其工作的低温热源的温度为57℃.若要将其效率提高到50%,求高温热源的温度应提高多少?

解:由卡诺热机效率 21

1T

T η=-

21330

??K 110.3

T T η?=

==-- 同理 21330

??K 110.5

T T η'=

=='-- 高温热源应提高的温度 11??K T T '-=

2. 如图所示,A 和B 两飞轮的轴杆可由摩擦啮合器使之连接,A 轮的转动惯量为J A =10 kg·m 2.开始时,B 轮静止,A 轮以角速度ωA = 200 rad/s 转动.然后使A 和B 连接,连接后两轮的角速度ω= 50 rad/s .求:(1) B 轮的转动惯量J B ; (2) 在啮合过程中损失的机械能ΔE .

解: (1) 由动量矩守恒定律得

A A A

B ()J J J ωω=+

B 10200(10)50J ?=+? 2B 30kg m J ?=? (2) 22

A A A B

11()22E J J J ωω?=-+ 2211

10200(1030)5022

=??-+? 51.510J =?

3. 一平面简谐波在t = 0时刻的波形如图所示.设波的频率ν=3.0Hz ,且此时图中P 点的运动方向向下,求:(1) 此波的波函数;(2) P 点的振动方程.

(1) 由图中v P <0知此波沿x 轴负向传播,继而知原点此时向y 正向运动

原点处 0002A y v =->, 02

3

?π?=- 又x =3m 处 3300y v =>, 32

π

??=-

由 2x ?πλ??= 得 2x

λπ

??=?30236m 223πππ-=?=??--- ???

此波的波函数 02c o s 2x y A t ππν?λ??

=++ ???

20.10cos 6m 183t x πππ?

?=+- ??

?

(2) P 点处 00P P y v =,

< 2

P π

??= P 点振动方程 c o s (2)

P P y A t πν?=+ 0.10cos 6m 2t ππ?

?=+ ??

?

4. 如图所示为矩形截面的螺绕环,环的内外半径分别为R 1和R 2,厚度为h ,绕有N 匝线圈,环中通有电流I . 求: (1) 环内的磁感应强度B ;(2) 环的自感L .

解:(1) 由安培环路定理 0d B r I μ?=∑?

得 02B r NI πμ?=

环内的磁感应强度 02NI

B r

μπ=

(2) 环内的磁通量

0d d d 2NIh

Bh r r r

μΦπ==

21002

1

1d d ln 22R R NIh NIh R r r R μμΦΦππ===??

环的自感 202

1

ln 2N h R N L I I R μψ

Φπ===

大学物理13章习题集详细答案解析

习题13 13-3.如习题13-3图所示,把一块原来不带电的金属板B 移近一块已带有正电荷Q 的金属板A ,平行放置。设两板面积都是S ,板间距为d ,忽略边缘效应,求:(1)板B 不接地时,两板间的电势差。(2)板B 接地时,两板间的电势差。 [解] (1)两带电平板导体相向面上电量大小相等符号相反,而相背面上电量大小相等符号相同,因此当板B 不接地,电荷分布为 因而板间电场强度为 S Q E 02ε= 电势差为 S Qd Ed U 0AB 2ε= = (2) 板B 接地时,在B 板上感应出负电荷,电荷分布为 故板间电场强度为 S Q E 0ε= 电势差为 S Qd Ed U 0AB ε= = B A -Q/2 Q/2 Q/2Q/2 A B -Q Q

13-4 两块靠近的平行金属板间原为真空。使两板分别带上面电荷密度为σ0的等量异号电荷,这时两板间电压为U0=300V。保持两板上电量不变,将板间空间一半如图习题13-4图所示充以相对电容率为εr=5的电介质,试求 (1)金属板间有电介质部分和无电介质部分的E,D和板上的自由电荷密度σ; (2)金属板间电压变为多少?电介质上下表面束缚电荷面密度多大? 13-5.如习题13-5图所示,三个无限长的同轴导体圆 柱面A、B和C,半径分别为R A、R B、R C。圆柱面B上带 电荷,A和C都接地。求B的表面上线电荷密度λ1和外表 I II

面上线电荷密度λ2之比值λ1/λ2。 [解] 由A 、C 接地 BC BA U U = 由高斯定理知 r E 01I 2πελ-= r E 02 II 2πελ= A B 0101I BA ln 2d 2d A B A B R R r r U R R R R πελπελ=-==? ?r E B C 020 2II BC ln 2d 2d C B C B R R r r U R R R R πελ πελ===? ?r E B C 02A B 01ln 2ln 2R R R R πελ πελ= 因此 A B B C 21ln :ln :R R R R =λλ 13-6.如习题13-6图所示,一厚度为d 的无限大均匀带电导体板,单位面积上两表面带电量之和为σ。试求离左表面的距离为a 的点与离右表面的距离为b 的点之间的电势差。 [解] 导体板场强0=内E ,由高斯定理可得板外场强为 2εσ = E 故A 、B 两点间电势差为 ()a b x x x U b d a d a d a a a B A -= ++- =?=? ???++++0 00 AB 2d 2d 0d 2d εσ εσεσ l E 13-7.为了测量电介质材料的相对电容率,将一块厚为 1.5cm 的平板材料慢慢地插进一电容器的距离为2.0cm 的两平行板中间。在插入过程中,电容器的电荷保持不变。插入之 Ⅰ Ⅱ Ⅲ B A

