大学物理学孙厚谦答案
大学物理学孙厚谦答案
【篇一：普通物理12章习题解】
t>12.1 如图所示，ab长度为0.1m，位于a电子具有大小为
v0?10?107m/s的初速度。试问：（1）磁感应强度的大小和方向应如何才能使电子从a运动到b；（2）电子从a运动到b需要多长时间？
???
解：右。根据f??e??b
?
的右手方向规则b的方向应该内（在纸平面）。?
为了电子向右偏转电子上作用的落论磁力的方向在a点应向
结果电子在这种磁场中圆周运动根据牛顿第二定律（落仑磁力提供向心力）即
e?ob?m
?o
2
12.1习题
r
b?
m?o
e?1.6?10?19c er
1
r?ab?0.05m
2
?m?9.1?10?31kg
9.1?10?31?10?107
?b??1.14?10?2t ?19
1.6?10?0.05
(2) tab
1
?t t是周期 2
12.1习题
?b
?t?
2?r
?o
?tab?
?r3.14?0.05
??1.57?10?19s 7?o10?10
?2
答：（1）b?1.14?10t 方向 ?
（2）tab?1.57?10s
12.2 有一质子，质量是0.5g，带电荷为2.5?10c。此质子有
6?10m/s的水平初速，要使它维持在水平方向运动，问应加最小磁场的大小与方向如何？解：
?8
4
?9
先分析该质点上所受力的情况该质点没有其他场的作用下只有重力作用，质点平抛运动，所以质点上方向向上的大小为mg的一个力作用才能保证该质点作水平方向运动。此题中我们用加一磁场来产生落论兹力提供该需要的的力。
???f?q??b
?
考虑f的方向向上，的方向必须纸平面上向内?如图所示
mg0.5?10?3?9.8
q?b?mg?b???
q?2.5?10?8?6?10?4
习题12.2
12.3 如图所示，实线为载有电流i的导线。导线由三部分组成，ab 部分为1/4圆周，圆心为o，半径为a，导线其余部分为伸向无限远的直线，求o点的磁感应.强度b。
解：
设直导线部分ca和bd产生的磁感应强度b1
和b2，而
1
圆周导线ab产生的磁感应强度为 4
?（方向纸平
?oi
b1?
4?a
面上向上）
b2?
?（方向纸平面上向上） 4?a
圆周导线产生的磁感应强度为
b?
?oi
2r
1
圆周导线产生的磁感应强度为 4
习题12.4b3
b3?
1?oi?oi?? ?（方向纸平面上向上） 42a8a
????b0?b1?b2?b3
b0?b1?b2?b3?
?oi?oi?oi?oi
???(4??) ?（向纸平面上向上）
4?a4?a8a8?a
12.4 三根平行长直导线处在一个平面内，1,2和2,3之间距离都是3cm，其上电流i1?i2
及i3??(i1?i2)，方向如图所示。拭求一直线的位置，在这一直线上b=0。
解：
设各个导线之间距离a，已知条件a=3cm 无限长直导线产生的磁感应强度为b?
?oi
2?r
1
2
3
? b1?
?oi1?i?i
， b2?o2 ， b3?o3 。 2?r12?r22?r3
3
2
b2
???
考虑 b1 ，b2 ，b3 的方向和i1?i2 ，i3?(i1?i2)
b=0的位置只能在1与2号导线之间的某个处a点上，设该点到1号导线之间距离为?, 那么：
11
2
3
b
????ba?b1a?b2a?b3a
ba?b1a?b2b?b3a（方向为正）
b1a?
b2
2
?oi1?oi3?oi2
； b1b? ；b3? ； 2?x2?(2a?x)2?(a?x)
ba?
?oi1?oi2?(i?i)?i112
??o12?o(??)?0 2?x2?(a?x)2?(2a?x)2?xa?x2a?x
求解此方程x?2cm
答：在1，2连线上距1线2cm处（此线在1，2之间）且与1，2，3线平行。
12.5 一密绕圆形线圈，直径为40cm，导线中通有电流为2.5a，线
圈中心处
b0?1.26?10?4t。问这线圈有多少匝？
解：
单圆形线圈中心的磁感应强度为：
如果它是有n 组成的那么它产生的磁感应强度为：bo?n
?oi
2r
2rbo2?0.2?1.26?10?4
n???16
?oi4??10?7?2.5
答：该线圈有16匝
12.6 有一螺线管长20cm，半径2cm，密绕200匝导线，导线中的电流是5a。计算螺线管轴线上中点处的磁感应.强度b的大小。
解：
根据有限螺线管中的磁感应强度数值公式：b?
1
?oni(cos?2?cos?1) 2
?2?18o0??1 因为o是中心点。
??o??onicos?2
cos??
2
?
(2?r22
n200??1000匝/mn??2
?bo?4??10
?7
10。
?
04
?1000?5?
1012.6习题
?6.16?10?3t
12.7如图所示，两根导线沿铁环的互相垂直的半径方向被应到铁环上b,c两点。求环中心o处的磁感应.强度b是多少？
解：因为两直线上的id?与r互相平行所以它们在o点上产生的磁感应强度为0（零）那么o点上只有圆形线圈bc产生磁场强度 ?
?
3
4
bo?
3?oi3?oi??42r8r 式中r是圆形的半径
12.8两根无限长载流直导线与长方形框架位于同一平面内（如图所示），已知
a=b=c=10cm，l=10m，i=100a。求通过框架的磁通量。
解：
???1??2
d?1?b1ds?b1?d?
?oi
b1?
?1??dx?oln
a2?x2?a
同样方法可得
?oi??i?c?b
dx?oln
c2?x2?c
?oi?a?bc?b4??10?7?100?10
????1??2?[ln?ln]?2ln2?2.773?10?4wb
2?ac2??2??
c?b
12.9 同轴电缆由一导线圆柱和一同轴圆筒构成。使用时电流i从一导体流出，从另一导体流回，电流都是均匀分布在横截面上。设圆柱的半径为r1，圆筒的内，外半径分别为r2和r3（如图所示），r 为场点到轴线的垂直距离。求r从0到?的范围内，各处的磁感应.强度b。
解：
根据安培环路定理
0?r?r1
??b???d???o
?1
?i
（1）
??
?1
bd???ojs1
b?2?r??o
?oii2
??r?b1
?r122?r12
(2) r1?r?r2 时，
?2
b2d???oi
?i
b2?2?r??oi?b2?o
2?r
【篇二：大学物理b(80学时)】
s=txt>一、课程基本信息
课程名称：大学物理课程类别：大理必修课程学分/学时：5/80
适用对象：土木、应化，化工等专业
开课单位/教研室：材化学院/光源与照明教研室
二、课程设置目的与教学目标
1、物理学是研究物质的基本结构，相互作用和物质最基本、最普遍的运动形式及其相互转化规律的科学。它是自然科学的许多领域和工程技术的基础。
以物理学的基础知识为内容的《大学物理》课程，它所包括的经典
物理、近代物理及它们在科学技术上应用的初步知识等都是一个工
程技术人员和中小学教育工作者所必备的。因此，《大学物理》课
程是我校各专业学生的一门重要必修基础课。
《大学物理》课程的学习，一方面在于为学生较系统地打好必要的
物理基础，另一方面，使学
生初步学习科学的思想方法和研究问题的方法。这些都起着开阔思路、激发探求和创新精神、增强适应能力、提高人才素质的重要作用。由于本课程是在低年级开设的，因而它在使学生树立正确的学
习态度，掌握科学的学习方法，培养独立获取知识的能力，以尽快
适应大学阶段的学习规律等方面也起着重要的作用。此外，学习物
理知识、物理思想和物理学的研究方法，有助于培养学生建立辩证
唯物主义世界观。
2、教学目标：
（1）使学生获得系统的物理学基础知识。通过本课程的教学，应使
学生对物理学所研究的各种运动形式以及它们之间联系，有比较全
面和系统的认识；对本课程中的基本理论、基本知识和基本技能能
够正确地理解，并具有初步应用的能力。
（2）使学生了解并学习使用物理学的科学研究方法,培养学生逻辑
思维能力和应用数学知识解决物理问题的能力
（3）在大学物理的教学过程中，应逐步培养学生现代科学的自然观、辩证唯物主义世界观,培养学生严谨求实的科学态度和品格.提高他们
的科学素质.
