Fundamental of Physics

Fundamental of Physics
Fundamental of Physics

CHAPTER 1

MEASUREMENT

1-1Measuring Things

1. Physics is based on measurement.

2. A physical quantity is defined by setting up a STANDARD and

assigning a UNIT to it.

3. Scientists around the word will agree that your definition is

(1) sensible (2) practical (3) accessible

(4) invariable (5) reproducible (6) indestructible

1-2The International System of Units

1. Metric system-SI

Franch name: Système Internationale d?unités

2. SEVEV fundamental (base basic) SI units

P. Q. UNIT ABBREVIATION

length meter m

mass kilogram kg

time second s electric current ampere A

temperature kelvin K luminous intensity candela cd

mole mol amount of

substance

The supplementary units

plane angle radian rad

solid angle steradian sr

3. Scientific notation and SI prefixes

1-3Three Basic Standards

1. LENGTH

The meter is the length of the path traveled by light in vacuum during a time interval of 1/299,792,458 of a second.

2. TIME

One second is the time occupied by 9,192,631,770 vibrations of the light (of a specified wavelength) emitted by a cesium-133 atom.

3. MASS

(1) a platinum-iridium cylinder

(2) a second mass standard

It is the carbon-12 atom which, by international agreement, has been assigned a mass of 12 unified atomic mass units (abbr. U).

1-4Changing Units

Chain-link conversions

CHAPTER 2

MOTION IN A STRAIGHT LINE

2-1Motion

1. Kinematics and dynamics

2. Particle

Every small part of the object (every atom say) moves in exactly the same way.

2-2Speed, velocity and acceleration

1. Average speed ,velocity and acceleration

2. Instantaneous speed, velocity and acceleration

3. Speed is a scalar and always positive; velocity and

acceleration are vectors and can be positive or negative.

2-3Free falling objects

When a falling object is free of all restraint (no friction, air etc.), and falls under the influence of gravity alone, the object is in a state of FREE FALL, which means falling in a vacuum, so that the friction resistance and buoyant effect of the air do not affect the motion.

2-4The structure of matter

All ordinary matter that we encounter is made of ATOMS which, in turn, are composed of ELECTRONS, PROTONS, and

NEUTRONS. The atoms of a particular chemical element all have a certain number (the ATOMIC NUMBER Z of the element) of protons in their nuclei. An atomic nucleus also has a certain number of neutrons (the NEUTRON NUMBER N), the sum of N and Z being the MASS NUMBER A. There are several possible mass numbers for each chemical elements, each one designating an ISOTOPE of the element.

CHAPTER 3

VECTORS

3-1Vectors and scalars

1. A vector is a quantity that has MAGNITUDE and DIRECTION

and that follows certain rules of combination (translation property).

2. A scalar is a quantity that has ONLY MAGNITUDE, requires

NO specification of direction, and follows the rules of algebra. 3-2Unit vector

1. Features

UNITY MAGNITUDE, no dimensions, no units

2. The only purpose to introduce a unit vector is to specify a

DIRECTION.

3-3Multiplying vectors

1. Multiplying a vector a by a scalar c

Scalar times vector

2. The scalar product - dot product – is a scalar

3. The vector product – cross product – is a vector

Right-hand Rule

3-4Vectors and physical laws

Any physical situation involving vectors can be described using several possible coordinate systems (reference frames).

We usually choose the one of these that simplifies our work.

However, the relation between the vector quantities does not depend on our choice. The laws of physics, written in vector form, use such relations. We say that the laws of physics are independent of our choice of reference frame.

CHAPTER 4

MOTION IN A PLANE

4-1Three dimensional coordinate system

In three dimensions, a particle can be located by a VECTOR r, extending from the origin of coordinate system to the particle position.

4-2Projectile motion under no-atmosphere conditions We analyze projectile motion (or any other motion for which acceleration is a constant) by resolving position r, velocity v and acceleration a into x and y components, treating each component as an independent, one-dimensional motion.

4-3Uniform circular motion

In uniform circular motion, a particle moves with constant speed v in a circle of radius r. This is accelerated motion because the direction of the velocity is continuously changing. The acceleration is always directed toward the center of the circle and has a constant magnitude.

4-4 Relative motion

BA PB PA

BA PB PA v +v =v

PB PA a =a

The position of P as measured by A is equal to the position of P as measured by B plus the position of B as measured by A .

The velocity of P as measured by A is equal to the velocity of P as measured by B plus the velocity of B as measured by A.

Both observers, in reference A and B, will measure the same acceleration for the moving particle.

CHAPTER 5

FORCE AND MOTION-I

5-1Limitations to Newtonian mechanics

There are some important problems to which Newtonian mechanics does not give correct answers. If the speeds of the particle involved are an appreciable fraction of the speed of light. We must replace Newtonian mechanics by EINSTEIN?S SPECIAL THEORY OF RELATIVITY. For problems on the scale of atomic structure (for example, the motions of electrons within atoms), we must replace Newtonian mechanics by QUANTUM MECHANICS. We now view Newton?s mechanics as a special

case of these two, more comprehensive theories. It is a very important special case, however, encompassing as it does the motions of objects that range in size from molecules to galaxies. Within this broad range it is highly accurate, as the successful maneuvering of space probes reminds us.

5-2Newton’s laws

1. Newton?s first law (the law of INERTIA)

Consider a body on which no net force acts. If the body is at rest, it will remain at rest. If the body is moving with a constant velocity, it will continue to do so.

If the net force acting on a body is zero, it is possible to find a set of reference frames (inertia reference frames, in which the laws of Newton?s mechanics holds) in which that body has no acceleration.

Things at rest tend to stay at rest; things moving tend to continue moving. This tendency of things to resist changes in motion is INERTIA.

2. Newton?s second law

The acceleration of an object is directly proportional to the net force acting on the object, is in the direction of the net force, and is inversely proportional to the mass of the object.

3. Newton?s third law

You cannot touch without being touched (action force and reaction force)

Whenever one object exerts a force on a second object, the second object exerts an equal and opposite force on the first.

An action-reaction pair always acts on different bodies so that they cannot possibly cancel each other.

5-3Mass and weight

Mass is the quantity (scalar) of matter in a material object.

Mass is a measure of the inertia of a material object, The more matter, the more inertia.

Weight is the force (vector) upon an object due to gravity.

Mass is an intrinsic property of the body, and more fundamental than weight.

Measuring instruments

The equal-arm balance and spring scale

CHAPTER 6

FORCE AND MOTION-II

6-1Friction

The force of friction includes KINETIC and STATIC friction forces.

The kinetic frictional force (associated with motion) is usually less than the maximum value of the static frictional force, which acts when there is no motion.

The frictional force is basically an electro-magnetic force.

6-2Uniform circular motion

A centripetal force is not a new kind of force.

6-3The forces of nature

1. The gravitational force,

2. The electromagnetic force,

3. The

weak force, 4. The strong force.

