长安大学物理习题答案

❶ 速度求大学物理简明教程习题答案

大学物理参考答案

综合练习一
一、填空题
1. 7m 3m/s 6m/s 2. 平行 垂直
3. 小于 4. 守恒 不守恒
5. 16 J 16 J 6. 相等 相等
7. 独立坐标 3 2 8. 无
9. 0 0 10. 垂直向里
二、单项选择题
1.D 2.D 3.C 4.D 5.D

三、计算题
1. 解：重力势能全部转化为弹簧的弹性势能
由机械能守恒定律
代入已知数据
解得 最大压缩量
2. 解：
解得：
3. 解： ∵氧气的内能
∴氧气的压强
4. 解：取高斯球面

5. 解：等边三角形面积：

磁通量：
感应电动势：
感应电动势的方向为逆时针。
综合练习二
一、填空题
1. －45m －21m/s －24m/s2 2. 一定 一定
3. 同一性质 4. 无关 有关
5. 大量气体分子 6. 大量分子平均平动动能的量度
7. 相同 相同 8. 正 减少
9. 不一定 一定 10. 垂直向里
二、单项选择题
1. B 2. B 3. A 4. A 5.C
三、计算题
1. 解：应用动能定理
代入已知数据：
解得：l = 0.45 m.
2. 解：对m，在竖直方向应用动量定理：F Δt = m v2－0
对M，由牛顿第三定律：

对地面，

3. 解： J
由于是等容过程, ∴W = 0, Q = ΔE1 = －102.5×102 J
J
等压过程, 做功W = P2ΔV = 41.0×102 J
吸收热量 Q = J

4. 解：电场分布 小球面内：
两球面间：
大球面外：
两球面间电势差：
5. 解：正方形面积：S = l 2 磁通量：
感应电动势：
感应电动势的方向为顺时针。
综合练习三
一、填空题
1. 13.5 m 9 m/s 9 m/s2 2. 法向 不一定
3. 有关 无关 4. 只有保守力做功 系统所受的合外力为零
5. 6.
7. 低 高 8. 有源 保守场
9. 10. 不一定
二、单项选择题
1.D 2.D 3.A 4.C 5.A
三、计算题
1. 解：
（1）冲量I = ( 动量定理 ) 解得：速度v = 2.7 m/s
∵3 秒末 F = 15 N, ∴加速度 a = F/m = 1.5 m/s2
（2）功 W = ( 动能定理 ) 解得：v = 2.3 m/s
∵3 米处 F = 15 N, ∴a = F/m = 1.5 m/s2
2. 根据动量守恒定律，由题意，x方向系统总动量为零

y方向，系统初状态总动量等于末状态总动量，

解得：（1） （2）
3. 解：
1摩尔氢和1摩尔氮的内能相同, 内能
1克氢气的内能 J/g
1克氮气的内能 J/g
4. 解：（1）
（2）
5. 解：
（1）正方形面积：S = l 2 磁通量：
感应电动势：
感应电动势的方向为顺时针。
（2）全电路欧姆定律
综合练习四
一、填空题
1. －9 m，－5m/s， －4m/s2 2. 不守恒，不等于零
3. 8 m /s2 ，2.67 m /s2 4. 1/3
5. 玻尔兹曼， 大量分子的平均平动动能 6. 0 ， 500 J
7. ，0 8. ，垂直向里
9. 大于 小于 10. 导体回路的磁通量的变化率， 法拉第电磁感应
二、单项选择题
1. D 2. B 3. C 4. A 5. B
三、计算题
1. 解：对小球进行受力分析并正交分解，列动力学方程：（设绳的拉力为F）
竖直方向：
水平方向：
由此解出周期
2. 由机械能守恒
由动量守恒定律
动能转化为弹性势能
弹簧的最大压力
联立以上4式，解出
3. 解：（1）氧气的内能
（2）氧气的内能

4.解： 设场强为零的点距点电荷q 为x ，由题意
解得 x = l /3
该点电势

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系 (院)