四、教学基本要求
先修课程：高等数学。
本课程教学采用课堂讲授与学生自学、理论讲授与习题讨论、理论
讲授与演示实验相结合的教学方法教学。
（1）本课程以经典物理学的基础知识为主,适当选取近代物理学的
知识.力求结合各专业特点组织教材和进行教学.
（2）在教学过程中,要加强教学方法和手段的研究.激发学生的求知欲,提高学生学习的主动性和积极性.
（3）习题与考核——习题与考核是引导学生学习、检查教学效果的
重要环节，也是体现本课程要求的标志。习题的选取应围绕教学要
求强调基础性，降低技巧性，应尽量精选一些既能培养学生分析和
解决问题能力、巩固所学知识，又较贴近应用实际可激发学生学习
兴趣的作业。
考核由平时成绩和期末考试组成。平时成绩：由作业、考勤或期中
考试几部分组成，占总成绩的30%；期末考试：闭卷考试，占总成
绩的70%。
五、选用教材及主要参考资料
（1）选用教材：
孙厚谦主编，大学物理，湖南师范大学出版社，2014年1月。（2）参考资料：
? 程守洙，江之永主编，胡盘新等修订，《普通物理学》（第五版），高等教育出版社，1998
年
? 张三慧主编，《大学物理学》（一、二、三、四）第二版，清华
大学出版社，2000年 ? 刘克哲编，《物理学》（上、中、下）第二版，高等教育出版社，1999年 ? 向义和编，《大学物理》（上、下），清华大学出版社，1999年1月 ? 马文蔚等编著《物理学》（上、中、下）高等教育出版社 ? 马文蔚等编著《物理学》（上、下）高等教育出版社
? 赵近芳主编《大学物理学》（第3版﹡修订版）北京邮电大学出
版社，2011年12月
执笔：魏相飞审核：周军制（修）订时间：2015-2-09
【篇三：xiti】
xt>1．1 知识要点
1．c++语言的特点
(1）c++语言支持数据封装封装是指把对象属性和操作结合在一起，构成独立的单元，它的内部信息对外界是隐蔽的，不允许外界直接
存取对象的属性，只能通过有限的接口与对象发生联系。类是数据
封装的工具，对象是封装的实现。
(2）c++类中包含私有、公有和保护成员类的访问控制机制体现在
类的成员中可以有公有成员、私有成员和保护成员。对于外界而言，只需要知道对象所表现的外部行为，而不必了解内部实现细节。封
装体现了面向对象方法的―信息隐蔽和局部化原则‖。
(3）c++语言中通过发送消息来处理对象消息指对象之间在交互通
讯中所传送的信息。消息由三部分构成：消息名、接收消息的对象
标识和参数。一个对象向另一个对象发送消息请求某项服务，接收
消息的对象响应该消息，进行所要求的服务，并把操作的结果返回
给请求服务的对象。
(4)c++语言中允许友元破坏封装性
(5)c++语言允许函数名和运算符重载
(6）c++语言支持继承性继承指子类（派生类）可以自动拥有父类（基类）的全部属性和服务。父类和子类是一般与特殊的关系。在
定义一个子类时，可以把父类所定义的内容做为自己的内容，并加
入若干新的内容
(7）c++语言支持动态联编多态性是指在基类中定义的属性和服务
被子类继承后，可以具有不同的数据类型和表现出不同的行为。当
一个对象接收到一个请求进行某项服务的消息时，将根据对象所属
的类，动态地选用该类中定义的操作。
2．c++程序的组成
注释部分（两种风格）、编译预处理部分（宏定义，文件包含和条
件编译、）、程序正文部分（类型定义、常变量定义、函数定义）。最终，程序源代码由ascii码组成类似单词或词组的单元（词法单元），可以用任意的文本编辑器编辑，源代码中的空白（空格、tab、回车换行）用来表示词法单元的开始和结束，除这一功能外其余空
白将被忽略，但如果是字符串内部的空白（不含回车换行，或者说
字符串内不能直接回车换行，需要使用转义符）将作为字符串的一
部分输出，不会忽略。
注释：
1）一对符号“/ *”与“* /”之间的内容称为注释。它可以占多行，是从
c语言中继承来的一种注释形式。
2）一行中符号“//”之后的内容也称为注释。它只能占一行，是c++
语言特有的一种注释形式。
编译预处理命令：
c++的编译预处理命令以“#”开头。c++提供了三类编译预处理命令：宏定义、文件包含和条件编译。
程序主体：用函数组织过程，每个相对独立的过程都要组织成一个
函数；不同的程序由不同的函数按层次结构组织而成。一个c++程
序至少且仅包含一个main（）函数，也可以包含一个main（）函
数和若干个其他函数。其他函数可以是系统提供的库函数（例如
printf（）和scanf（）函数），也可以是用户根据需要自己编制设
计的函数
3．函数
c++的程序由若干个文件组成，文件名的后缀为.cpp（c plus plus）。每个文件又是由函数组成，函数之间可以调用。在这些函数中只有一个函数是主函数main()。程序执行时，操作系统先调用主函数，主函数再依次调用其它函数完成设计任务。
4．程序的编辑、编译、连接和运行
(1)编辑编辑是将编写好的c++源程序输入到计算机中，生成磁盘文件的过程。
(2）编译和连接过程
编译器的功能是将程序的源代码转换成为机器代码的形式，称为目标代码，然后，再将目标代码进行连接，生成可执行文件。
编译过程又可分为三个子过程。
（1）预处理过程：对源程序编译时，先进行预处理，如果源程序中有预处理命令，则先执行这些预处理命令，执行后再进行下面的编译过程。
（2）编译过程：编译过程主要是进行词法分析和语法分析的过程，又称源程序分析。
1）词法分析。2）语法分析。3）符号表。4）错误处理程序。5）生成目标代码。连接过程：这是编译的最后一个过程，将用户程序生成的多个目标代码文件和系统提供的库文件中的某些代码连接在一起由连接器生成一个可执行文件，存储这个可执行文件的扩展名为.exe。
(3）运行一个c++的源程序经过编译和连接后生成了可执行文件。运行可执行文件可在编译系统下选择相关菜单项来实现，也可以采用其他方法。
1．2典型例题分析与解答
例题1：显示“i am a student‖字符串，并通过简单的程序了解和熟悉运用vc++开发环境进行编写、编译、调试、显示结果的过程。
解答：该程序非常简单，如下代码所示，运用了cout输出流对象代表标准输出显示器，代表后边的字符串向显示器输出的方向。
#include iostream.h
void main()
{cout‖i am a student‖endl; }
编辑过程：
图1-1 新建对话框
①编辑
编辑是将c++源程序输入计算机的过程。在visual c++6.0主界面下，点击file菜单，选择new菜单项，即可出现new对话框，如图1-1
所示。在弹出窗口中的files标签页下，选择c++ source file。在选
项卡右面的文件编辑框里输入文件名如“exa”，在目录编辑框里输入
文件路径，如“d:\test”。点击确认按钮。将出现编辑窗口，如图1-2
所示。
在图1-2所示的右端编辑窗口里输入以下c++
源程序并保存文件。
图1-2 编辑窗口
②编译
编译是使用系统提供的编译器将文本文件exa.cpp生成机器语言的