大学物理综合练习题及答案

综合练习题AII 一、 单项选择题(从每小题给出的四个备选答案中,选出一个正确答案,并 将其号码填在题干后的括号内,每小题2分,共计20分)。 1、 关于高斯定理,下面说法正确的是:( ) A. 高斯面内不包围电荷,则面上各点的电场强度E 处处为零; B. 高斯面上各点的E 与面内电荷有关,与面外的电荷无关; C. 穿过高斯面的电通量,仅与面内电荷有关; D. 穿过高斯面的电通量为零,则面上各点的E 必为零。 2、 真空中有两块互相平行的无限大均匀带电平板,其中一块的电荷面密度为 +σ,另一块的电荷面密度为-σ,两板间的电场强度大小为:( ) A. 0; B. 023εσ; C. 0εσ; D. 0 2εσ 。 3、 图1所示,P 点在半圆中心处,载流导线旁P 点的磁感应强度B 的大小为:( ) A. μ0I(r r 2141+π); B. μ0I(r r 2121+π); C. μ0I(r r 4141+π); D. μ0I(r r 4121+π) 。 4、 一带电粒子以速率V 垂直射入某匀强磁场B 后,运动轨迹是圆,周期为T 。若以速率2V 垂直射入,则周期为:( ) A. T/2; B. 2T ; C. T ; D. 4T 。 5、 根据洛仑兹力的特点指出下列叙述错误的为:( ) A. 洛仑兹力与运动电荷的速度相垂直; B. 洛仑兹力不对运动电荷做功; C. 洛仑兹力始终与磁感应强度相垂直;D. 洛仑兹力不改变运动电荷的动量。 6、 在杨氏双缝干涉实验中,两条狭缝相距2mm ,离屏300cm ,用600nm 光 照射时,干涉条纹的相邻明纹间距为:( ) A. 4.5mm ; B. 0.9mm ; C. 3.12mm ; D. 4.15mm 。 7、 若白光垂直入射到光栅上,则第一级光谱中偏离中心最远的光是:( ) A. 蓝光; B. 黄光; C. 红光 ; D. 紫光。 8、 一束光是自然光和线偏振光的混合光,让它垂直通过一偏振片。若以此入射光为轴旋转偏振片,测得透射光强度最大值是最小值的5倍,那么入射光束中自然光与线偏振光的光强比值为:( ) A. 2/3; B. 1/5; C. 1/3; D. 1/2。 9、 单缝夫琅和费衍射中,若屏幕上的P 点满足2/5sin λ?=a ,则该点为:( ) A. 第二级暗纹; B. 第五级暗纹; C. 第二级明纹; D. 第五级明纹。 10、 当加在光电管两极的电压足够高时,光电流会达到一个稳定值,这个稳定 值叫饱和电流。要使饱和电流增大,需增大照射光的:( ) A. 强度; B. 照射时间; C. 波长; D. 频率 。 二、 填空题(每小题2分,共计20分) 1、 图2所示,半径为R 电流为I 的圆形载流线圈在均 匀磁场B 中所受的磁力矩大小为 。 2、 电量均为+q 的两个点电荷相距2x ,则在这两个点电荷连线中点处的电势为 。 3、 在真空中,半径为R 的孤立导体球的电容为 。 4、 静电场由静止电荷产生,感生电场由 产生。 5、 真空中波长为λ的单色光在折射率为n 的介质中,由a 点传到b 点相位

大学物理(下)期末考试试卷

大学物理(下)期末考试试卷 一、 选择题:(每题3分,共30分) 1. 在感应电场中电磁感应定律可写成?-=?L K dt d l d E φ ,式中K E 为感应电场的电场强度。此式表明: (A) 闭合曲线L 上K E 处处相等。 (B) 感应电场是保守力场。 (C) 感应电场的电力线不是闭合曲线。 (D) 在感应电场中不能像对静电场那样引入电势的概念。 2.一简谐振动曲线如图所示,则振动周期是 (A) 2.62s (B) 2.40s (C) 2.20s (D) 2.00s 3.横谐波以波速u 沿x 轴负方向传播,t 时刻 的波形如图,则该时刻 (A) A 点振动速度大于零, (B) B 点静止不动 (C) C 点向下运动 (D) D 点振动速度小于零. 4.如图所示,有一平面简谐波沿x 轴负方向传 播,坐标原点O 的振动规律为)cos(0φω+=t A y , 则B 点的振动方程为 (A) []0)/(cos φω+-=u x t A y (B) [])/(cos u x t A y +=ω (C) })]/([cos{0φω+-=u x t A y (D) })]/([cos{0φω++=u x t A y 5. 一单色平行光束垂直照射在宽度为 1.20mm 的单缝上,在缝后放一焦距为2.0m 的会聚透镜,已知位于透镜焦平面处的屏幕上的中央明条纹宽度为2.00mm ,则入射光波长约为 (A )100000A (B )40000A (C )50000A (D )60000 A 6.若星光的波长按55000A 计算,孔镜为127cm 的大型望远镜所能分辨的两颗星2 4 1

精选新版2019年大学物理实验完整考试题库200题(含标准答案)