专 业

级、班级

号

姓 名

衡阳师范院2007期
《物理》（二）期末考试试题B卷（答卷）

题 号 二 三 四 五 合 签 名

复 查

评卷

、 单项选择题：（每题3共30）
1. 处于真空电流元 P点位矢 则 P点产磁应强度 ( B )
(A) ； (B) ； (C) ； (D) .
2. 磁应强度 均匀磁场取边 立形闭合面则通该闭合面磁通量： （ D ）
(A) ； (B) ； (C) ； (D) 0
3. 图两导线电流I1=4 AI2=1 A根据安培环路定律图所示闭合曲线C = ( A )
(A) 3μ0； （B）0；
(C) －3μ0； （D）5μ0
4．半径a直圆柱体载流I 电流I均匀布横截面则圆柱体外（r>a）点P磁应强度 ( A )
(A) ； (B) ；
(C) ； (D)
5．某刻波形图图所示列说确 ( B )
(A) A点势能能；
(B) B点势能能
(C) A、C两点势能能；
(D) B点能势能
6. 水平弹簧振拉离平衡位置5cm由静止释放作简谐振并始计若选拉向 轴向并 表示振程则简谐振初相位振幅 （ B ）
(A) ； (B) ；
(C) ； (D)
7. 物体作简谐振, 振程x=Acos(ωt+π/4)t=T/4(T周期)刻,物体加速度 ( D )
(A) ; (B) ; (C) ; (D)
8. 简谐振位移—间曲线关系图所示该简谐振振程
(A) x=4cos2πt（m）； ( C )
(B) x=4cos(πt－π)（m）；
(C) x=4cosπt（m）；
(D) x=4cos(2πt+π)（m）
9．余弦波沿x轴负向传播已知x=－1 m处振程y=Acos(ωt+ )若波速u则波程 ( C )
(A) ; (B) ;
(C) ; (D)
10．图所示两平面玻璃板OAOB构空气劈尖平面单色光垂直入射劈尖A板与B板夹角θ增干涉图 ( C )
(A) 干涉条纹间距增并向O向移；
(B) 干涉条纹间距减并向B向移；
(C) 干涉条纹间距减并向O向移；
(D) 干涉条纹间距增并向O向移.

评卷

二、填空题：（每题3共18）
1. 电流I直导线周围磁应强度
2. 相干波相干条件 振向相同、频率相同、相位差恒定
3. 谐振平衡位置运远点所需间 T/4 (用周期表示)走该距离半所需间 T/12 (用周期表示)
4. 微观说, 产电势非静电力 洛仑兹力
5．两谐振程x1=0.03cosωtx2=0.04cos(ωt+π／2)(SI)则合振幅 0.05 m
6. 描述简谐运三特征量 振幅、角频率、初相
评卷

三、简答题：（每题6共12）
1. 弹簧振振幅增两倍试析列物理量受影响：振周期、速度、加速度振能量
参考解答：弹簧振周期T=2π 【1】仅与系统内性质关与外界素关【1】所与振幅关【1】
vmax=ωAA增两倍vmax增原两倍【1】
amax=ω2AA增两倍amax增原两倍【1】
E= kA2A增两倍E增原四倍【1】
2． 同光源发光两部相干光哪几种几种别特点并举例
参考解答：同光源发光两部相干光两种：波阵面振幅【2】波阵面指原光源发同波阵面两部作两光源取相干光杨氏双缝干涉实验等【2】；振幅指普通光源同点发光利用反射、折射等二获相干光薄膜干涉等【2】
评卷

四、计算题：（第1题7其每题8共31）
1. 轻弹簧相连球沿x轴作振幅A简谐运该振表达式用余弦函数表示若t=0球运状态别：
(1) x0=－A；(2) 平衡位置向x向运；(3) x=A／2处且向x负向运试确定相应初相
解：(1) =π【1】；(2) =－π／2【1】；(3) =π／3【1】
相量图：【图（1）1；图（2）1；图（3）2】

2．水平弹簧振振幅A=2.0×10-2m周期T=0.50st=0
(1) 物体x=1.0×10-2m处向负向运；
(2) 物体x=－1.0×10-2m处向向运
别写两种情况振表达式
解： 相量图由题知 =4π【2】
（1）φ1= 其振表达式 x1=2.0×10-2cos(4πt+ ) (m) 【3】
（2）φ2= 或－ 其振表达式 x1=2.0×10-2cos(4πt+ ) (m) 【3】
解二： 解析（1）T=0x0=1.0×10-2m=A/2, v0<0. 【1】
由x0=Acosφ= 知 cosφ= 则φ=±
由 v0=－ωAsinφ0所φ= 【1】
其振表达式 x1=2.0×10-2cos(4πt+ ) (m) 【2】
（2）T=0x0=－1.0×10-2m=A/2, v0>0. 【1】
由x0=Acosφ=－ 知 cosφ=－ 则φ=± （或 ）
由 v0=－ωAsinφ>0 sinφ<0所φ= 或－ 【1】
其振表达式
x1=2.0×10-2cos(4πt+ ) (m)= 2.0×10-2cos(4πt－ ) (m) 【2】