过程，结果为exa.obj，由于没有得到系统分配的绝对地址，还不能
直接运行，如图1-3所示。选择编译菜单下的编译 exa.cpp，计算机将完成对当前源程序的编译。按提示建立默认工程空间。编译无错时，将源程序exa.cpp编译为目标文件exa.obj。
图1-3 编译源程序
③连接
连接是将目标文件exa.obj转换为可执行文件exa.exe的过程。如
图1-4所示选择编译菜单下的构件 exa.exe。连接无错时，将目标文
件exa.obj连接为exa.exe。
图1-4 源程序
④运行
运行是执行可执行文件exa.exe，屏幕输出运行结果。如图1-5所
示选择编译菜单下的执行 exa.exe。
图1-5 运行程序
运行结果如图1-6所示：
图1-6 运行结果
例题2：输入一名学生的成绩，判断该成绩的等级。
如=60的，显示“合格”，60的显示“不合格”。
程序：
#includeiostream.h //输入输出流对象的头文件
void main()
{ int score; //声明成绩变量，用来保存分数
cout‖输入成绩：‖; //提示用户的信息
cinscore;//从键盘上输入分数传递给score
if( score=60) //判断该条件是否真或假
cout‖合格‖endl; //当score=60是真的时候，运行该语句
else
cout‖不合格‖endl; //当score=60是假的时候，运行该语句
}
分析：
(1) (1) (1) 首先该题目要求输入一个分数，则事先声明一个整型变
量score。
(2) (2) (2) 其次从键盘上输入该分数，应有输入语句cin，并由上面
定义的变量
来保存分数。
(3) (3) (3) 然后根据分数来判断等级，有两种情况应该用if语句。
(4) (4) (4) 输出的信息是根据不同条件显示字符串，用到cout输出
流对象。
(5) (5) (5) 用到标准输入输出流对象，所以在程序前加相应头文件。例题3：面向对象的（）是一种信息隐蔽技术，目的在于将对象的
使用者与设计者分开。不允许使用者直接存取对象的属性，只能通
过有限的接口与对象发生联系。
a．多态性b．封装性 c．继承性 d．重用性
答案b
分析：封装性是指把对象属性和操作结合在一起，构成独立的单元，其内部信息对外界是隐蔽的，不允许外界直接存取对象的属性，只
能通过有限的接口与对象发生联系。
若不清楚多态性的定义，误选答案a。多态性是指当一个对象接收
到一个请求进行某项服务的消息时，将根据对象所属的类，动态地
选用该类中定义的操作。若不清楚继承性的定义，误选答案c。继承
是指派生类可以自动拥有基类的全部属性和服务。若不清楚重用性
的定义，误选答案d。重用性是多态性的一种表现形式。
例题4：c++源文件的扩展名为（）。
a．cpp b．c c．txt d．exe
答案a
分析：c++源程序的扩展名为cpp。c程序的扩展名为c。文本文件
的扩展名为txt。源程序编译后可执行文件的扩展名为exe。
若不清楚c++源程序扩展名和c源程序扩展名的区别，误选答案b。c++兼容c，当文件名保存为c时，调用c编译器；当文件名保存为cpp时调用c++编译器。若不清楚c++源程序扩展名和文本文件扩展
名的区别，误选答案c。c++源程序可以在文本编辑器里编辑，但一
定注意将其扩展名保存cpp，不能为txt。若不清楚c++源程序和
c++可执行文件的扩展名的区别，误选答案d。c++源程序经过编译、连接后得到可执行文件的扩展名为exe。
例题5：c++的合法注释是（）。
a．/*this is a c program/* b．// this is a c program
c．―this is a c program‖d．//this is a c program//
答案：b
分析：单行注释常采用“//”，多行注释采用“/*”和“*/”。单行注释也
可采用“/*”和“*/”，但答案a书写格式错误，不能选答案a。注释和
字符串的区别，双引号内的字符为字符串。不能选答案c。单行注释
不需要结束符“//”，如果有，只能作为注释的一部分存在。也不能
大学物理学下册答案第11章
第11章 稳恒磁场 习 题 一 选择题 11-1 边长为l 的正方形线圈，分别用图11-1中所示的两种方式通以电流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应强度的大小分别为：[ ] （A ）10B =，20B = （B ）10B = ，02I B l π= （C ）01I B l π= ，20B = （D ）01I B l π= ，02I B l π= 答案：C 解析：有限长直导线在空间激发的磁感应强度大小为012(cos cos )4I B d μθθπ= -，并结合右手螺旋定则判断磁感应强度方向，按照磁场的叠加原理，可计 算 01I B l π= ，20B =。故正确答案为（C ）。 11-2 两个载有相等电流I 的半径为R 的圆线圈一个处于水平位置，一个处于竖直位置，两个线圈的圆心重合，如图11-2所示，则在圆心O 处的磁感应强度大小为多少? [ ] （A ）0 （B ）R I 2/0μ （C ）R I 2/20μ （D ）R I /0μ 答案：C 解析：圆线圈在圆心处的磁感应强度大小为120/2B B I R μ==，按照右手螺旋定 习题11-1图 习题11-2图
则判断知1B 和2B 的方向相互垂直，依照磁场的矢量叠加原理，计算可得圆心O 处的磁感应强度大小为0/2B I R =。 11-3 如图11-3所示，在均匀磁场B 中，有一个半径为R 的半球面S ，S 边线所在平面的单位法线矢量n 与磁感应强度B 的夹角为α，则通过该半球面的磁通量的大小为[ ] （A ）B R 2π （B ）B R 22π （C ）2cos R B πα （D ）2sin R B πα 答案：C 解析：通过半球面的磁感应线线必通过底面，因此2cos m B S R B παΦ=?= 。故正 确答案为（C ）。 11-4 如图11-4所示，在无限长载流直导线附近作一球形闭合曲面S ，当曲面S 向长直导线靠近时，穿过曲面S 的磁通量Φ B 将如何变化？[ ] （ A ）Φ增大， B 也增大 （B ）Φ不变，B 也不变 （ C ）Φ增大，B 不变 （ D ）Φ不变，B 增大 答案：D 解析：根据磁场的高斯定理0S BdS Φ==? ，通过闭合曲面S 的磁感应强度始终为0，保持不变。无限长载流直导线在空间中激发的磁感应强度大小为02I B d μπ= ，曲面S 靠近长直导线时，距离d 减小，从而B 增大。故正确答案为（D ）。 11-5下列说法正确的是[ ] (A) 闭合回路上各点磁感应强度都为零时，回路内一定没有电流穿过 (B) 闭合回路上各点磁感应强度都为零时，回路内穿过电流的代数和必定为零 (C) 磁感应强度沿闭合回路的积分为零时，回路上各点的磁感应强度必定为零 (D) 磁感应强度沿闭合回路的积分不为零时，回路上任意一点的磁感应强度 I 习题11-4图 习题11-3图