2019年《大学物理》实验题库200题[含参考答案] 一、选择题 1.用电磁感应法测磁场的磁感应强度时,在什么情形下感应电动势幅值的绝对值最大 ( ) A :线圈平面的法线与磁力线成?90角; B :线圈平面的法线与磁力线成?0角 ; C :线圈平面的法线与磁力线成?270角; D :线圈平面的法线与磁力线成?180角; 答案:(BD ) 2.选出下列说法中的正确者( ) A :牛顿环是光的等厚干涉产生的图像。 B :牛顿环是光的等倾干涉产生的图像。 C :平凸透镜产生的牛顿环干涉条纹的间隔从中心向外逐渐变密。 D :牛顿环干涉条纹中心必定是暗斑。 答案:(AC ) 3.用三线摆测定物体的转动惯量实验中,在下盘对称地放上两个小圆柱体可以得到的结果:( ) A :验证转动定律 B :小圆柱的转动惯量; C :验证平行轴定理; D :验证正交轴定理。 答案:(BC) 4.测量电阻伏安特性时,用R 表示测量电阻的阻值,V R 表示电压表的内阻,A R 表示电流表的内阻,I I ?表示内外接转换时电流表的相对变化,V V ?表示内外接转换时电压表的相对变化,则下列说法正确的是: ( ) A:当R <?时宜采用电流表内接;

D :当V V I I ?>?时宜采用电流表外接。 答案:(BC ) 5.用模拟法测绘静电场实验,下列说法正确的是: ( ) A :本实验测量等位线采用的是电压表法; B :本实验用稳恒电流场模拟静电场; C :本实验用稳恒磁场模拟静电场; D :本实验测量等位线采用电流表法; 答案:(BD ) 6.时间、距离和速度关系测量实验中是根据物体反射回来的哪种波来测定物体的位置。 ( ) A :超声波; B :电磁波; C :光波; D :以上都不对。 答案:(B ) 7.在用UJ31型电位差计测电动势实验中,测量之前要对标准电池进行温度修正,这是 因为在不同的温度下:( ) A :待测电动势随温度变化; B :工作电源电动势不同; C :标准电池电动势不同; D :电位差计各转盘电阻会变化。 答案:(CD ) 8.QJ36型单双臂电桥设置粗调、细调按扭的主要作用是:( ) A:保护电桥平衡指示仪(与检流计相当); B:保护电源,以避免电源短路而烧坏; C:便于把电桥调到平衡状态; D:保护被测的低电阻,以避免过度发热烧坏。 答案:(AC ) 9.声速测定实验中声波波长的测量采用: ( ) A :相位比较法 B :共振干涉法; C :补偿法; D :;模拟法 答案:(AB ) 10.电位差计测电动势时若检流计光标始终偏向一边的可能原因是: ( ) A :检流计极性接反了。 B :检流计机械调零不准

大学物理一综合复习资料

《大学物理(一)》综合复习资料 一.选择题 1. 某人骑自行车以速率V 向正西方行驶,遇到由北向南刮的风(设风速大小也为V ),则他感到风是从 (A )东北方向吹来.(B )东南方向吹来.(C )西北方向吹来.(D )西南方向吹来. [ ] 2.一质点在平面上运动,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. [ ] 3.一轻绳绕在有水平轮的定滑轮上,滑轮质量为m ,绳下端挂一物体.物体所受重力为P , 滑轮的角加速度为β.若将物体去掉而以与P 相等的力直接向下拉绳子,滑轮的角加速度β将 (A )不变.(B )变小.(C )变大.(D )无法判断. 4. 质点系的内力可以改变 (A )系统的总质量.(B )系统的总动量.(C )系统的总动能.(D )系统的总动量. 5.一弹簧振子作简谐振动,当位移为振幅的一半时,其动能为总能量的 (A )1/2 .(B )1/4.(C )2/1.(D) 3/4.(E )2/3. [ ] 6.一弹簧振子作简谐振动,总能量为E 1,如果简谐振动振幅增加为原来的两倍,重物的质量增为原来的四倍,则它的总能量E 1变为 (A )4/1E .(B ) 2/1E .(C )12E .(D )14E . [ ] 7.在波长为λ的驻波中,两个相邻波腹之间的距离为 (A )λ/4. (B )λ/2.(C ) 3λ/4 . (D )λ. [ ] 8.一平面简谐波沿x 轴负方向传播.已知x =b 处质点的振动方程为)cos(0φω+=t y ,波速为u ,则波动方程为:

大学物理综合练习册答案南航

《大学物理》综合练习(一)参考答案 一、选择题 1.D ;2.D ;3.C ;4.C ;5.C ;6.C ;7.B ;8.A ;9.D ;10.D 。 二、填充题 1.m /s 2-;s 2;m 3;m 5。 2.j t i t )3 12()1(32+++;j t i 22+。 3. v h l h 2 2 -。 4.2m/s 8.4;2m/s 4.230。 5.m t kv mv t v +=00 )(;x m k e v x v -=0)(。 6.J 18-。 7.rg v π16320;3 4。 8.R GMm 6- 。 9.θsin 2gl ;θsin 3mg ; θsin 2g ;θcos g 。 10.j mv 2-;j R mv π22-。 11.v M m m V +-。 12.m 3.0。 13.100 r r v ;2 0212 121mv mv -。 三、计算题 1.(1) j t i t r )1(342++=;j t i t v 346+=;j t i a 2 126+=。 (2) j t i t r r r 42013+=-=?。 (3) 19 2 +=x y 。 2.(1) ? -=+ =t t t a v v 0201d ,3003 1 3d t t t v x x t -+=+=? 。 (2) 0=v 时s 1=t ,该时刻2m/s 2-=a ,m 3 2 3=x 。 (3) 0=t 时m 30=x ,0=v 时(相应s 1=t )m 32 31=x ,m 3 201=-=?x x x 。