THE BASIC STRUCTURES OF SCIENTIFIC PAPERS

WORK AND KINETIC ENERGY 7-1 A walk around Newtonian mechanics

Newtonian mechanics, grand as its structure may be, does fail when we apply it to particles moving at speeds comparable to the speed of light, yielding there to Einstein?s special theory of relativity. It also fails when we apply it to motions of electrons in atoms, yielding in that case to quantum physics. THE LAW OF CONSERVATION OF ENERGY, however, holds in all these domains. It is a peak even higher then the peak of Newtonian mechanics.

7-2Work

3. Motion in one-dimension with a constant force

W

F

=

d

?

Work is a scalar.

Unit: Newton?meter → N?m; Joule → J

electron-volt → eV; kilowatt?hour → kW?h

4. Motion in one-dimension with a variable force

∫)(=

f i x x dx x F w the integral of the function F (x ) between the limits x i and x f

5. Work done by a spring

Hooke?s law: kx x F -=)(

To a good approximation for many springs, the force F (x ) exerted by the spring is proportional to x , the extension of the spring.

The work done by the spring on the agent that is stretching or compressing it is 22

1-=kx w . The work done on the spring by that EXTERNAL AGENT is the negative of this quantity.

DERIVATIVES and INTEGRALS; SLOPE and AREAS

7-3 Work-energy theorem

The change in the energy of a particle is equal to the total work done on that particle by all the forces that act on it (net

force).

7-4Power

unit: watt

7-5Reference frame

THE PRINCIPLE OF INVARIANCE: The laws of physics must have the same form in all inertial reference frames.

CHAPTER 8

THE CONSERVATION OF ENERGY

8-1Conservation laws

Consider a system of particles, completely ISOLATED from outside influences. As the particles move about and interact with each other, there is a certain property of the system does not change.

8-2Potential energy

POTENTIAL ENERGY (configuration energy) is energy

“stored” in a system because work has been done against some conservative force. The energy stored in a stretched spring and the energy stored in an elevated mass are common examples.

8-3Conservative and nonconservative forces

A force is conservative if the work it does on a particle that moves through a round trip is zero; otherwise, the force is nonconservative.

A force is conservative if the work done by it on a particle that moves between two points is the same for all paths connecting those points; otherwise the force is nonconservative.

8-4The potential energy curve

turning point, potential valley, stable equilibrium, unstable equilibrium, neutral equilibrium

8-5Nonconservative force

The work done by the nonconservative forces is equal to the change in the mechanical energy of a closed system.

8-6The conservation of energy

Internal energy or thermal energy of a system is the kinetic energy of the disordered random motions of the atoms that make up the system

Energy may be transformed from one kind to another in AN ISOLATED SYSTEM but it cannot be created or destroyed; the total energy of the system always remains constant ─the conservation of energy principle (the law of conservation of energy).

8-7Energy is quantized

Energy is quantized; systems of particle have only certain allowed values of energy that are quite discrete. Intermediate energies do not occur. If an atom changes from one state to another, it must conserve energy by absorbing or emitting the exact amount of energy determined by the difference between its initial and final states.

CHAPTER 9

SYSTEMS OF PARTICLES

9-1 A special point-the center of mass

The center of mass of an object need not lie within the body of that object.

9-2Momentum

Linear momentum: momentum at relatively low speed

Relativistic momentum: momentum at very high speed

Newton’s second law expressed in terms of momentum: The rate of change of the momentum of a particle is proportional to the net force acting on the particle and is in the direction of that force.

9-3The momentum of a system of particles

The momentum of a system of particles is equal to the product of the total mass of the system and the velocity of the center of mass.

9-4Conservation of momentum

Suppose that the sum of the external forces acting on a

system of particles is zero. P=constant (isolated system). This important result is called THE LAW OF CONSERVATION OF MOMENTUM.

9-5Work-energy theorem for a system

The work done by the net external force acting on a system of particles ─ assumed to act at its center of mass-is equal to the change in the translational kinetic energy of the system.

CHAPTER 10

COLLISIONS

10-1What is a collision

A collision is an isolated event in which a relatively strong force acts on each colliding particle for a relatively short time. It must be able to make a clean separation between times that are before the collision and those that are a fter the collision.

10-2Impulse and momentum

大学物理 马文蔚 第五版 下册 第九章到第十一章课后答案汇总

第九章振动 9-1一个质点作简谐运动, 振幅为A,在起始时刻质点的位移为 2 A -,且向x轴正方向运动,代表此简谐运动的旋转矢量为() 题9-1图 分析与解(b)图中旋转矢量的矢端在x轴上投影点的位移为-A/2,且投影点的运动方向指向O x轴正向,即其速度的x分量大于零,故满足题意.因而正确答案为(b).9-2已知某简谐运动的振动曲线如图(a)所示,则此简谐运动的运动方程为()()()()() ()()()() cm π 3 2 π 3 4 cos 2 D cm π 3 2 π 3 4 cos 2 B cm π 3 2 π 3 2 cos 2 C cm π 3 2 π 3 2 cos 2 A ?? ? ?? ? + = ?? ? ?? ? - = ?? ? ?? ? + = ?? ? ?? ? - = t x t x t x t x 题9-2图 分析与解由振动曲线可知,初始时刻质点的位移为–A/2,且向x轴负方向运动.图(b)是其相应的旋转矢量图,由旋转矢量法可知初相位为3/π 2.振动曲线上给出质点从–A/2 处运动到+A处所需时间为 1 s,由对应旋转矢量图可知相应的相位差3/π 4 Δ=,则角频率()1s3/π4 Δ / Δ- = =t ω,故选(D).本题也可根据振动曲线所给信息,逐一代入方程来找出正确答案.

9-3 两个同周期简谐运动曲线如图(a ) 所示, x 1 的相位比x 2 的相位( ) (A ) 落后2π (B )超前2 π (C )落后π (D )超前π 分析与解 由振动曲线图作出相应的旋转矢量图(b ) 即可得到答案为(b ). 题9-3 图 9-4 当质点以频率ν 作简谐运动时,它的动能的变化频率为( ) (A ) 2 v (B )v (C )v 2 (D )v 4 分析与解 质点作简谐运动的动能表式为()?ωω+=t A m E k 222sin 2 1,可见其周期为简谐运动周期的一半,则频率为简谐运动频率ν的两倍.因而正确答案为(C ). 9-5 图(a )中所画的是两个简谐运动的曲线,若这两个简谐运动可叠加,则合成的余弦振动的初相位为( ) (A ) π2 3 (B )π21 (C )π (D )0 分析与解 由振动曲线可以知道,这是两个同振动方向、同频率简谐运动,它们的相位差 是π(即反相位).运动方程分别为t A x ωcos 1=和()πcos 2 2+= t ωA x .它们的振幅不同.对于这样两个简谐运动,可用旋转矢量法,如图(b )很方便求得合运动方程为t A x ωcos 21=.因而正确答案为(D ).