大学物理(第四版)课后习题及答案质点
大学物理(第四版)课 后习题及答案质点 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
题1.1：已知质点沿x 轴作直线运动，其运动方程为 3322)s m 2()s m 6(m 2t t x --?-?+= 。求（l ）质点在运动开始后s 0.4内位移的大小； （2）质点在该时间内所通过的路程。 题1.1解：（1）质点在4.0 s 内位移的大小 m 3204-=-=?x x x （2）由 0)s m 6()s m 12(d d 232=?-?=--t t t x 得知质点的换向时刻为 ｓ2=P t （t 0不合题意） 则：m 0.8021=-=?x x x m 40x 242-=-=?x x 所以，质点在4.0 s 时间间隔内的路程为 m 4821=?+?=x x s 题1.2：一质点沿x 轴方向作直线运动，其速度与时间的关系如图所示。设0=t 时，0=x 。试根据已知的图t v -，画出t a -图以及t x -图。 题1.2解：将曲线分为AB 、BC 、CD 三个过程，它们对应的加速度值分别为 2A B A B AB s m 20-?=--= t t v v a （匀加速直线运动） 0BC =a （匀速直线） 2C D C D CD s m 10-?-=--= t t v v a （匀减速直线运动） 根据上述结果即可作出质点的a －t 图 在匀变速直线运动中，有
2002 1at t v x x + += 由此，可计算在0~2和4~6 s 时间间隔内各时刻的位置分别为 t /s 0 0.5 1 1.5 2 4 4.5 5 5.5 6 x /m 5.7- 10- 5.7- 0 40 48.7 55 58.7 60 用描数据点的作图方法，由表中数据可作0~2 s 和4~6 s 时间内的x －t 图。在2~4 s 时间内，质点是作v = 201s m -?的匀速直线运动，其x －t 图是斜率k = 20的一段直线。 题1.3：如图所示，湖中有一小船。岸上有人用绳跨过定滑轮拉船靠岸。设滑轮距水面高度为h ，滑轮到原船位置的绳长为0l ，试求：当人以匀速v 拉绳，船运动的速度v '为多少？ 题1.3解1：取如图所示的直角坐标系，船的运动方程为 ()()()j i r h t x t -+= 船的运动速度为 ()i i i r v t r r h h r t t t x t d d 1d d d d d d 2 /12 2 2 2 -??? ? ? ?-=-= ==' 而收绳的速率t r v d d - =，且因vt l r -=0，故 ()i v 2 /12 021-??? ? ? ?-- -='vt l h v 题1.3解2：取图所示的极坐标(r ,θ)，则 θr r r d d d d d d d d d d e e e e r v t r t r t r t r t θ+=+== ' r d d e t r 是船的径向速度，θd d e t r θ是船的横向速度，而 t r d d 是收绳的速率。由于船速v '与径向速度之间夹角位θ ，所以
大学物理学第三版课后习题答案
1-4 在离水面高h 米的岸上,有人用绳子拉船靠岸,船在离岸S 处,如题1-4图所示.当人以0v (m ·1-s )的速率收绳时,试求船运动的速度与加速度的大小. 图1-4 解: 设人到船之间绳的长度为l ,此时绳与水面成θ角,由图可知 2 22s h l += 将上式对时间t 求导,得 t s s t l l d d 2d d 2= 题1-4图 根据速度的定义,并注意到l ,s 就是随t 减少的, ∴ t s v v t l v d d ,d d 0-==-=船绳 即 θ cos d d d d 00v v s l t l s l t s v ==-=-=船 或 s v s h s lv v 02/1220)(+==船 将船v 再对t 求导,即得船的加速度 1-6 已知一质点作直线运动,其加速度为 a ＝4+3t 2s m -?,开始运动时,x ＝5 m,v =0,
求该质点在t ＝10s 时的速度与位置. 解:∵ t t v a 34d d +== 分离变量,得 t t v d )34(d += 积分,得 122 34c t t v ++= 由题知,0=t ,00=v ,∴01=c 故 22 34t t v += 又因为 22 34d d t t t x v +== 分离变量, t t t x d )2 34(d 2+= 积分得 2322 12c t t x ++= 由题知 0=t ,50=x ,∴52=c 故 52 1232++=t t x 所以s 10=t 时 m 7055102 1102s m 190102310432101 210=+?+?=?=?+?=-x v 1-10 以初速度0v ＝201s m -?抛出一小球,抛出方向与水平面成幔 60°的夹角, 求:(1)球轨道最高点的曲率半径1R ;(2)落地处的曲率半径2R .
大学物理学 答案
作业 1-1填空题 (1) 一质点，以1-?s m π的匀速率作半径为5m 的圆周运动，则该质点在5s 内，位移的大 小是 ；经过的路程 是 。 [答案： 10m ； 5πm] (2) 一质点沿x 方向运动，其加速度随时间 的变化关系为a=3+2t (SI)，如果初始时刻 质点的速度v 0为5m 2s -1，则当t 为3s 时， 质点的速度v= 。 [答案： 23m 2s -1 ] 1-2选择题 (1) 一质点作直线运动，某时刻的瞬时 速度s m v /2=，瞬时加速度2/2s m a -=，则 一秒钟后质点的速度 (A)等于零 (B)等于-2m/s (C)等于2m/s (D)不能确定。 [答案：D] (2) 一质点沿半径为R 的圆周作匀速率运 动，每t 秒转一圈，在2t 时间间隔中，其
平均速度大小和平均速率大小分别为 (A)t R t R ππ2,2 (B) t R π2,0 (C) 0,0 (D) 0,2t R π [答案：B] (3)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)dt dr (B)dt r d (C)dt r d || (D) 22)()(dt dy dt dx + [答案：D] 1-4 下面几个质点运动学方程，哪个是匀变速直线运动？ （1）x=4t-3；（2）x=-4t 3+3t 2+6；（3） x=-2t 2+8t+4；（4）x=2/t 2-4/t 。 给出这个匀变速直线运动在t=3s 时的 速度和加速度，并说明该时刻运动是加速 的还是减速的。（x 单位为m ，t 单位为s ） 解：匀变速直线运动即加速度为不等于
大学物理第三版下册答案(供参考)