3.(1) ??? ??==-=-332 2211a m g m a m g m T a m T g m μμ 解得 ??? ? ?? ?=====+-=2 3232 2121m/s 96.12.0m/s 88.56.0g g m m a g g m m m m a μμ (2) 2m 相对于3m 的加速度g a a a 4.03=-=',且221t a s '=,3m 移动距离2332 1 t a s =,因而m 20.04.04.02.033=?='= g g s a a s 。 4.切向:t v m kv d d =-,两边积分? ?-=t v v t m k v v 0d d 0,得t m k e v v -=0。 法向:t m k t m k e T e l v m l v m T 202202 --===,其中l v m T 200=为初始时刻绳中力。 5.利用机械能守恒和牛顿定律 ??? ????=-+-++=l v m mg T mgl mv mv 2 2 20)cos()]cos(1[2 121θπθπ 从以上两式中消去v ,得)cos 32(θ+=mg T 0=T 时,9413132cos 1 '?=?? ? ??-=-θ。 6.??? ??==-+=21 22211122211110sin sin cos cos m m v m v m v m v m v m θθθθ 解得 ?==-303 3 tan 1 2θ m/s 32.173102==v 由于 2 2 2211212 12121v m v m v m +=,即 22212v v v +=,系统机械能守恒,所以是弹性碰撞。 7.(1) ???==-a m T a m T g m B AB A AB A ,消去AB T 得 g g m m m a B A A 21 =+= 又 2 21at l = ,得 m 4.05 4 .022=?==a l t (2) 系统动量不守恒,因为在拉紧过程中滑轮对绳有冲击力。 ○ 0B 2 v 1 v

大学物理习题及综合练习答案详解

库仑定律 7-1 把总电荷电量为Q 的同一种电荷分成两部分,一部分均匀分布在地球上,另一部分均匀分布在月球上, 使它们之间的库仑力正好抵消万有引力,已知地球的质量M =l024kg ,月球的质量m =l022 kg 。(1)求 Q 的最小值;(2)如果电荷分配与质量成正比,求Q 的值。 解:(1)设Q 分成q 1、q 2两部分,根据题意有 2 221r Mm G r q q k =,其中041πε=k 即 2221q k q GMm q q Q += +=。求极值,令0'=Q ,得 0122=-k q GMm C 1069.5132?== ∴k GMm q ,C 1069.51321?==k q GMm q ,C 1014.11421?=+=q q Q (2)21q m q M =Θ ,k GMm q q =21 k GMm m q mq Mq ==∴2122 解得C 1032.6122 2?==k Gm q , C 1015.51421?==m Mq q ,C 1021.51421?=+=∴q q Q 7-2 三个电量为 –q 的点电荷各放在边长为 l 的等边三角形的三个顶点上,电荷Q (Q >0)放在三角形 的重心上。为使每个负电荷受力为零,Q 值应为多大 解:Q 到顶点的距离为 l r 33= ,Q 与-q 的相互吸引力为 20141r qQ F πε=, 两个-q 间的相互排斥力为 2 2 0241l q F πε= 据题意有 10 230cos 2F F =,即 2 022041300cos 41 2r qQ l q πεπε=?,解得:q Q 33= 电场强度 7-3 如图7-3所示,有一长l 的带电细杆。(1)电荷均匀分布,线密度为+,则杆上距原点x 处的线元 d x 对P 点的点电荷q 0 的电场力为何q 0受的总电场力为何(2)若电荷线密度=kx ,k 为正常数,求P 点的电场强度。 解:(1)线元d x 所带电量为x q d d λ=,它对q 0的电场力为 200200)(d 41 )(d 41 d x a l x q x a l q q F -+=-+= λπεπε q 0受的总电场力 )(4)(d 400020 0a l a l q x a l x q F l +=-+= ?πελπελ 00>q 时,其方向水平向右;00

精选-大学物理习题

习 题 10 10-2. 在S 系中的X 轴上,同地发生的两个事件之间的时间间隔是4s ,在S 系中这两个事件之间的时间间隔是5s 。 求S 系相对S 系的速率和在S 系中测得这两事件的空间间隔。 [解] (1) 由题意知,固有时s 40=τ,根据时间膨胀公式, 2 ) /(1c u -= ττ 有: 5/4/)/(102==-ττc u 由此得 ,53=c u 即c u 53= (2) 应用Lorentz 变换式,得: 2 ) /(1c u ut x x --= ' 所以 c c c u t u c u t u x x 35 4453 ) /(1)/(122-=?-=-?-=-?-?='? 因而S '系中这两个事件发生地点间相距3c 。 10-3.一列以速度v 行驶的火车,其中点C ′与站台中点C 对准时,从站台首尾两端同时发出闪光。从C ′的观测者看,这两次闪光是否同时?何处在先? 解:站台参考系认为闪光时同时发出的,这是两个异地同时事件。由于异地同时性的相对性,在与站台相对运动的火车参考系C ′的观测者看来,两个闪光不是同时发出的,其中沿着认为同时的参考系(站台)的运动方向,事件发生的越来越晚。可知,火车驶向的站台先发光。 10-4.在S 系中观测到两个事件同时发生在x 轴上,其间距离为1m ,在S '系中观测这两个事件之间的距离是2m 。求在 S '中测得的这两个事件发生的时间间隔。 [解] 在S 系中两事件时间间隔,0=?t 由Lorentz 变换 2 22 ) /(1)/(1c u x c u t t c u ut x x -- ='--= ' 得:???? ? ?? ??-?-=-?-?='?-?=-?-?='?222222)/(1)/(1)/(1)/(1c u x c u c u x c u t t c u x c u t u x x 将m 1m,2=?='?x x 代入上两式,得 s 1077.5,2 39-?-='?= t c u 10-5.一观察者测得运动的米尺长0.5m ,问此尺以多大的速度接近观察者?