物理学教程(第二版)-马文蔚下册公式原理整理(1)

物理期末知识点整理 1、 计算题知识点 1) 电荷在电场中运动,电场力做功与外力做功的总的显影使得带电粒子动能增加。 2) 球面电荷均匀分布,在球内各点激发的电势,特别是在球心激发的电势(根据高斯定理,球面内的电场强度为零,球内的电势与球面的电势相等 04q R επε= ,电势满足叠加原理) 3) 两个导体球相连接电势相等。 4) 载流直导线在距离r 处的磁感应强度02I B r μπ= ,导线在磁场中运动产生的感应电动势。(电场强度02E r λπε= )t φ ξ=- 5) 载流直导线附近的线框运动产生的电动势。 6) 已知磁场变化,求感应电动势的大小和方向。 7) 双缝干涉,求两侧明纹间距,用玻璃片覆盖其中的一缝,零级明纹的移 动情况。(两明纹间距为' d d d λ?= ,要求两侧明纹的间距,就是要看他们之间有多少个d ?,在一缝加玻璃片,使得一端的光程增加,要使得两侧光程相等,光应该向加玻璃片的一方移动) 8) 牛顿环暗环公式,理解第几暗环的半径与k 的关系。(r =k=0、1、2…..)) 9) 光栅方程,光栅常数,第几级主极大与相应的衍射角,相应的波长,每厘米刻线条数,第一级谱线的衍射角(光栅明纹方程(')sin b b k θλ+=±(k=0、1、2….)暗纹方程(')sin (21)/2b b k θλ+=±+(k=0、1、2….)光栅常数为'b b +) 10) 布鲁斯特定律,入射角与折射角的关系2 1 tan b n n θ= 2、 电场强度的矢量合成 3、 电荷正负与电场线方向的关系(电场线从正电荷发出,终止于负电荷) 4、 安培环路定理0Bdl I μ=?。 5、 导线在磁场中运动(产生感应电动势),电流在磁场中运动受到安培力的作用。 6、 干涉条件(频率相同,相位相等或相位差恒定,振动方向相同) b θ

最新第五版大学物理答案(马文蔚)

第一章 质点运动学 1 -1 质点作曲线运动,在时刻t 质点的位矢为r ,速度为v ,速率为v ,t 至(t +Δt )时间内的位移为Δr , 路程为Δs , 位矢大小的变化量为Δr ( 或称Δ|r |),平均速度为v ,平均速率为v . (1) 根据上述情况,则必有( ) (A) |Δr |= Δs = Δr (B) |Δr |≠ Δs ≠ Δr ,当Δt →0 时有|d r |= d s ≠ d r (C) |Δr |≠ Δr ≠ Δs ,当Δt →0 时有|d r |= d r ≠ d s (D) |Δr |≠ Δs ≠ Δr ,当Δt →0 时有|d r |= d r = d s (2) 根据上述情况,则必有( ) (A) |v |= v ,|v |= v (B) |v |≠v ,|v |≠ v (C) |v |= v ,|v |≠ v (D) |v |≠v ,|v |= v 分析与解 (1) 质点在t 至(t +Δt )时间内沿曲线从P 点运动到P′点,各量关系如图所示, 其中路程Δs =PP′, 位移大小|Δr |=PP ′,而Δr =|r |-|r |表示质点位矢大小的变化量,三个量的物理含义不同,在曲线运动中大小也不相等(注:在直线运动中有相等的可能).但当Δt →0 时,点P ′无限趋近P 点,则有|d r |=d s ,但却不等于d r .故选(B). (2) 由于|Δr |≠Δs ,故t s t ΔΔΔΔ r ,即|v |≠v .

但由于|d r |=d s ,故t s t d d d d =r ,即|v |=v .由此可见,应选(C). 1 -2 一运动质点在某瞬时位于位矢r (x,y )的端点处,对其速度的大小有四种意见,即 (1)t r d d ; (2)t d d r ; (3)t s d d ; (4)22d d d d ?? ? ??+??? ??t y t x . 下述判断正确的是( ) (A) 只有(1)(2)正确 (B) 只有(2)正确 (C) 只有(2)(3)正确 (D) 只有(3)(4)正确 分析与解 t r d d 表示质点到坐标原点的距离随时间的变化率,在极坐标系中叫径向速率.通常用符号v r 表示,这是速度矢量在位矢方向上的一个分量;t d d r 表示速度矢量;在自然坐标系中速度大小可用公式t s d d =v 计算,在直角坐标系中则可由公式22d d d d ?? ? ??+??? ??=t y t x v 求解.故选(D). 1 -3 质点作曲线运动,r 表示位置矢量, v 表示速度,a 表示加速度,s 表示路程, a t表示切向加速度.对下列表达式,即 (1)d v /d t =a ;(2)d r /d t =v ;(3)d s /d t =v ;(4)d v /d t |=a t. 下述判断正确的是( ) (A) 只有(1)、(4)是对的 (B) 只有(2)、(4)是对的 (C) 只有(2)是对的 (D) 只有(3)是对的 分析与解 t d d v 表示切向加速度a t,它表示速度大小随时间的变化率,是加速度矢量沿速度方向的一个分量,起改变速度大小的作用;t r d d 在极坐标系中表示径向速率v r (如题1 -2 所述);t s d d 在自然坐标系中表示质点的速率v ;而t d d v 表示加速度的大小而不是切向加速度a t.因此只有(3) 式表达是正确的.故选(D). 1 -4 一个质点在做圆周运动时,则有( )

磁学试验-兰州大学物理系

磁学实验课程教学大纲 一、课程说明 (一)课程名称、所属专业、课程性质、学分; 课程名称: 磁学实验 所属专业:凝聚态物理,磁学 课程性质:专业课,必修 学分:4 (二)课程简介、目标与任务 描述材料的磁特性参数有许多,内禀性质方面主要有饱和磁化强度(Ms)、居里温度(Tc)、磁晶各向异性常数(K)、磁致伸缩系数(λ)、电阻率(ρ)以及密度(d)等。响应磁特性方面主要有磁导率(μ)、矫顽力(Hc)、剩磁(Br)、以及磁损耗(W)等。根据铁磁学的教学内容和现有的实验条件,本课程针对磁性材料如下方面进行测试与分析:(1)磁畴结构的观测 (2)各种磁性材料静态磁特性的测量 (3)各种磁性材料的交流磁特性的测量 (4)磁性材料的各种效应:磁电阻效应、磁滞伸缩、铁磁共振与各向异性等测量(三)先修课程要求,与先修课与后续相关课程之间的逻辑关系和内容衔接; 先修课程《铁磁学》与《磁性测量》。 《磁学实验》是《铁磁学》与《磁性测量》对应的配套实验,它需要《铁磁学》与《磁性测量》相关的理论知识,才能在此基础上进行实验。 (四)教材与主要参考书。 教材: 自编《磁学实验》,吴东平编, 2015。 参考书:1、《铁磁学》上中下三册,戴道生、钟文定等编著科学出版社,2000。 2、《物性测量原理与测试分析方法》,李培森,兰州大学出版社,1994。 二、课程内容与安排