习题八 8-1 电量都是q的三个点电荷，分别放在正三角形的三个顶点．试问：(1)在这三角形的中心放一个什么样的电荷，就可以使这四个电荷都达到平衡(即每个电荷受其他三个电荷的库仑力之和都为零)?(2)这种平衡与三角形的边长有无关系? 解: 如题8-1图示 (1) 以A处点电荷为研究对象，由力平衡知：q'为负电荷 2 2 2 0) 3 3 ( π4 1 30 cos π4 1 2 a q q a q' = ? ε ε 解得q q 3 3 - =' (2)与三角形边长无关． 题8-1图题8-2图 8-7 一个半径为R的均匀带电半圆环，电荷线密度为λ,求环心处O点的场强． 解: 如8-7图在圆上取? Rd dl= 题8-7图 ? λ λd d d R l q= =，它在O点产生场强大小为
2 0π4d d R R E ε? λ= 方向沿半径向外 则 ??ελ ?d sin π4sin d d 0R E E x = = ??ελ ?πd cos π4)cos(d d 0R E E y -= -= 积分R R E x 000 π2d sin π4ελ ??ελπ == ? 0d cos π400 =-=? ??ελ π R E y ∴ R E E x 0π2ελ = =，方向沿x 轴正向． 8-11 半径为1R 和2R (2R ＞1R )的两无限长同轴圆柱面，单位长度上分别带有电量λ和-λ,试求:(1)r ＜1R ；(2) 1R ＜r ＜2R ；(3) r ＞2R 处各点的场强． 解: 高斯定理0 d ε∑? = ?q S E s 取同轴圆柱形高斯面，侧面积rl S π2= 则 rl E S E S π2d =?? 对(1) 1R r < 0,0==∑E q (2) 21R r R << λl q =∑ ∴ r E 0π2ελ = 沿径向向外
大学物理(第四版)课后习题及答案 质点
题1.1：已知质点沿x 轴作直线运动，其运动方程为3322)s m 2()s m 6(m 2t t x --?-?+= 。求（l ）质点在运动开始后s 0.4内位移的大小；（2）质点在该时间内所通过的路程。 题1.1解：（1）质点在4.0 s 内位移的大小 m 3204-=-=?x x x （2）由 0)s m 6()s m 12(d d 232=?-?=--t t t x 得知质点的换向时刻为 ｓ2=P t （t = 0不合题意） 则：m 0.8021=-=?x x x m 40x 242-=-=?x x 所以，质点在4.0 s 时间间隔内的路程为 m 4821=?+?=x x s 题1.2：一质点沿x 轴方向作直线运动，其速度与时间的关系如图所示。设0=t 时，0=x 。试根据已知的图t v -，画出t a -图以及t x -图。 题1.2解：将曲线分为AB 、BC 、CD 三个过程，它们对应的加速度值分别为 2A B A B AB s m 20-?=--=t t v v a （匀加速直线运动） 0BC =a （匀速直线） 2C D C D CD s m 10-?-=--= t t v v a （匀减速直线运动） 根据上述结果即可作出质点的a －t 图 在匀变速直线运动中，有 2002 1at t v x x + += 间内，质点是作v = 201s m -?的匀速直线运动，其x －t 图是斜率k = 20的一段直线。 题1.3：如图所示，湖中有一小船。岸上有人用绳跨过定滑轮拉船靠岸。设滑轮距水面高度为h ，滑轮到原船位置的绳长为0l ，试求：当人以匀速v 拉绳，船运动的速度v '为多少？
《大学物理(上册)》课后习题答案
第1章 质点运动学 P21 1.8 一质点在xOy 平面上运动，运动方程为：x =3t +5, y = 2 1t 2 +3t -4. 式中t 以 s 计，x ,y 以m 计。⑴以时间t 为变量，写出质点位置矢量的表示式；⑵求出t =1 s 时刻和t ＝2s 时刻的位置矢量，计算这1秒内质点的位移；⑶ 计算t ＝0 s 时刻到t ＝4s 时刻内的平均速度；⑷求出质点速度矢量表示式，计算t ＝4 s 时质点的速度；(5)计算t ＝0s 到t ＝4s 内质点的平均加速度；(6)求出质点加速度矢量的表示式，计算t ＝4s 时质点的加速度(请把位置矢量、位移、平均速度、瞬时速度、平均加速度、瞬时加速度都表示成直角坐标系中的矢量式)。 解：（1）j t t i t r )432 1()53(2-+++=m ⑵ 1=t s,2=t s 时，j i r 5.081-= m ；2114r i j =+m ∴ 213 4.5r r r i j ?=-=+m ⑶0t =s 时，054r i j =-；4t =s 时，41716r i j =+ ∴ 140122035m s 404 r r r i j i j t --?+= ===+??-v ⑷ 1d 3(3)m s d r i t j t -==++?v ，则：437i j =+v 1s m -? (5) 0t =s 时，033i j =+v ；4t =s 时，437i j =+v 24041 m s 44 j a j t --?= ===??v v v (6) 2d 1 m s d a j t -==?v 这说明该点只有y 方向的加速度，且为恒量。 1.9 质点沿x 轴运动，其加速度和位置的关系为2 26a x =+，a 的单位为m/s 2， x 的单位为m 。质点在x =0处，速度为10m/s,试求质点在任何坐标处的速度值。 解：由d d d d d d d d x a t x t x ===v v v v 得：2 d d (26)d a x x x ==+v v 两边积分 210 d (26)d x x x =+? ?v v v 得：2322 250x x =++v ∴ 1m s -=?v 1.11 一质点沿半径为1 m 的圆周运动，运动方程为θ=2+33t ，式中θ以弧度计，t 以秒计，求：⑴ t ＝2 s 时，质点的切向和法向加速度；⑵当加速度 的方向和半径成45°角时，其角位移是多少? 解： t t t t 18d d ,9d d 2==== ωβθω ⑴ s 2=t 时，2 s m 362181-?=??==βτR a 2 222s m 1296)29(1-?=??==ωR a n ⑵ 当加速度方向与半径成ο45角时，有：tan 451n a a τ?== 即：βωR R =2 ，亦即t t 18)9(2 2=，解得：9 23= t 则角位移为：32 2323 2.67rad 9 t θ=+=+? = 1.13 一质点在半径为0.4m 的圆形轨道上自静止开始作匀角加速度转动，其角加速度为α=0.2 rad/s 2，求t ＝2s 时边缘上各点的速度、法向加速度、切向加速度和合加速度。 解：s 2=t 时，4.022.0=?== t αω 1s rad -? 则0.40.40.16R ω==?=v 1s m -? 064.0)4.0(4.022=?==ωR a n 2 s m -? 0.4 0.20.0a R τα==?=2s m -? 22222 s m 102.0)08.0()064.0(-?=+=+= τa a a n 与切向夹角arctan()0.06443n a a τ?==≈?