《大学物理 》下期末考试 有答案

《大学物理》(下)期末统考试题(A 卷) 说明 1考试答案必须写在答题纸上,否则无效。请把答题纸撕下。 一、 选择题(30分,每题3分) 1.一质点作简谐振动,振动方程x=Acos(ωt+φ),当时间t=T/4(T 为周期)时,质点的速度为: (A) -Aωsinφ; (B) Aωsinφ; (C) -Aωcosφ; (D) Aωcosφ 参考解:v =dx/dt = -A ωsin (ωt+φ) ,cos )sin(2 4/?ω?ωπA A v T T t -=+?-== ∴选(C) 2.一弹簧振子作简谐振动,当其偏离平衡位置的位移的大小为振幅的1/4时,其动能为振动总能量的 (A) 7/6 (B) 9/16 (C) 11/16 (D )13/16 (E) 15/16 参考解:,1615)(221242122122 1221=-=kA k kA kA mv A ∴选(E ) 3.一平面简谐波在弹性媒质中传播,在媒质质元从平衡位置运动到最大位移处的过程中: (A) 它的动能转换成势能. (B) 它的势能转换成动能. (C) 它从相邻的一段质元获得能量其能量逐渐增大. (D) 它把自己的能量传给相邻的一段质元,其能量逐渐减小. 参考解:这里的条件是“平面简谐波在弹性媒质中传播”。由于弹性媒质的质元在平衡位置时的形变最大,所以势能动能最大,这时动能也最大;由于弹性媒质的质元在最大位移处时形变最小,所以势能也最小,这时动能也最小。质元的机械能由最大变到最小的过程中,同时也把该机械能传给相邻的一段质元。∴选(D )

4.如图所示,折射率为n 2、厚度为e 的透明介质薄膜 的上方和下方的透明介质的折射率分别为n 1和n 3,已知n 1 <n 2<n 3.若用波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜 上,则从薄膜上、下两表面反射的光束①与②的光程差是 (A) 2n 2 e . (B) 2n 2 e -λ / 2 . (C) 2n 2 e -λ. (D) 2n 2 e -λ / (2n 2). 参考解:半波损失现象发生在波由波疏媒质到波密媒质的界面的反射现象中。两束光分别经上下表面反射时,都是波疏媒质到波密媒质的界面的反射,同时存在着半波损失。所以,两束反射光的光程差是2n 2 e 。 ∴选(A ) 5.波长λ=5000?的单色光垂直照射到宽度a=0.25mm 的单缝上,单缝后面放置一凸透镜,在凸透镜的焦平面上放置一屏幕,用以观测衍射条纹,今测得屏幕上中央明条纹一侧第三个暗条纹和另一侧第三个暗条纹之间的距离d=12mm ,则凸透镜的焦距f 为: (A) 2m (B) 1m (C) 0.5m (D) 0.2m ; (E) 0.1m 参考解:由单缝衍射的暗纹公式, asin φ = 3λ, 和单缝衍射装置的几何关系 ftg φ = d/2, 另,当φ角很小时 sin φ = tg φ, 有 1103 310500061025.0101232==?=---?????λa d f (m ) , ∴选(B ) 6.测量单色光的波长时,下列方法中哪一种方法最为准确? (A) 双缝干涉 (B) 牛顿环 (C) 单缝衍射 (D) 光栅衍射 参考解:从我们做过的实验的经历和实验装置可知,最为准确的方法光栅衍射实验,其次是牛顿环实验。 ∴选(D ) 7.如果两个偏振片堆叠在一起,且偏振化方向之间夹角为60°,光强为I 0的自然光垂直入射在偏振片上,则出射光强为 (A) I 0 / 8. (B) I 0 / 4. (C) 3 I 0 / 8. (D) 3 I 0 / 4. 参考解:穿过第一个偏振片自然光的光强为I 0/2。随后,使用马吕斯定律,出射光强 10201 60cos I I I == ∴ 选(A ) n 3

大学物理习题精选-答案解析-第2章质点动力学

质点动力学习题答案 2-1一个质量为P 的质点,在光滑的固定斜面(倾角为α)上以初速度0v 运动,0v 的方向 与斜面底边的水平线AB 平行,如图所示,求这质点的运动轨道. 解: 物体置于斜面上受到重力mg ,斜面支持力N .建立坐标:取0v 方向为X 轴,平行 斜面与X 轴垂直方向为Y 轴.如图2-1. 图2-1 X 方向: 0=x F t v x 0= ① Y 方向: y y ma mg F ==αsin ② 0=t 时 0=y 0=y v 2sin 2 1 t g y α= 由①、②式消去t ,得 22 sin 21 x g v y ?= α 2-2 质量为m 的物体被竖直上抛,初速度为0v ,物体受到的空气阻力数值为f KV =,K 为 常数.求物体升高到最高点时所用时间及上升的最大高度. 解:⑴研究对象:m ⑵受力分析:m 受两个力,重力P 及空气阻力f ⑶牛顿第二定律: 合力:f P F += a m f P =+ y 分量:dt dV m KV mg =-- dt KV mg mdV -=+? 即 dt m KV mg dV 1 -=+ ??-=+t v v dt m KV mg dV 01