实验一、磁畴的显示与测量 实验目的 1.借助透射偏光显微镜和一定的直流和脉冲偏磁场系统观察静止或运动的色彩美丽的磁泡畴。 2.通过观察石榴石单晶磁泡薄膜的条状迷宫畴或正常磁泡群,观察条畴和磁泡从收缩直至缩灭的磁化过程,测量磁泡薄膜的静态特性参数和动态特性参数,了解磁化过程的基本机理。 3.通过改变实验参数,确定出现辐射状畴,单枝花畴,多枝花畴等各畴状态的临界条件,理解微磁结构的出现是由铁磁体的能量所决定的,从而理解现实的稳定状态是能量极小的状态。 实验仪器: BH-1型磁畴显示和测量装置 “BH-1型磁畴显示和测量装置”由氙灯光源,脉冲发生器,透射偏光显微镜和Helmholtz 线圈组,电脑和磁泡畴显示器,控制器,及石榴石单晶磁泡薄膜样品及样品架六个主要部分组成。 实验二、软磁材料磁特性的测量 实验目的 1、认识软磁材料的磁化规律。 2、测定样品的磁化曲线和磁致回线。 3、测定样品的C H 、r B 、S B 等参数。 4、掌握软磁材料静磁特性的测量方法。 实验仪器 本实验采用NIM-2000S 软磁材料直流磁性能自动测量系统进行测量。适用于软磁材料(如软磁铁氧体、铁镍合金、铁铝合金、硅钢片等)直流磁特性的测量。 实验三、硬磁材料磁特性的测量 实验目的 1.掌握硬磁材料磁特性测量的基本方法。 2.理解测量Br ,Hc ,(BH)max 的方法。 3.加深对硬磁材料磁特性的理解。 实验仪器

物理学答案《第五版》_上册马文蔚

1 -1 质点作曲线运动,在时刻t 质点的位矢为r ,速度为v ,速率为v ,t 至(t +Δt )时间内的位移为Δr , 路程为Δs , 位矢大小的变化量为Δr ( 或称Δ|r |),平均速度为v ,平均速率为v . (1) 根据上述情况,则必有( ) (A) |Δr |= Δs = Δr (B) |Δr |≠ Δs ≠ Δr ,当Δt →0 时有|d r |= d s ≠ d r (C) |Δr |≠ Δr ≠ Δs ,当Δt →0 时有|d r |= d r ≠ d s (D) |Δr |≠ Δs ≠ Δr ,当Δt →0 时有|d r |= d r = d s (2) 根据上述情况,则必有( ) (A) |v |= v ,|v |= v (B) |v |≠v ,|v |≠ v (C) |v |= v ,|v |≠ v (D) |v |≠v ,|v |= v 分析与解 (1) 质点在t 至(t +Δt )时间内沿曲线从P 点运动到P′点,各量关系如图所示, 其中路程Δs =PP′, 位移大小|Δr |=PP ′,而Δr =|r |-|r |表示质点位矢大小的变化量,三个量的物理含义不同,在曲线运动中大小也不相等(注:在直线运动中有相等的可能).但当Δt →0 时,点P ′无限趋近P 点,则有|d r |=d s ,但却不等于d r .故选(B). (2) 由于|Δr |≠Δs ,故t s t ΔΔΔΔ≠r ,即|v |≠v . 但由于|d r |=d s ,故t s t d d d d =r ,即|v |=v .由此可见,应选(C). 1 -2 一运动质点在某瞬时位于位矢r (x,y )的端点处,对其速度的大小有四种意见,即 (1)t r d d ; (2)t d d r ; (3)t s d d ; (4)22d d d d ?? ? ??+??? ??t y t x . 下述判断正确的是( ) (A) 只有(1)(2)正确 (B) 只有(2)正确 (C) 只有(2)(3)正确 (D) 只有(3)(4)正确 分析与解 t r d d 表示质点到坐标原点的距离随时间的变化率,在极坐标系中叫径向速

兰州大学试卷管理办法兰州大学教务处

兰州大学关于命题、考试及成绩归档的若干规定(试行) (征求意见稿) 考试是教学工作的一个重要环节,它不仅是考察学生知识与能力的主要方法,更是评价教学水平和教学质量的基本手段。为了使考试工作进一步规范化和科学化,根据学校的实际情况,制定本规定。 第一部分试卷命题 一、基本要求 考试是教学环节的有机组成部分,教师命题应以教学大纲为依据,重点考查学生对基本理论、基础方法、基本技能的掌握情况和学生分析问题、解决问题的能力。减少对单纯记忆性的知识考核,注重考题对学生创新思维和创新能力的引导和培养。 1.所有考试课程的命题须同时提供难易度、题量相当的A、B 两套试卷,一套试卷用于考试,另一套备用(如未启用可做为补考试卷)。A、B卷的试题应避免重复。A、B卷都应有参考答案和评分标准,评分标准与参考答案应准确规范。 2.公共必修课(含公共外语课、思想政治理论课程、高等数学、普通物理、大学信息技术基础课)须成立3人以上命题小组,根据教学大纲统一命题。 3.试题难易程度应当适中,考试内容应符合课程教学大纲要求的深度和广度,题型应多样化,题量适当。试题表述必须清晰、准确,不存歧义,便于学生理解。 4.各科试题的满分为100分,分数分配应当合理。命题时基本得分题约占60%、稍难题约占20%、难题约占20%。实行开卷考试的课程,试题的答案要避免可从教材上直接抄录的内容。 5.命题教师要最大限度地降低同一门课程近4年考题的重复率,避免与上一年考试试卷的重复。 6.试卷的课程名称应当与教学计划中课程名称一致。 二、审核

1.试卷命题完成后, 命题教师应将A、B试卷(试卷单页采用A4纸,试卷排版样式参照附表一)并附评分标准与参考答案,交所在学院教学院长或研究所负责人审核。 2.在考试一周前,教学秘书须将已经审核通过并确定选用的试卷收齐、整理并检查试卷审查手续的履行情况后统一制卷。 3.所有考试课程应逐步建立试题和试卷库,提高考试命题的标准化程度。 三、印制与保密 1.试卷应由学院指定专人在指定的印刷设备上印刷,各学院对试卷送印、校对均须指定专人负责,其他人员不得接触试卷。 2.试卷印制应认真校对,保证卷面字迹清晰、准确,避免出现错漏。 3.命题、审题、印刷和保管试卷等有关人员,应完善试卷交接手续,严格注意保密,不得以任何形式向学生暗示或泄漏试题内容,如发现试题泄漏,学校将追究有关人员责任,并依据《兰州大学教学事故认定及处理办法》做出相应处理。 4.印制好的试卷全部用专用试卷袋装好,同时将试卷、考场记录表(附表二)一并放入试题袋内,用封条封存。试卷袋上应标明课程名称、年级、专业、份数等内容。 5.各学院要有专门的试题保管室(柜)。 第二部分考试组织 一、考试工作由教务处依照本规定和学校其它相关规定进行组织,统筹安排全校课程的考试时间、地点。 二、期末考试时各学院应成立期末考试工作领导小组,全面负责本学院的考试工作,学院教学秘书负责考试的具体事宜。教学院长要加强对命题、监考、巡视、阅卷等各环节的领导和监督。 三、各学院要重视考场监考工作,充实考场监考力量。每个考场监考人员不得少于2人,80人以上考场不得少于3人。主监考教师要切实履行监考职责。

内蒙古科技大学马文蔚大学物理(下册)第六版答案解析

第九章振动 习题:P37~39 1,2,3,4,5,6,7,8,16.