赵近芳版《大学物理学上册》课后答案
1 习题解答 习题一 1-1 ｜r ?｜与r ? 有无不同? t d d r 和 t d d r 有无不同? t d d v 和 t d d v 有无不同?其不同在哪里?试举例说明． 解：（1） r ?是位移的模，? r 是位矢的模的增量，即r ?1 2r r -=，1 2r r r -=?； （2） t d d r 是速度的模，即 t d d r = =v t s d d .t r d d 只是速度在径向上的分量. ∵有r r ?r =（式中r ?叫做单位矢），则t ?r ?t r t d d d d d d r r r += 式中t r d d 就是速度径向上的分量， ∴ t r t d d d d 与 r 不同如题1-1图所示 . 题1-1图 (3) t d d v 表示加速度的模，即t v a d d = ， t v d d 是加速度a 在切向上的分量. ∵有ττ (v =v 表轨道节线方向单位矢） ，所以 t v t v t v d d d d d d ττ += 式中dt dv 就是加速度的切向分量. (t t r d ?d d ?d τ 与的运算较复杂，超出教材规定，故不予讨论) 1-2 设质点的运动方程为x =x (t )，y = y (t )，在计算质点的速度和加速度时，有人先求出r ＝2 2y x +，然后根据v = t r d d ，及a ＝ 2 2d d t r 而求得结果；又有人先计算速度和加速度的分量，再合成求得结果，即 v = 2 2d d d d ?? ? ??+??? ??t y t x 及a = 2 22222d d d d ??? ? ??+???? ??t y t x 你认为两种方法哪一种正确？为什么？两者差别何在？ 解：后一种方法正确.因为速度与加速度都是矢量，在平面直角坐标系中，有j y i x r +=， j t y i t x t r a j t y i t x t r v 222222d d d d d d d d d d d d +==+==∴ 故它们的模即为
大学物理学(课后答案)第1章
第1章 质点运动学 习 题 一 选择题 1-1 对质点的运动，有以下几种表述，正确的是[ ] (A)在直线运动中，质点的加速度和速度的方向相同 (B)在某一过程中平均加速度不为零，则平均速度也不可能为零 (C)若某质点加速度的大小和方向不变，其速度的大小和方向可不断变化 (D)在直线运动中，加速度不断减小，则速度也不断减小 解析：速度是描述质点运动的方向和快慢的物理量，加速度是描述质点运动速度变化的物理量，两者没有确定的对应关系，故答案选C 。 1-2 某质点的运动方程为)(12323m t t x +-=，则该质点作[ ] (A)匀加速直线运动，加速度沿ox 轴正向 (B)匀加速直线运动，加速度沿ox 轴负向 (C)变加速直线运动，加速度沿ox 轴正向 (D)变加速直线运动，加速度沿ox 轴负向 解析：229dx v t dt = =-，18dv a t dt ==-，故答案选D 。 1-3 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率为v ，平均速度为v ，他们之间的关系必定有[ ] (A)v =v ，v =v (B)v ≠v ，v =v (C)v ≠v ，v ≠v (D)v =v ，v ≠v 解析：瞬时速度的大小即瞬时速率，故v =v ；平均速率s v t ?=?，而平均速度t ??r v = ，故v ≠v 。答案选D 。 1-4 质点作圆周运动时，下列表述中正确的是[ ]
(A)速度方向一定指向切向，所以法向加速度也一定为零 (B)法向分速度为零，所以法向加速度也一定为零 (C)必有加速度，但法向加速度可以为零 (D)法向加速度一定不为零 解析：质点作圆周运动时，2 n t v dv a a dt ρ =+=+ n t n t a e e e e ，所以法向加速度一定不为零，答案选D 。 1-5 某物体的运动规律为 2dv kv t dt =-，式中，k 为大于零的常量。当0t =时，初速为0v ，则速率v 与时间t 的函数关系为[ ] (A)2012v kt v =+ (B)2011 2kt v v =+ (C)2012v kt v =-+ (D)2011 2kt v v =-+ 解析：由于2dv kv t dt =-，所以 02 0()v t v dv kv t dt =-? ? ，得到20 11 2kt v v =+，故答案选B 。 二 填空题 1-6 已知质点位置矢量随时间变化的函数关系为2=4t +( 2t+3)r i j ，则从0t =到1t s =时的位移为 ，1t s =时的加速度为 。 解析：45342=-=+-=+1010r r r i j j i j ,228d d dt dt = ==111v r a i 1-7 一质点以初速0v 和抛射角0θ作斜抛运动，则到达最高处的速度大小为 ，切向加速度大小为 ，法向加速度大小为 ，合加速度大小为 。 解析：以初速0v 、抛射角0θ作斜抛的运动方程：
大学物理学(第三版)课后习题参考答案
习题1 1.1选择题 (1) 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)dt dr (B)dt r d (C)dt r d | | (D) 22)()(dt dy dt dx + [答案：D] (2) 一质点作直线运动，某时刻的瞬时速度s m v /2=，瞬时加速度2 /2s m a -=，则 一秒钟后质点的速度 (A)等于零 (B)等于-2m/s (C)等于2m/s (D)不能确定。 [答案：D] (3) 一质点沿半径为R 的圆周作匀速率运动，每t 秒转一圈，在2t 时间间隔中，其平均速度大小和平均速率大小分别为 (A) t R t R ππ2, 2 (B) t R π2,0 (C) 0,0 (D) 0,2t R π [答案：B] 1.2填空题 (1) 一质点，以1 -?s m π的匀速率作半径为5m 的圆周运动，则该质点在5s 内，位移的大小是 ；经过的路程是 。 [答案： 10m ； 5πm] (2) 一质点沿x 方向运动，其加速度随时间的变化关系为a=3+2t (SI)，如果初始时刻质点的 速度v 0为5m ·s -1 ，则当t 为3s 时，质点的速度v= 。 [答案： 23m ·s -1 ] (3) 轮船在水上以相对于水的速度1V 航行，水流速度为2V ，一人相对于甲板以速度3V 行走。如人相对于岸静止，则1V 、2V 和3V 的关系是 。 [答案： 0321=++V V V ]
1.3 一个物体能否被看作质点，你认为主要由以下三个因素中哪个因素决定： (1) 物体的大小和形状； (2) 物体的内部结构； (3) 所研究问题的性质。 解：只有当物体的尺寸远小于其运动范围时才可忽略其大小的影响，因此主要由所研究问题的性质决定。 1.4 下面几个质点运动学方程，哪个是匀变速直线运动？ （1）x=4t-3；（2）x=-4t 3+3t 2+6；（3）x=-2t 2+8t+4；（4）x=2/t 2 -4/t 。 给出这个匀变速直线运动在t=3s 时的速度和加速度，并说明该时刻运动是加速的还是减速的。（x 单位为m ，t 单位为s ） 解：匀变速直线运动即加速度为不等于零的常数时的运动。加速度又是位移对时间的两阶导数。于是可得（3）为匀变速直线运动。 其速度和加速度表达式分别为 2 2484 dx v t dt d x a dt = =+== t=3s 时的速度和加速度分别为v =20m/s ，a =4m/s 2 。因加速度为正所以是加速的。 1.5 在以下几种运动中，质点的切向加速度、法向加速度以及加速度哪些为零哪些不为零？ (1) 匀速直线运动；(2) 匀速曲线运动；(3) 变速直线运动；(4) 变速曲线运动。 解：(1) 质点作匀速直线运动时，其切向加速度、法向加速度及加速度均为零； (2) 质点作匀速曲线运动时，其切向加速度为零，法向加速度和加速度均不为零； (3) 质点作变速直线运动时，其法向加速度为零，切向加速度和加速度均不为零； (4) 质点作变速曲线运动时，其切向加速度、法向加速度及加速度均不为零。 1.6 ｜r ?｜与r ? 有无不同?t d d r 和d d r t 有无不同? t d d v 和t d d v 有无不同?其不同在哪里?试举例说明． 解：（1）r ?是位移的模，?r 是位矢的模的增量，即r ?12r r -=，12r r r -=?； （2） t d d r 是速度的模，即t d d r ==v t s d d . t r d d 只是速度在径向上的分量. ∵有r r ?r =（式中r ?叫做单位矢），则 t ?r ?t r t d d d d d d r r r += 式中 t r d d 就是速度在径向上的分量，
大学物理课后习题答案(全册)