dt m KV mg KV mg K 1ln 10-=++ )(0KV mg e KV mg t m K +?=+- mg K e KV mg K V t m K 1 )(10-+=?- ① 0=V 时,物体达到了最高点,可有0t 为 )1ln(ln 000mg KV K m mg KV mg K m t +=+= ② ∵ dt dy V = ∴ Vdt dy = dt mg K e KV mg K Vdt dy t t m K t y ??? ?? ????-+==-0000 1)(1 mgt K e KV mg K m y t m K 11)(02-??????-+-=- 021 ()1K t m m mg KV e mgt K K -+--??=???? ③ 0t t = 时,max y y =, )1ln(11)(0)1ln(02max 0mg KV K m mg K e KV mg K m y mg KV K m m K + ?-????????-+=+?- )1ln(1 1)(0 22 02mg KV g K m mg KV mg KV mg K m +-?? ??? ? ?????? +-+= )1ln()(022 0002mg KV g K m KV mg KV KV mg K m +-++= )1ln(0 220mg KV g K m K mV +-= 2-3 一条质量为m ,长为l 的匀质链条,放在一光滑的水平桌面,链子的一端由极小的一 段长度被推出桌子边缘,在重力作用下开始下落,试求链条刚刚离开桌面时的速度.

大学物理(下)习题精选

1. 磁场复习题 1、如图所示,一无限长载流平板宽度为a ,线电流密度(即沿x 方向单位长度上的电流)为δ,求与平板共面且距平板一边为b 的任意点P 的磁感应强度。(提示:无限长载流平板可看成许多无限长的载流直导线组成) 解:利用无限长载流直导线的公式求解。 (1)取离P 点为X 宽度为dx 的无限长载流细条,它的电流 di=δdx (2)这载流长条在P 点产生的磁感应强度 x dx x di dB o o πδμπμ22== 方向垂直纸面向里。 (3)所有载流长条在P 点产生的磁感应强度的方向都相同,所以载流平板在P 点产生的磁感应强度 ?? +===+b b a x x dx dB B o b a b ln 22πδμπ δ μο ,方向垂直纸面向里。 2、书上习题7-16 解:(1)取半径为r 的园为回路 ( ) () 2 22 22a r a b I rB -?-=ππμ π 所以, ( ) r a r a b I B 2 22 202-?-=πμ (2) ? ?= b a rdr j I π2? ?=b a rdr Kr π23 233a b K -?=π 因此,() 3 323a b I K -= π 又根据环路定理,???=r rdr Kr rB απμπ2203 23 30a r K -?=πμ 故有 3 33303 3023a b a r r I a r r K B --?=-? =∴πμμ

3、如图所示,长直导线中通有电流I=5A ,另一矩形线框共1000匝,宽a =10cm ,长L=20cm , 以s m v /2=的速度向右平动,求当cm d 10=线圈中的感应电动势。 解:x I B πμ20= ,设绕行方向为顺时针方向,则BLdx BdS d ==φ y a y IL x ILdx d a y y a y y +===? ? ++ln 2200πμπμφφ = -=dt d N φε)(20a y y va IL N +πμ 当cm d y 10==时 , mV 21 .0)1.01.0(2 1.02104 2.0510007 =+?????= -ππε *上题中若线圈不动,而长导线中通有交变电流t i π100sin 5=A, 线圈内的感应电动势为多大? 解:同上有: y a y IL x ILdx d a y y a y y +===? ? ++ln 2200πμπμφφ =-=dt d N φ ε t y a y t L N πππμ100cos 1 .02 .0ln 2.010********ln 100cos 25070?????-=+?-=- t π100cos 104.42-?-=V *上题中若线圈向右平动,而长导线中仍有交变电流,则线圈内感应电动势又为多大? 线圈在向右平动的同时,电流也在变化,则有 =-=dt d N φ εy a y dt Ldi N +-ln 2/0πμ+)(20a y y va iL N +πμ t π100cos 104.42-?-=+t π100sin 100.23-? I

大学物理习题精选2008

第一章 质点运动学 1. 一质点沿半径2=R m 的圆周运动,其速率是时间的函数 t t v 222 +=(以“秒”计,以“米/秒”计),则它在1秒末时加速度t v a r 的大小 为_______(m.s -2)。 2. 两条直路交叉成α角,两辆汽车以速率和沿两条路行驶,则一车相对于另一车的速度的大小为____________________。 1v 2v 3. 一质点的运动方程为=γr j t R i t R r r ωωsin cos +,式中R ,ω为正的常量。在 t 1=ωπ/到t =2ωπ/2时间内,质点的位移r r Δ为 [ ] A. -2R i r B. 2R i r C. -2R j r D. 0 4. 一质点作任意的曲线运动,在一般情况下,下列各组量中相等的是 [ ] (注:其中v 是速率,是路程) s A .r r Δ与r r Δ B . dt v d r 与dt dv C. 与v dt ds D. v r 与 2 21v v r r + 5. 质点的速率对时间的一次导数dt dv 等于 [ ] A .切向加速度的大小(即t a r ) B.法向加速度的大小(即n a r ) C. 总加速度的大小 D.切向加速度在速度方向上的投影 6. 质点作匀加速圆周运动,则它的 [ ] A.切向加速度的大小和方向都在变化 B.总加速度的方向变化,大小不变 C.切向加速度的方向变化,大小不变 D.法向加速度的方向变化,大小不变