9-4 一质点做简谐运动,周期为T,当它由平衡位置向X 轴正方向运动时,从1/2 最大位移处到最大位移处这段路程所需的时间( ) A、T/12 B、T/8 C、T/6 D、T/4 分析(C),通过相位差和时间差的关系计算。可设位移函数 y=A*sin(ωt),其中ω=2π/T; 当y=A/2, ω t1= π /6 ;当y=A, ω t2= π /2 ;△ t=t2-t1=[ π /(2 ω )]-[ π /(6 ω )]= π/(3ω)=T/6

9-回图(a)中所阿的是两个简谐运动的曲线,若这两个简谐j?动可叠加* 则合成的余弦振动的初相位为() 3 1 (A)-7W (B)—IT(C)F (D)O 分析与解由振动曲线可以知道,这是两个同振动方向、同频率简谐运动, 它们的相位差是TT(即反相位)?运动方程分别为X I= Acos ωt利%2= -^-CoS(((;? + 瓷)?它们的振幅不同.对于这样两个简谐运动M用旋转欠量送,如图(b)很方便 A 求得合运动方程为x=ycos ωt.因而正确答案为(D). 9-目有一个弹簧振子,振幅4 =2-0 X 10-2 m,周期T = 1.0 s,初相<p = 3ιτ∕4.试写出它的运动方程,并作出X - 1图I e - i图和a - t图. 解因3=X∕T,则运动方程 / 2πf ≡?cos(ωt + φ) =ACUS

根据题中给出的数据得 X = 2. 0 Xio '2cos( 2irf + O- 75τr) ( m ) 振子的速度和加速度分别为 t) = dx∕(It = -4π × 10^2Rin(2ττt + 0. 75ττ) (m * s^,) (Z = ?2χ∕df2 = - 8TT2X 10 ^2cos( 2τrt + 0. 75τT) ( m ? s ^2) X-I^V-C及Oft图如图所示.

大学物理_马文蔚__第五版_下册_第九章到第十一章课后答案

第九章 振动 9-1 一个质点作简谐运动,振幅为A ,起始时刻质点的位移为2 A - ,且向x 轴正方向运动,代表此简谐运动的旋转矢量为( ) 题9-1 图 分析与解(b )图中旋转矢量的矢端在x 轴上投影点的位移为-A /2,且投影点的运动方向指向O x 轴正向,即其速度的x 分量大于零,故满足题意.因而正确答案为(b ). 9-2 已知某简谐运动的振动曲线如图(a )所示,则此简谐运动的运动方程为( ) ()()()()()()()()cm π32π34cos 2D cm π32π34cos 2B cm π32π32cos 2C cm π32π32cos 2A ?? ????+=??????-=??????+=??????-=t x t x t x t x 题9-2 图 分析与解 由振动曲线可知,初始时刻质点的位移为 –A /2,且向x 轴负方向运动.图(b)是其相应的旋转矢量图,由旋转矢量法可知初相位为3/π2.振动曲线上给出质点从–A /2 处运动到+A 处所需时间为 1 s ,由对应旋转矢量图可知相应的相位差3/π4Δ =,则角频率()1s 3/π4Δ/Δ-==t ω,故选(D ).本题也可根据振动曲线所给信息,逐一代入方程来找 出正确答案.

9-3 两个同周期简谐运动曲线如图(a ) 所示, x 1 的相位比x 2 的相位( ) (A ) 落后2π (B )超前2 π (C )落后π (D )超前π 分析与解 由振动曲线图作出相应的旋转矢量图(b ) 即可得到答案为(b ). 题9-3 图 9-4 当质点以频率ν 作简谐运动时,它的动能的变化频率为( ) (A ) 2 v (B )v (C )v 2 (D )v 4 分析与解 质点作简谐运动的动能表式为()?ωω+=t A m E k 222sin 2 1,可见其周期为简谐运动周期的一半,则频率为简谐运动频率ν的两倍.因而正确答案为(C ). 9-5 图(a )中所画的是两个简谐运动的曲线,若这两个简谐运动可叠加,则合成的余弦振动的初相位为( ) (A ) π2 3 (B )π21 (C )π (D )0 分析与解 由振动曲线可以知道,这是两个同振动方向、同频率简谐运动,它们的相位差 是π(即反相位).运动方程分别为t A x ωcos 1=和()πcos 2 2+= t ωA x .它们的振幅不同.对于这样两个简谐运动,可用旋转矢量法,如图(b )很方便求得合运动方程为t A x ωcos 21=.因而正确答案为(D ).

课程教学大纲-兰州大学物理系

金属材料物理专业实验课程教学大纲 一、课程说明 (一)课程名称、所属专业、课程性质、学分; 课程名称:金属材料物理专业实验 所属专业:金属材料 课程性质:专业实验课 学分:4 (二)课程简介、目标与任务; 课程简介:金属材料物理专业实验是专业实验教学部的重要组成部分,其前身是原物理系金属物理专业,始建于1956年,是我国第一批设置的金属物理专业,是与吉林大学、北京大学、南京大学、中山大学同期先后设置的专业,也是建国初期按照地理区域和行政区域划分的全国八大金属材料研究基地之一。主要培养有色金属、复合材料、粉末冶金、材料热处理、材料腐蚀与防护及表面等领域从事科学研究、技术开发、工艺和设备设计、生产及经营管理等方面的人才。本专业实用性很强,研究成果可以直接应用到现实生产,所取得的进展和人民群众的日常生活密切相关,专业就业前景广阔。 目标和任务:从基础性的技能训练实验、综合性创新性实验和研究性科研训练等三个层次上进行实验内容、层层深入地培养与训练学生的综合实验素质及创新能力:精选基础性实验,建设并加强综合性实验和研究创新性实验。 (三)先修课程要求,与先修课与后续相关课程之间的逻辑关系和内容衔接; 《金属物理学》《金属热处理》 (四)教材与主要参考书。 教材:自编中

参考书: 1.《金属热处理综合实验指导书》,王志刚、刘科高主编,高等学校“十二五”实验实训规 划教材,冶金工业出版社; 2.《金属材料及热处理实验教程》,周小平主编,华中科技大学出版社; 3.《金属热处理原理与工艺》,王顺兴主编,哈尔滨工业大学出版社; 4.《金属热处理工艺学》,夏立方主编,哈尔滨工业大学出版社 (五)主讲教师。 主讲:卓仁富,闫徳 教师梯队:王君,耿柏松,门学虎,吴志国 二、课程内容与安排 第一章金属热处理(退火、正火、淬火) (一)教学方法与学时分配 8学时,必做实验。先讲授,然后自己动手完成实验 (二)内容及基本要求 主要内容:热处理是一种很重要的金属加工工艺方法,热处理的主要目的是改善钢材性能,提高工件使用寿命。钢的热处理工艺特点是将钢加热到一定的温度,经一定时间的保温,然后以某种速度冷却下来,通过这样的工艺过程能使钢的性能发生改变。 热处理之所以能使钢的性能发生显著变化,主要是由于钢的内部组织发生了质的变化。采用不同的热处理工艺过程,将会使钢得到不同的组织结构,从而获得所需要的性能。 普通热处理的基本操作有退火、正火、淬火及回火等。热处理操作中,加热温度、保温时间和冷却方式是最重要的三个关键工序,也称热处理三要素。正确选择这三种工艺参数,是热处理成功的基本保证。Fe-FeC相图和C-曲线是制定碳钢热处理工艺的重要依据。 【重点掌握】:含碳量、加热温度、冷却速度等因素与碳钢热处理后组织及性能的关系。