3. 图所示线圈均匀密绕截面形整木环(木环内外半径别R1R2厚度h木料磁场布影响)共N匝求通入电流I环内外磁场布通管截面磁通量少?
解： 适选取安培环路根据安培环路定理两种情况讨论环外环内磁场作垂直于木环轴线圆轴线圆安培环路L
圆周环外 =0则由安培环路定理环外 B=0
圆周环内且半径r(R1<r<R2)根据电流布称性知与木环共轴圆周各点B相等向沿圆周切线向则由安培环路定理
【2】 B?2πr=μ0NI
由环内 B=μ0NI／(2πr) 【2】
求环管截面通磁通量先考虑环管内截面宽dr高h窄条面积通磁通量 dφ=Bhdr＝ dr【2】
通管全部截面磁通量 Φ= 【2】
4. 折射率n1=1.52镜表面涂层n2=1.38MgF2增透膜膜适用于波λ=550nm光膜厚度应少?
解： 增透膜使反射光干涉相消增透射光光强n空<n2<n1光MgF2、表面反射均半波损失【2】所反射光干涉相消条件
2n2h=(2k+1) , k=0,1,2,… 则 h=(2k+1) 【3】
k=0【1】增透膜厚度
hmin= = =9.96×10-8(m)= 99.6nm【2】
解二： 于增透膜使反射光干涉相消使透射光干涉相故由透射光干涉加强求增透膜厚度光MgF2、表面经二反射（半波损失）【2】透射镜与直接透MgF2透射光相遇两透射光光程差2n2h+λ/2由干涉相条件
2n2h+ =kλ,k=1,2,3,… 则h=(k－ ) 【3】
k=1【1】增透膜厚度hmin= = =9.96×10-8(m)=99.6nm【2】
评卷

五、证明题：（共9）
图所示直导线通电流I另矩形线圈共N 匝宽aL速度v向右平试证明：矩形线圈左边距直导线距离d线圈应电势
解： 由电势公式 求解
：通电流I直导线磁场布B=μ0I/2πx向垂直线圈平面向于线圈、两边 向与 向垂直故线圈向右平移线圈两边产应电势（、两导线没切割磁场线）左右两边产电势左、右两边电势? 向相同都平行纸面向视并联所线圈总电势
?＝?1－?2＝N[ － ]【3】
=N[ ]
=N[ － ]= = 【3】
? ＞0 则? 向与?1向相同即顺针向【3】
二： 线圈左边距直导线距离d线圈左边磁应强度B1=μ0I/2πd向垂直纸面向线圈速度v运左边导线电势
?1＝N =N =NvB1 =Nv L.
向顺针向【3】线圈右边磁应强度B2=μ0I/2π(d+a)向垂直纸面向线圈运右边导线电势
?2 =N =N =NvB2 =Nv L.
向逆针【3】所线圈应电势
?＝?1－?2= Nv L－Nv L=
? ＞0即? 向与?1向相同顺针向【3】
三： 由? = 积路径L取顺针向
? =N[ ]
=N[ ]=N( )
=Nv L－Nv L= 【6】
? ＞0即? 向与闭合路径L向相同顺针向【3】
解二：由拉弟电磁应定律求解
直导线磁场非均匀磁场B=μ0I/2πr线圈平面内磁场向垂直线圈平面向故距直导线r处取L宽dr面元dS=Ldr取路绕行向顺针向则通该面元磁通量
dΦ= =BdScos0°=
通总线圈平面磁通量（设线圈左边距直导线距离x）
Φ= 【3】
线圈内应电势由拉弟电磁应定律
? =－
线圈左边距直导线距离x=d线圈内应电势
? = 【3】
? ＞0所? 向与绕行向致即顺针向【3】
应电势向由楞定律判断：线圈向右平由于磁场逐渐减弱通线圈磁通量减少所应电流所产磁场要阻碍原磁通减少即应电流磁场要与原磁场向相同所电势向顺针向
.