《大学物理学》课后习题参考答案 习 题1 1-1. 已知质点位矢随时间变化的函数形式为 )ωt sin ωt (cos j i +=R r 其中ω为常量．求：（1）质点的轨道；(2)速度和速率。 解：1） 由)ωt sin ωt (cos j i +=R r 知 t cos R x ω= t sin R y ω= 消去t 可得轨道方程 222R y x =+ 2） j r v t Rcos sin ωωt ωR ωdt d +-== i R ωt ωR ωt ωR ωv =+-=2 122 ])cos ()sin [( 1-2. 已知质点位矢随时间变化的函数形式为j i r )t 23(t 42++=，式中r 的单位为m ，t 的单位为s .求： （1）质点的轨道；（2）从0=t 到1=t 秒的位移；（3）0=t 和1=t 秒两时刻的速度。 解：1）由j i r )t 23(t 42++=可知 2t 4x = t 23y += 消去t 得轨道方程为：2)3y (x -= 2）j i r v 2t 8dt d +== j i j i v r 24)dt 2t 8(dt 1 1 +=+==??Δ 3） j v 2(0)= j i v 28(1)+= 1-3. 已知质点位矢随时间变化的函数形式为j i r t t 22+=，式中r 的单位为m ，t 的单
位为s .求：（1）任一时刻的速度和加速度；（2）任一时刻的切向加速度和法向加速度。 解：1）j i r v 2t 2dt d +== i v a 2dt d == 2）21 22 12)1t (2] 4)t 2[(v +=+= 1 t t 2dt dv a 2 t +== n a == 1-4. 一升降机以加速度a 上升，在上升过程中有一螺钉从天花板上松落，升降机的天花板与底板相距为d ，求螺钉从天花板落到底板上所需的时间。 解：以地面为参照系，坐标如图，升降机与螺丝的运动方程分别为 2012 1 at t v y += （1） 图 1-4 2022 1 gt t v h y -+= （2） 21y y = （3） 解之 t = 1-5. 一质量为m 的小球在高度h 处以初速度0v 水平抛出，求： （1）小球的运动方程； （2）小球在落地之前的轨迹方程； （3）落地前瞬时小球的t d d r ，t d d v ，t v d d . 解：（1） t v x 0= 式（1） 2gt 2 1 h y -= 式（2） j i r )gt 2 1 -h (t v (t)20+= （2）联立式（1）、式（2）得 2 02 v 2gx h y -= （3） j i r gt -v t d d 0= 而 落地所用时间 g h 2t =
大学物理学上册习题解答
大学物理学习题答案 习题一答案 习题一 1.1 简要回答下列问题： (1) 位移和路程有何区别？在什么情况下二者的量值相等？在什么情况下二者的量值不相等？ (2) 平均速度和平均速率有何区别？在什么情况下二者的量值相等？ (3) 瞬时速度和平均速度的关系和区别是什么？瞬时速率和平均速率的关系和区别又是什么？ (4) 质点的位矢方向不变，它是否一定做直线运动？质点做直线运动，其位矢的方向是否一定保持不变？ (5) r ?v 和r ?v 有区别吗？v ?v 和v ?v 有区别吗？0dv dt =v 和0d v dt =v 各代表什么运动？ (6) 设质点的运动方程为：()x x t = ，()y y t =，在计算质点的速度和加速度时，有人先求出 r = dr v dt = 及 22d r a dt = 而求得结果；又有人先计算速度和加速度的分量，再合成求得结果，即 v = 及 a = 你认为两种方法哪一种正确？两者区别何在？ (7) 如果一质点的加速度与时间的关系是线性的，那么，该质点的速度和位矢与时间的关系是否也是线性 的？ (8) “物体做曲线运动时，速度方向一定在运动轨道的切线方向，法向分速度恒为零，因此其法向加速度 也一定为零.”这种说法正确吗？ (9) 任意平面曲线运动的加速度的方向总指向曲线凹进那一侧，为什么？ (10) 质点沿圆周运动，且速率随时间均匀增大，n a 、t a 、a 三者的大小是否随时间改变？ (11) 一个人在以恒定速度运动的火车上竖直向上抛出一石子，此石子能否落回他的手中？如果石子抛出后，火车以恒定加速度前进，结果又如何？ 1.2 一质点沿x 轴运动，坐标与时间的变化关系为224t t x -=，式中t x ,分别以m 、s 为单位，试计算：(1)在最初s 2内的位移、平均速度和s 2末的瞬时速度；(2)s 1末到s 3末的平均加速度；(3)s 3末的瞬时加速度。 解： (1) 最初s 2内的位移为为： (2)(0)000(/)x x x m s ?=-=-= 最初s 2内的平均速度为： 0(/)2 ave x v m s t ?= ==?
大学物理学吴柳下答案
大学物理学下册 吴柳 第12章 12.1 一个封闭的立方体形的容器,内部空间被一导热的、不漏气的、可移动的隔板分为两部分,开始其内为真空,隔板位于容器的正中间(即隔板两侧的长度都为l 0),如图12-30所示.当两侧各充以p 1,T 1与 p 2,T 2的相同气体后, 长度之比是多少)? 解: 活塞两侧气体的始末状态满足各自的理想气体状态方程 左侧: T pV T V p 111= 得, T pT V p V 1 11= 右侧: T pV T V p 222= 得, T pT V p V 2 22= 122121T p T p V V = 即隔板两侧的长度之比 1 22121T p T p l l = 12.2 已知容器内有某种理想气体,其温度和压强分别为T =273K,p =1.0×10-2 atm ,密度32kg/m 1024.1-?=ρ.求该气体的摩尔质量. 解: nkT p = (1) nm =ρ (2) A mN M = (3) 由以上三式联立得: 1235 2232028.010022.610 013.1100.12731038.11024.1----?=?????????==mol kg N p kT M A ρ 12.3 可用下述方法测定气体的摩尔质量:容积为V 的容器内装满被试验的气体,测出其压力为p 1,温度为T ,并测出容器连同气体的质量为M 1,然后除去一部分气体,使其压力降为p 2,温度不变,容器连同气体的质量为M 2,试求该气体的摩尔质量. 解： () V V -2 2p T )(21M M - V 1p T 1M V 2p T 2M 221V p V p = (1) ( )()RT M M M V V p 21 22-=- (2)
大学物理(第四版)课后习题及答案 磁场
习 题 题10.1：如图所示，两根长直导线互相平行地放置，导线内电流大小相等，均为I = 10 A ，方向 相同，如图所示，求图中M 、N 两点的磁感强度B 的大小和方向（图中r 0 = 0.020 m ）。 题10.2：已知地球北极地磁场磁感强度B 的大小为6.0?10-5 T 。如设想此地磁场是由地球赤道上 一圆电流所激发的（如图所示），此电流有多大？流向如何？ 题10.3：如图所示，载流导线在平面内分布，电流为I ，它在点O 的磁感强度为多少？ 题10.4：如图所示，半径为R 的木球上绕有密集的细导线，线圈平面彼此平行，且以单层线圈 覆盖住半个球面，设线圈的总匝数为N ，通过线圈的电流为I ，求球心O 处的磁感强度。 题10.5：实验中常用所谓的亥姆霍兹线圈在局 部区域内获得一近似均匀的磁场，其装置简图如图所示，一对完全相同、彼此平行的线圈，它们的半径均为R ，通过的电流均为I ，且两线圈中电流的流向相同，试证：当两线圈中心之间的距离d 等于线圈的半径R 时，在两线圈中心连线的中点附近区域，磁场可看成是均匀磁场。（提示：如以两线圈中心为坐标原点O ，两线圈中心连线为x 轴，则中点附近的磁场可 看成是均匀磁场的条件为x B d d = 0；0d d 22=x B ）
题10.6：如图所示，载流长直导线的电流为I，试求通过矩形面积的磁通量。 题10.7：如图所示，在磁感强度为B的均匀磁场中，有一半径为R的半球面，B与半球面轴线的夹角为 ，求通过该半球面的磁通量。 题10.8：已知10 mm2裸铜线允许通过50 A电流而不会使导线过热。电流在导线横截面上均匀分布。求：（1）导线内、外磁感强度的分布；（2）导线表面的磁感强度。 题10.9：有一同轴电缆，其尺寸如图所示，两导体中的电流均为I，但电流的流向相反，导体的磁性可不考虑。试计算以下各处的磁感强度：（1）r
(完整版)大学物理课后习题答案详解