物理学上册马文蔚答案

物理学上册马文蔚答案 【篇一:物理学答案(第五版,上册)马文蔚】 (1) 根据上述情况,则必有( ) (2) 根据上述情况,则必有( ) (a) |v|= v,||=(b) |v|≠v,||≠ (c) |v|= v,||≠(d) |v|≠v,||= 但由于|dr|=ds,故drds?,即||=.由此可见,应选(c). dtdt 1 -2 一运动质点在某瞬时位于位矢r(x,y)的端点处,对其速度的大小有四种意见,即 drdrds?dx??dy?(1); (2); (3);(4)?????. dtdtdtdt???dt? 下述判断正确的是( ) (a) 只有(1)(2)正确 (b) 只有(2)正确 (c) 只有(2)(3)正确 (d) 只有(3)(4)正确 分析与解 22dr表示质点到坐标原点的距离随时间的变化率,在极坐标系中叫径向速dt 率.通常用符号vr表示,这是速度矢量在位矢方向上的一个分量;dr 表示速度矢量;在自然dt 22ds?dx??dy?坐标系中速度大小可用公式v?计算,在直角坐标系中则可由公式v??????dtdtdt???? 求解.故选(d). 1 -3 质点作曲线运动,r 表示位置矢量, v表示速度,a表示加速度,s 表示路程, at表示切向加速度.对下列表达式,即 (1)d v /dt =a;(2)dr/dt =v;(3)ds/dt =v;(4)d v /dt|=at.下述判断正确的是( ) (a) 只有(1)、(4)是对的 (b) 只有(2)、(4)是对的 (c) 只有(2)是对的(d) 只有(3)是对的 dv表示切向加速度at,它表示速度大小随时间的变化率,是加速度矢量沿速dt dr度方向的一个分量,起改变速度大小的作用;在极坐标系中表示径向速率vr(如题1 -2 所dt分析与解 述);dsdv在自然坐标系中表示质点的速率v;而表示加速度的大小而不是切向加速度adtdt t.因此只有(3) 式表达是正确的.故选(d). 1 -4 一个质点在做圆周运动时,则有( )

10秋大气10级普通物理(1-3)试题B卷

兰州大学2010 ~ 2011学年第 1学期 期末考试试卷( B 卷) 课程名称:普通物理1/3 任课教师:吴东平,常鹏 学院:专业:年级: 姓名:校园卡号: 一、选择题(20分)(每题2分) 1.质点在y轴上运动,运动方程为y=4t2-2t3,则质点返回原点时的速度和加速度分别为: (A) 8m/s, 16m/s2. (B)-8m/s, -16m/s2. (C)-8m/s, 16m/s2. (D)8m/s, -16m/s2. 2. 质点沿XOY平面作曲线运动,其运动方程为:x=2t, y=19-2t2.则质点位置矢量与速度矢量恰好垂直的时刻为 (A) 0秒和3.16秒 (B) 1.78秒. (C) 1.78秒和3秒. (D)0秒和3秒. 3. 由于地球自转,静止于地球上的物体有向心加速度,下面说法正确的是 (A) 静止于地球上的物体,其向心加速度指向地球中心; (B) 荆州所在地的向心加速度比北京所在地的向心加速度大; (C) 荆州所在地的向心加速度比北京所在地的向心加速度小; (D) 荆州所在地的向心加速度与北京所在地的向心加速度一样大小. 4. 质点沿半径R=1m的圆周运动,某时刻角速度ω=1rad/s,角加速度α=1rad/s2,则质点速度和加速度的大小为 (A) 1m/s, 1m/s2. (B) 1m/s, 2m/s2. (C) 1m/s, 2m/s2. (D) 2m/s, 2m/s2. 5. 一弹性小球水平抛出,落地后弹性跳起,达到原先的高度时速度的大小与方向与原先的相同,则 (A) 此过程动量守恒,重力与地面弹力的合力为零. (B) 此过程前后的动量相等,重力的冲量与地面弹力的冲量大小相等,方向相反. (C) 此过程动量守恒,合外力的冲量为零. (D) 此过程前后动量相等,重力的冲量为零. 6. 一辆汽车从静止出发,在平直的公路上加速前进,如果发动机的功率一定,下面说法正确的是: (A) 汽车的加速度是不变的; (B) 汽车的加速度与它的速度成正比; (C) 汽车的加速度随时间减小; (D) 汽车的动能与它通过的路程成正比. 7. 在定轴转动中,如果合外力矩的方向与角速度的方向一致,则以下说法正确的是: (A) 合力矩增大时, 物体角速度一定增大; (B) 合力矩减小时, 物体角速度一定减小; (C) 合力矩减小时,物体角加速度不一定变小; (D) 合力矩增大时,物体角加速度不一定增大. 8. 一平面简谐波表达式为y=-0.05sinπ(t-2x) (SI), 则该波的频率ν(Hz),波 速u(m/s)及波线上各点振动的振幅A(m)依次为 (A) 1/2, 1/2, -0.05 . (B) 1/2, 1 , -0.05 . (C) 2, 2 , 0.05 . 第2页 第1页

大学 物理学 第五版 马文蔚 答案上下册第十二章

第十二章气体动理论 12-1 温度为0℃和100℃时理想气体分子的平均平动动能各为多少?欲使分子的平均平动动能等于1eV,气体的温度需多高? 解:= 1ε2 31 kT =5.65×21 10 -J , =2ε2 32kT =7.72×2110-J 由于1eV=1.6×19 10 -J , 所以理想气体对应的温度为:T=2ε/3k =7.73×310 K 12-2一容器中储有氧气,其压强为0.1个标准大气压,温度为27℃,求:(1)氧气分子的数密度n ;(2)氧气密度 ρ;(3)氧气分子的平均平动动能k ε? (1)由气体状态方程 nkT p =得,24 23 51045.2300 1038.110013.11.0?=????==-kT p n 3m - (2)由气体状态方程 RT M M pV mol = (M , mol M 分别为氧气质量和摩尔质量) 得氧气密度: 13.0300 31.810013.11.0032.05mol =????===RT p M V M ρ 3m kg -? (3) 氧气分子的平均平动动能21231021.63001038.12 3 23--?=???== kT k ε 12-3 在容积为2.0×33 m 10 -的容器中,有内能为6.75×210J 的刚性双原子理想气体分子,求(1)气 体的压强;(2)设分子总数5.4×22 10个,求气体温度;(3)气体分子的平均平动动能? 解:(1)由2 iRT M m = ε 以及RT M m pV = , 可得气体压强p =iV ε2=1.35×5 10 Pa (2)分子数密度V N n = , 得该气体的温度62.3=== Nk pV nk p T ×210K (3)气体分子的平均平动动能为 = ε2 3kT =7.49×2110-J 12-4 2 10 0.2-?kg 氢气装在3 10 0.4-?m 3 的容器内,当容器内的压强为5 1090.3?Pa 时,氢气分子 的平均平动动能为多大? 解:由 RT M m pV = 得 mR MpV T = 所以221089.32323-?=?== mR MpV k kT εJ 12-5 1mol 刚性双原子气体分子氢气,其温度为27℃,求其对应的平动动能、转动动能和内能各是多少?