7. 已知质点的运动方程为j t y i t x r r r r )()(+= ,有人说其速度和加速度分别为 dt dr v =,22dt r d a = 其中22y x r +=,你说对吗? 8. 一质点沿半径R=2m 的圆周运动,其速率v 是时间的函数v =22 t +2t (t 以“秒”计,v 以“米/秒”计),求在一秒末时; (1) 它的加速度的大小; (2) τa r 与a r 的夹角的正切。 9. 一球以30m 1 ??s 的速率水平抛射,试求在第5s 末时切向加速度和法向加速 度的大小。 10. 一物体悬挂在弹簧上作竖直振动,其加速度为?=a ky ,式中k 为常量, y 是以平衡位置为原点所测得的坐标. 假定振动的物体在坐标y0处的速度为v0,试求速度v 与坐标y 的函数关系式. 第 二 、三章 (牛顿定律,运动定理和守恒定律) 1. 一颗子弹在枪筒里前进时所受合力的大小为t F 3 1044005 ×?=(SI ),子弹从枪口射出时的速率为300m.s -1。假设子弹离开枪口时合力刚好为零,则子弹走完枪筒全程的过程中所受合力的冲量的大小为_____N.S,子弹的质量m 为______kg 。 2. 一质点在二恒力作用下,位移为j i r r r r 83+=Δj i (SI ) ;在此过程中,动能的增量为24J ,已知其中一恒力F r r r 312?1=(SI ),则另一恒力的功为______J 。 3. 如图两个质量相等的小球由一轻弹簧连接,再用一细绳悬挂于天花板上,小

大学物理(上)期末试题(1)

大学物理(上)期末试题(1) 班级 学号 姓名 成绩 一 填空题 (共55分) 请将填空题答案写在卷面指定的划线处。 1(3分)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 (1) 质点在t =0时刻的速度=0v __________________; (2) 加速度为零时,该质点的速度v =____________________。 2 (4分)两个相互作用的物体A 和B ,无摩擦地在一条水平直线上运动。物体A 的动量是时间的函数,表达式为 P A = P 0 – b t ,式中P 0 、b 分别为正值常量,t 是时间。在下列两种情况下,写出物体B 的动量作为时间函数的表达式: (1) 开始时,若B 静止,则 P B 1=______________________; (2) 开始时,若B 的动量为 – P 0,则P B 2 = _____________。 3 (3分)一根长为l 的细绳的一端固定于光滑水平面上的O 点,另一端系一质量为m 的小球,开始时绳子是松弛的,小球与O 点的距离为h 。使小球以某个初速率沿该光滑水平面上一直线运动,该直线垂直于小球初始位置与O 点的连线。当小球与O 点的距离达到l 时,绳子绷紧从而使小球沿一个以O 点为圆心的圆形轨迹运动,则小球作圆周运动时的动能 E K 与初动能 E K 0的比值 E K / E K 0 =______________________________。 4(4分) 一个力F 作用在质量为 1.0 kg 的质点上,使之沿x 轴运动。已知在此力作用下质点的运动学方程为3243t t t x +-= (SI)。在0到4 s 的时间间隔内, (1) 力F 的冲量大小I =__________________。 (2) 力F 对质点所作的功W =________________。

西工大大学物理习题与综合练习

大学物理习题 1?质点运动学 一、选择题 1 .质点在xoy平面内作曲线运动,则质点速率的正确表达式为: dr v =— A . .. B . Lek j dy- ds “二一 & E . 2.质点作匀速圆周运动,下列各量中恒定不变的量是 Av 广F . F列表述中正确的是: A .质点沿:.轴运动,若加速度「匚:,则质点必作减速运动; B .在曲线运动中,质点的加速度必定不为零; C .若质点的加速度为恒矢量,则其运动轨道必为直线; D .当质点作抛体运动时,其法向加速度、、切向加速度「:是不断变化的,因此 严“ 7也是不断变化的。

4?在离水面高度为h的湖岸边上,有人用绳子拉船靠岸。若人以匀速率v0收绳,则船在水中的运动为: 二:: A .匀速运动,且v = v 0 ; B.加速运动,且v > v 0 ; C .加速运动,且v < v 0 ; D .减速运动。() x = + 3cos5 5.已知质点的运动方程为: 厂恥血&+及SH1 6式中A、B、0均为恒量, 且 ,则质点的运动为: A .一般曲线运动; B .匀速直线运动; C .圆周运动; D .匀减速直线运动; E .椭圆运动; F .匀加速直线运动。() 6.下列说法中正确的是 A .作曲线运动的物体,必有切向加速度;

B .作曲线运动的物体,必有法向加速度; C ?具有加速度的物体,其速率必随时间改变。() 7.在相对地面静止的坐标系内,A、B两船都以2二一I的速率匀速行驶, 轴正向,B船沿y轴正向。今在A船上设置与静止坐标系方向相同的坐标系 向的单位矢量用i , j表示),那么在A船上的坐标系中,B船的速度(以单位)为 A . -j B . -i -J n * c ■ c ■ c ■ C . ■ r」 D . ?」■■ /() 8.下列各种情况中,不可能存在的是 A .速率增加,加速度减小; B .速率减小,加速度增大; C .速率不变而有加速度; D .速率增大而无加速度; E .速率增大,而法向加速度的大小不变。() 9.一物体作单向直线运动,它在通过两个连续相等位移的平均速度分别为一I= 15二?「I则在整个过程中该物体的平均速度为 —1 —1 A . 12.5 丁: B . 11.75 -1 -1 C . 12 二1 : D . 13.75 二1 :() 、填空题 A船沿x (x、y 方 二?为