第一章质点运动学 1、(习题1.1)：一质点在xOy 平面内运动，运动函数为2 x =2t,y =4t 8-。（1）求质点的轨道方程；（2）求t =1 s t =2 s 和时质点的位置、速度和加速度。 解：（1）由x=2t 得， y=4t 2-8 可得： y=x 2 -8 即轨道曲线 （2）质点的位置 ： 2 2(48)r ti t j =+-r r r 由d /d v r t =r r 则速度： 28v i tj =+r r r 由d /d a v t =r r 则加速度： 8a j =r r 则当t=1s 时，有 24,28,8r i j v i j a j =-=+=r r r r r r r r 当t=2s 时，有 48,216,8r i j v i j a j =+=+=r r r r r r r r 2、（习题1.2）： 质点沿x 在轴正向运动，加速度kv a -=，k 为常数．设从原点出发时速 度为0v ，求运动方程)(t x x =. 解： kv dt dv -= ??-=t v v kdt dv v 001 t k e v v -=0 t k e v dt dx -=0 dt e v dx t k t x -?? =0 00 )1(0 t k e k v x --= 3、一质点沿x 轴运动，其加速度为a = 4t (SI)，已知t = 0时，质点位于x 0=10 m 处，初速度v 0 = 0．试求其位置和时间的关系式． 解： =a d v /d t 4=t d v 4=t d t ? ?=v v 0 d 4d t t t v 2=t 2 v d =x /d t 2=t 2 t t x t x x d 2d 0 20 ?? = x 2= t 3 /3+10 (SI) 4、一质量为m 的小球在高度h 处以初速度0v 水平抛出，求： （1）小球的运动方程； （2）小球在落地之前的轨迹方程； （3）落地前瞬时小球的d d r t v ，d d v t v ，t v d d . 解：（1） t v x 0= 式（1） 2gt 21h y -= 式（2） 201()(h -)2 r t v t i gt j =+v v v （2）联立式（1）、式（2）得 2 2 v 2gx h y -= （3）0d -gt d r v i j t =v v v 而落地所用时间 g h 2t = 所以 0d d r v i j t =v v d d v g j t =-v v 2 202y 2x )gt (v v v v -+=+= 21 20 212202)2(2])([gh v gh g gt v t g dt dv +=+=
大学物理上册答案详解
大学物理上册答案详解 习题解答 习题一 1-1 ｜r ?｜与r ? 有无不同? t d d r 和t d d r 有无不同? t d d v 和t d d v 有无不同?其不同在哪里?试举例说明． 解：（1）r ?是位移的模，?r 是位矢的模的增量，即r ?12r r -=， 12r r r -=?； （2） t d d r 是速度的模，即t d d r ==v t s d d . t r d d 只是速度在径向上的分量. ∵有r r ?r =（式中r ?叫做单位矢），则 t ?r ?t r t d d d d d d r r r += 式中 t r d d 就是速度径向上的分量， ∴ t r t d d d d 与r 不同如题1-1图所示. 题1-1图 (3)t d d v 表示加速度的模，即t v a d d =，t v d d 是加速度a 在切向上的分量. ∵有ττ (v =v 表轨道节线方向单位矢），所以 t v t v t v d d d d d d ττ += 式中 dt dv 就是加速度的切向分量.
(t t r d ?d d ?d τ 与的运算较复杂，超出教材规定，故不予讨论) 1-2 设质点的运动方程为x =x (t )，y =y (t )，在计算质点的速度和加 速度时，有人先求出r ＝2 2 y x +，然后根据v =t r d d ，及a ＝22d d t r 而求 得结果；又有人 v =2 2 d d d d ?? ? ??+??? ??t y t x 及a = 2 222 22d d d d ??? ? ??+???? ??t y t x 你认为两种方法哪一种正确？为什么？两者差别何在？ 解：后一种方法正确.因为速度与加速度都是矢量，在平面直角坐标 系中，有j y i x r +=， j t y i t x t r a j t y i t x t r v 22 2222d d d d d d d d d d d d +==+==∴ 故它们的模即为 2 222 22222 2 2 2d d d d d d d d ? ?? ? ??+???? ??=+=? ? ? ??+??? ??=+=t y t x a a a t y t x v v v y x y x 而前一种方法的错误可能有两点，其一是概念上的错误，即误把速度、加速度定义作 22d d d d t r a t r v == 其二，可能是将22d d d d t r t r 与误作速度与加速度的模。在1-1题中已说明 t r d d 不是速度的模，而只是速度在径向上的分量，同样，22d d t r 也不是加速
大学物理D下册习题答案
习题9 9.1选择题 (1)正方形的两对角线处各放置电荷Q，另两对角线各放置电荷q，若Q所受到合力为零， 则Q与q的关系为：（） （A）Q=-23/2q (B) Q=23/2q (C) Q=-2q (D) Q=2q [答案：A] (2)下面说法正确的是：（） （A）若高斯面上的电场强度处处为零，则该面内必定没有净电荷； （B）若高斯面内没有电荷，则该面上的电场强度必定处处为零； （C）若高斯面上的电场强度处处不为零，则该面内必定有电荷； （D）若高斯面内有电荷，则该面上的电场强度必定处处不为零。 [答案：A] (3)一半径为R的导体球表面的面点荷密度为σ，则在距球面R处的电场强度（） （A）σ/ε0 （B）σ/2ε0 （C）σ/4ε0 （D）σ/8ε0 [答案：C] (4)在电场中的导体内部的（） （A）电场和电势均为零；（B）电场不为零，电势均为零； （C）电势和表面电势相等；（D）电势低于表面电势。 [答案：C] 9.2填空题 (1)在静电场中，电势梯度不变的区域，电场强度必定为。 [答案：零] (2)一个点电荷q放在立方体中心，则穿过某一表面的电通量为，若将点电荷由中 心向外移动至无限远，则总通量将。 [答案：q/6ε0, 将为零] (3)电介质在电容器中作用（a）——（b）——。 [答案：(a)提高电容器的容量;(b) 延长电容器的使用寿命] (4)电量Q均匀分布在半径为R的球体内，则球内球外的静电能之比。 [答案：1：5] 9.3 电量都是q的三个点电荷，分别放在正三角形的三个顶点．试问：(1)在这三角形的中心放一个什么样的电荷，就可以使这四个电荷都达到平衡(即每个电荷受其他三个电荷的库仑力之和都为零)?(2)这种平衡与三角形的边长有无关系? 解: 如题9.3图示 (1) 以A处点电荷为研究对象，由力平衡知：q 为负电荷
大学物理第四版下册课后题答案
习题11 11-1．直角三角形ABC的A点上，有电荷C 10 8.19 1 - ? = q，B点上有电荷 C 10 8.49 2 - ? - = 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： 1 12 4 AC q E i r πε = ， 2 q在C点产生的场强： 2 22 4 BC q E j r πε = ， ∴C点的电场强度：44 12 2.710 1.810 E E E i j =+=?+?； C点的合场强：224 12 3.2410V E E E m =+=?， 方向如图： 1.8 arctan33.73342' 2.7 α=== 。 11-2．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 10 12 .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 3.12 l r d m π =-=， ∴电荷线密度：91 1.010 q 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 d02 .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 1 cos 4 O x Rd dE R λθ θ πε =? ， ∴2 000 cos2sin2 444 O d E d R R R α α λλλ θθαα πεπεπε - ==?≈?= ?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 91 22 2.010 9.0100.72 4(0.5) O q E V m R πε - - '? ==??=? 。 方向由圆心指向缝隙处。 11-3．将一“无限长”带电细线弯成图示形状，设电荷均匀分布，电 荷线密度为λ，四分之一圆弧AB的半径为R，试求圆 α j i 2cm O R x α α