兰州大学物理院现代物理系应用物理专业

兰州大学2006~2007学年第 1学期 期末考试试卷(B卷) 课程名称:原子核物理任课教师:胡碧涛 学院:核科学与技术学院专业:核物理年级: 2003 班级核物理 姓名:校园卡号: 一、是非题(是画√号,非画X号)。(30分) 1、核自旋为零时,原子能级不发生超精细结构分裂。() 2、长椭球核的电四极矩Q<0,球形核的Q=0,扁椭球核的Q>0。() 3、在放射性衰变中,衰变常数和半衰期是两个各自独立的物理量。() 4、根据液滴模型,同位素的α衰变的能随质量数增大而增大。() 5、α衰变中,母子核的宇称不变。() 6、当激发态和基态的自旋差△Ⅰ=0时,不能发射γ光子,只能发射内转换电子。() 7、γ跃迁能量越大,穆斯鲍尔效应越强。() 8、根据壳模型理论,同一主壳层内能级的宇称相同。() 9、核反应中,实验室系的出射角一般小于相应的质心系的出射角。() 10、复合核蒸发出的粒子的角分面,在实验室系中不是900对稳,就是各身同性。() 二、已知216Po衰变时,α粒子的动能E K =5998keV,试计算反冲核的动能E R ,并求出 α衰变能Eα?(10分)三、填写下列能级图的自旋和宇称或跃迁多极性。(10分) 四、半径为189Os核的1/3的稳定核是什么核?(10分) 五、从13C核中取出一个中子或质子,哪一种需要能量大?试分析其原因。(10分) 六、根据壳模型和β衰变理论,判断下列跃迁的级次:(10分)

七、用能量为1.51MeV的氘引起11B(d,α)9Be反应中,在θ=900方向测量得α粒子能量为 6.37MeV,试求反应Q?(10分) 八、已知19F(p,n)19Ne反应的剩余核19Ne有β+放射性,其β+的最大动能为2.2MeV,并知中 子的衰变能为0.78MeV,求19F(p,n)19Ne的反应能Q?(10分)

大学 物理学 版 马文蔚 答案上下册三章

第三章 动量守恒定律和能量守恒定律 3-1质量为m 的物体,由水平面上点O 以初速为0v 抛出,0v 与水平面成仰角α。若不计空气阻力,求:(1)物体从发射点O 到最高点的过程中,重力的冲量;(2)物体从发射点到落回至同一水平面的过程中,重力的冲量。 分析:重力是恒力,因此,求其在一段时间内的冲量时,只需求出时间间隔即可。由抛体运动规律可知,物体到达最高点的时间 g v t αsin 01=?,物体从出发到落回至同一水平 面所需的时间是到达最 高点时间的两倍。这样, 按冲量的定义即可求出 结果。另一种解的方法是根据过程的始、末动量,由动量定理求出。 解1:物体从出发到达最高点所需的时间为 g v t αsin 01=?

则物体落回地面的时间为 g v t t αsin 22012=?=? 于是,在相应的过程中重力的冲量分别为 j j F I αsin d 0111 mv t mg t t -=?-==??,j j F I αsin 2d 0222 mv t mg t t -=?-==?? 3-2如图所示,在水平地面上,有一横截面2 m 20.0=S 的直角弯管,管中有流速为1s m 0.3-?=v 的水通过, 求弯管所受力的大小和方向。 解:在t ?时间内,从管一端流入 (或流出)水的质量为 t vS m ?=?ρ,弯曲部分AB 的水 的动量的增量则为 ()()A B A B v v t vS v v m p -?=-?=?ρ 依据动量定理p I ?=,得到管壁对这部分水的平均冲力()A B v v I F -=?=Sv t ρ 从而可得水流对管壁作用

力的大小为:N 105.2232?-=-=-='Sv F F ρ 作用力的方向则沿直角平分线指向弯管外侧。 3-3 A 、B 两船在平静的湖面上平行逆向航行,当两船擦肩相遇时,两船各自向对方平稳地传递kg 50的重物,结果是A 船停了下来,而B 船以 1s m 4.3-?的速度继续向前驶去。A 、B 两船原有 质量分别为kg 105.03?和kg 100.13 ?,求在传递重物前两船的速度。(忽略水对船的阻力) 题3.3分析:由于两船横向传递的速度可略去不计,则对搬出重物后的船A 与从船B 搬入的重物所组成的系统I 来讲,在水平方向上无外力作用,因此,它们相互作用的过程中应满足动量守恒;同样,对搬出重物后的船B 与从船A 搬入的重物所组成的系统II 亦是这样。由此,分别列出系统I 、II 的动量守恒方程即可解出结果。 解:设A 、B 两船原有的速度分别以v A 、v B 表示,传递重物后船的速度分别以v A 、v B 表示,被搬运重物的质量以m 表示。分别对上述系统I 、II 应用动量守

铁磁学大纲-兰州大学物理学院

《铁磁学》课程教学大纲 一、课程说明 (一)课程名称、所属专业、课程性质、学分; 《铁磁学》、磁学专业、专业基础课、5学分 (二)课程简介、目标与任务; 本课程主要介绍磁性的基础理论,以宏观到微观的尺度顺序讨论。首先回顾并加深讨论磁场的产生及磁介质在外加磁场作用下的变化,进而根据这种变化的性质对磁性材料加以分类和表征。第二部分,讨论磁性物质基本互作用能,介绍典型的磁畴结构及磁畴理论,引入畴壁的概念,重点讨论磁畴在外磁场作用下的运动和变化,并简单介绍磁性材料在交变磁场作用下的响应。最后,随着研究尺度向微观的发展,还要介绍各种类型的磁有序以及相关的自发磁化理论。 通过本课程的学习,使学生掌握磁性材料的基本概念、理解磁性和相关磁效应的基本规律、了解磁性的起源和磁性材料的基本应用,为其它磁学专业课的学习和磁学方向的实验研究奠定理论基础。 (三)先修课程要求,与先修课与后续相关课程之间的逻辑关系和内容衔接; 《普通物理》、《电动力学》、《量子力学》、《固体物理》, 《普通物理》中涉及真空及介质的恒定磁场、电磁感应、偏振光、原子磁矩等内容是学习本课程的基础,《电动力学》中电磁波在物质中的传播、《量子力学》中的交换相互作用以及《固体物理》的晶体结构等方面的知识是学习本课程之前就需要理解的。 (四)教材与主要参考书。 教材:《磁学及磁性材料导论》,David Jiles著,肖春涛译,兰州大学出版社 参考:《铁磁学》(上、中、下),戴道生等著,科学出版社 二、课程内容与安排 绪论 第一章磁场 第一节磁场的产生 第二节磁场计算 第二章磁化强度和磁矩 第一节磁矩模型 第二节磁场参量