大学物理下期末试题及答案

大学物理(下)试卷(A 卷) 院系: 班级:________ : 学号: 一、选择题(共30分,每题3分) 1. 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): [ ] 2. 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: 0.0. 0.0 [ ] 3. 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. [ ] 4. 如图所示,一带负电荷的金属球,外面同心地罩一不带电的金属球壳,则在球壳中一点P 处的场强大小与电势(设无穷远处为电势零点)分别为: (A) E = 0,U > 0. (B) E = 0,U < 0. (C) E = 0,U = 0. (D) E > 0,U < 0.[ ] 5. C 1和C 2两空气电容器并联以后接电源充电.在电源保持联接的情况下,在C 1中插入一电介质板,如图所示, 则 (A) C 1极板上电荷增加,C 2极板上电荷减少. (B) C 1极板上电荷减少,C 2极板上电荷增加. x 3q 2

(C) C 1极板上电荷增加,C 2极板上电荷不变. (D) C 1极板上电荷减少,C 2极板上电荷不变. [ ] 6. 对位移电流,有下述四种说法,请指出哪一种说确. (A) 位移电流是指变化电场. (B) 位移电流是由线性变化磁场产生的. (C) 位移电流的热效应服从焦耳─楞次定律. (D) 位移电流的磁效应不服从安培环路定理. [ ] 7. 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) 三种说法都是正确的. [ ] 8. 在康普顿散射中,如果设反冲电子的速度为光速的60%,则因散射使电子获得的能量是其静止能量的 (A) 2倍. (B) 1.5倍. (C) 0.5倍. (D) 0.25倍. [ ] 9. 已知粒子处于宽度为a 的一维无限深势阱中运动的波函数为 a x n a x n π= sin 2)(ψ , n = 1, 2, 3, … 则当n = 1时,在 x 1 = a /4 →x 2 = 3a /4 区间找到粒子的概率为 (A) 0.091. (B) 0.182. (C) 1. . (D) 0.818. [ ] 10. 氢原子中处于3d 量子态的电子,描述其量子态的四个量子数(n ,l ,m l ,m s )可能取的值为 (A) (3,0,1,21- ). (B) (1,1,1,21 -). (C) (2,1,2,21). (D) (3,2,0,2 1 ). [ ] 二、填空题(共30分) 11.(本题3分) 一个带电荷q 、半径为R 的金属球壳,壳是真空,壳外是介电常量为 的无限大各向同 性均匀电介质,则此球壳的电势U =________________.

大学物理综合练习题

大学物理(一)课程期末考试说明 四川电大教学处 林朝金 《大学物理(一)》是中央电大开放教育工科各专业开设的一门重要的基础课。本学期的学习内容是《大学物理》(理论核心部分)的第一章至第八章的第三节。为了便于同学们理解和掌握大学物理的基本内容,本文将给出各章的复习要求,列出教材中的部分典型例题、思考题和习题目录,并编写一部分综合练习题。同学们复习时应以教材和本文为准。希望同学们在系统复习、全面理解的基础上,重点掌握复习要求的内容。通过复习和练习,切实理解和掌握大学物理学的基本概念、基本规律以及解决典型物理问题的基本方法。 第一章 运动和力 一、复习要求 1.理解运动方程的概念。能根据运动方程判断质点做何种运动。 2.理解位移、速度、加速度的概念。掌握根据运动学方程求解质点运动的位移、速度、加速度的方法(一维和二维)。 3.理解法向加速度和切向加速度的概念。会计算抛体运动和圆运动的法向加速度和切向加速度。 4.理解牛顿运动定律及其适用条件。 5.理解万有引力、重力、弹性力和摩擦力的基本作用规律以及在这些力作用下典型运动的特征。 一、典型题 (一)教材上的例题、思考题和习题 1.例题:例15,例16。 2.思考题:4,6,7,9,14,16。 3.习题:2,3,4,6,7,14,16,17。 (二)补充练习题 1.做直线运动的质点,其法向加速度 为零, 有切向加速度。做曲线运动的质点,其切向加速度 为零, 有法向加速度。(以上四空均填一定或不一定) 2.将一质点以初速度 沿与水平方向成θ角斜向上抛出,不计空气阻力,质点在飞行过程中, 是 的, 是 的, 是 的(以上三空均填变化或不变化)。质点飞行到最高点时,法向加速度 = ,切向加速度 = 。 3.做圆周运动的质点,一定具有 (填切向或法向)加速度,其加速度(或质点所受的合力)的方向 (填一定或不一定)指向圆心。 4.一质点的运动方程为x=0.2cos2πt ,式中x 以米为单位,t 以秒为单位。在 t=0.50秒时刻,质点的速度是 ,加速度是 。 5.一质点沿半径R=4m 的圆周运动,其速率υ=3t+1,式中t 以s 为单位,υ以m · s -1 为单位,求第2秒初质点的切向加速度和法向加速度值。 υ 0dt r d dt d υ dt d υ a n a τ

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