第三节磁路与退磁场 第三章磁性材料 第一节磁性材料的分类 第二节磁性特征量 第三节典型的磁性材料 第四节顺磁性和抗磁性简介 第四章磁特性 第一节磁滞现象 第二节巴克豪森效应 第三节磁致伸缩 第四节磁电阻简介 第五章磁畴 第一节磁畴模型 第二节磁性体中的主要相互作用能量 第三节几种典型的磁畴结构及其分析 第六章磁畴壁 第一节磁畴边界的特性 第二节畴壁分类及畴壁运动 第七章技术磁化过程 第一节可逆畴壁位移磁化 第二节可逆磁矩转动磁化 第三节不可逆壁移及转动磁化 第四节反磁化过程 第五节磁化过程的动态特性 第八章磁有序及自发磁化 第一节抗磁性和顺磁性理论 第二节铁磁性自发磁化理论 第三节反铁磁性和亚铁磁性的自发磁化 第四节磁结构探测及临界特性简介 (一)教学方法与学时分配 采用以课堂讲授为主、结合习题讨论和随堂提问的方法,促进学生认真听讲及课后复习整理。学时分配如下: 绪论(2学时) 第一章(8学时) 第二章(10学时) 第三章(10学时) 第四章(10学时) 第五章(10学时) 第六章(8学时) 第七章(16学时) 第八章(16学时) (二)内容及基本要求

大学物理(第二版)下册答案-马文蔚剖析

物理学教程(二)下册 答案9—13 马文蔚 第九章 静 电 场 9-1 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(A )放置,其周围空间各点电场强度E (设电场强度方向向右为正、向左为负)随位置坐标x 变化的关系曲线为图 (B )中的( ) 题 9-1 图 分析与解 “无限大”均匀带电平板激发的电场强度为0 2εσ,方向沿带电平板法向向外,依照电场叠加原理可以求得各区域电场强度的大小和方向.因而正确答案为(B ). 9-2 下列说法正确的是( ) (A )闭合曲面上各点电场强度都为零时,曲面内一定没有电荷 (B )闭合曲面上各点电场强度都为零时,曲面内电荷的代数和必定为零 (C )闭合曲面的电通量为零时,曲面上各点的电场强度必定为零 (D )闭合曲面的电通量不为零时,曲面上任意一点的电场强度都不可能为零 分析与解 依照静电场中的高斯定理,闭合曲面上各点电场强度都为零时,曲面内电荷的代数和必定为零,但不能肯定曲面内一定没有电荷;闭合曲面的电通量为零时,表示穿入闭合曲面的电场线数等于穿出闭合曲面的电场线数或没有电场线穿过闭合曲面,不能确定曲面上各点的电场强度必定为零;同理闭合曲面的电通量不为零,也不能推断曲面上任意一点的电

场强度都不可能为零,因而正确答案为(B ). 9-3 下列说法正确的是( ) (A ) 电场强度为零的点,电势也一定为零 (B ) 电场强度不为零的点,电势也一定不为零 (C ) 电势为零的点,电场强度也一定为零 (D ) 电势在某一区域内为常量,则电场强度在该区域内必定为零 分析与解 电场强度与电势是描述电场的两个不同物理量,电场强度为零表示试验电荷在该点受到的电场力为零,电势为零表示将试验电荷从该点移到参考零电势点时,电场力作功为零.电场中一点的电势等于单位正电荷从该点沿任意路径到参考零电势点电场力所作的功;电场强度等于负电势梯度.因而正确答案为(D ). *9-4 在一个带负电的带电棒附近有一个电偶极子,其电偶极矩p 的方向如图所示.当电偶极子被释放后,该电偶极子将( ) (A ) 沿逆时针方向旋转直到电偶极矩p 水平指向棒尖端而停止 (B ) 沿逆时针方向旋转至电偶极矩p 水平指向棒尖端,同时沿电场线方向朝着棒尖端移动 (C ) 沿逆时针方向旋转至电偶极矩p 水平指向棒尖端,同时逆电场线方向朝远离棒尖端移动 (D ) 沿顺时针方向旋转至电偶极矩p 水平方向沿棒尖端朝外,同时沿电场线方向朝着棒尖端移动 题 9-4 图 分析与解 电偶极子在非均匀外电场中,除了受到力矩作用使得电偶极子指向电场方向外,还将受到一个指向电场强度增强方向的合力作用,因而正确答案为(B ). 9-5 精密实验表明,电子与质子电量差值的最大范围不会超过±10 -21 e ,而中子电量与零差值的最大范围也不会超过±10 -21e ,由最极端的情况考虑,一个有8个电子,8个质子和8个中子构成的氧原子所带的最大可能净电荷是多少? 若将原子视作质点,试比较两个氧原子间的库仑力和万有引力的大小. 分析 考虑到极限情况, 假设电子与质子电量差值的最大范围为2×10 -21 e ,中子电量为10-21 e ,则由一个氧原子所包含的8个电子、8个质子和8个中子可求原子所带的最大可能净电荷.由库仑定律可以估算两个带电氧原子间的库仑力,并与万有引力作比较. 解 一个氧原子所带的最大可能净电荷为 ()e q 21max 10821-??+= 二个氧原子间的库仑力与万有引力之比为 1108.2π46202max <

兰州大学试卷管理规定兰州大学教务处

兰州大学试卷管理规定兰州大学教务处 标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]

兰州大学关于命题、考试及成绩归档的若干规定(试行) (征求意见稿) 考试是教学工作的一个重要环节,它不仅是考察学生知识与能力的主要方法,更是评价教学水平和教学质量的基本手段。为了使考试工作进一步规范化和科学化,根据学校的实际情况,制定本规定。 第一部分试卷命题 一、基本要求 考试是教学环节的有机组成部分,教师命题应以教学大纲为依据,重点考查学生对基本理论、基础方法、基本技能的掌握情况和学生分析问题、解决问题的能力。减少对单纯记忆性的知识考核,注重考题对学生创新思维和创新能力的引导和培养。 1.所有考试课程的命题须同时提供难易度、题量相当的A、B 两套试卷,一套试卷用于考试,另一套备用(如未启用可做为补考试卷)。A、B卷的试题应避免重复。A、B卷都应有参考答案和评分标准,评分标准与参考答案应准确规范。 2.公共必修课(含公共外语课、思想政治理论课程、高等数学、普通物理、大学信息技术基础课)须成立3人以上命题小组,根据教学大纲统一命题。 3.试题难易程度应当适中,考试内容应符合课程教学大纲要求的深度和广度,题型应多样化,题量适当。试题表述必须清晰、准确,不存歧义,便于学生理解。 4.各科试题的满分为100分,分数分配应当合理。命题时基本得分题约占60%、稍难题约占20%、难题约占20%。实行开卷考试的课程,试题的答案要避免可从教材上直接抄录的内容。 5.命题教师要最大限度地降低同一门课程近4年考题的重复率,避免与上一年考试试卷的重复。 6.试卷的课程名称应当与教学计划中课程名称一致。 二、审核

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