福州大學物理規范作業答案

A. 大學物理A2作業題答案 西南科技大學的

答 案
作業題 (一）
一、1-8 CBACADDC
二、
9. －20E0 / 3; 40E0 / 3
10. －3 / (20); － / (20);  / (20); 3 / (20)
11. ; 從O點指向缺口中心點．
12. Q / 0; ＝0，

三、
13. 解：在處取電荷元，其電荷為
dq =dl = 0Rsind
它在O點產生的場強為
3分
在x、y軸上的二個分量
dEx=－dEcos
dEy=－dEsin
對各分量分別求和 ＝0

∴

14. 解:設坐標系如圖所示．將半圓柱面劃分成許多窄條．dl寬的窄條的電荷線密度為

取位置處的一條，它在軸線上一點產生的場強為

如圖所示. 它在x、y軸上的二個分量為：
dEx=dE sin , dEy=－dE cos
對各分量分別積分

場強
15. 解：在球內取半徑為r、厚為dr的薄球殼，該殼內所包含的電荷為

在半徑為r的球面內包含的總電荷為
(r≤R)
以該球面為高斯面，按高斯定理有
得到 ， (r≤R)
方向沿徑向，A>0時向外, A<0時向里．
在球體外作一半徑為r的同心高斯球面，按高斯定理有

得到 ， (r >R)
方向沿徑向，A>0時向外，A<0時向里．
16. 解：設閉合面內包含凈電荷為Q．因場強只有x分量不為零，故只是二個垂直於x軸的平面上電場強度通量不為零．由高斯定理得：
-E1S1+ E2S2=Q / 0 ( S1 = S2 =S ) 3分
則 Q =0S(E2- E1) =0Sb(x2- x1)
= 0ba2(2a－a) =0ba3 = 8.85×10-12 C

作業題（二）

一、1-8 DBCDDACB
二、
9. 10cm 10.
11. Q / (40R2); 0 ; Q / (40R); Q / (40r2)
12. 單位正電荷在靜電場中沿任意閉合路徑繞行一周，電場力作功等於零 有勢（或保守力）
三、
13. 解：將題中的電荷分布看作為面密度為的大平面和面密度為－的圓盤疊加的結果．選x軸垂直於平面，坐標原點O在圓盤中心，大平面在x處產生的場強為
 

圓盤在該處的場強為
 
∴ 
該點電勢為
14. 解: 由高斯定理可知空腔內E＝0，故帶電球層的空腔是等勢區，各點電勢均為U .
在球層內取半徑為r→r＋dr的薄球層．其電荷為
dq =  4r2dr
該薄層電荷在球心處產生的電勢為

整個帶電球層在球心處產生的電勢為

因為空腔內為等勢區所以空腔內任一點的電勢U為

若根據電勢定義 計算同樣給分.
15.解：設內球上所帶電荷為Q，則兩球間的電場強度的大小為
(R1＜r＜R2)
兩球的電勢差
∴ ＝2.14×10-9 C

16. 解：設原點O在左邊導線的軸線上，x軸通過兩導線軸線並與之垂直．在兩軸線組成的平面上，在R＜x＜(d－R)區域內，離原點距離x處的P點場強為

則兩導線間的電勢差

作業題（三）
一、1-8 CBBBDBCB
二、
/(2r)；/(20r r)
10.
11. ;
12. 無極分子;電偶極子
三、
13. 解：(1) 由靜電感應，金屬球殼的內表面上有感生電荷-q，外表面上帶電荷q+Q．
(2) 不論球殼內表面上的感生電荷是如何分布的，因為任一電荷元離O點的距離都是a，所以由這些電荷在O點產生的電勢為

(3) 球心O點處的總電勢為分布在球殼內外表面上的電荷和點電荷q在O點產生的電勢的代數和

14. 解：設導體球帶電q，取無窮遠處為電勢零點，則
導體球電勢：
內球殼電勢：
二者等電勢，即
解得
15. 解：(1) 令無限遠處電勢為零，則帶電荷為q的導體球，其電勢為

將dq從無限遠處搬到球上過程中，外力作的功等於該電荷元在球上所具有的電勢能
(2) 帶電球體的電荷從零增加到Q的過程中，外力作功為

16. 解：設內外圓筒沿軸向單位長度上分別帶有電荷+和, 根據高斯定理可求得兩
圓筒間任一點的電場強度為
則兩圓筒的電勢差為
解得
於是可求得A點的電場強度為
= 998 V/m 方向沿徑向向外
A點與外筒間的電勢差：
= 12.5 V

作業題（四）

一、1-8 C C D C B D B A
二、
9. 1:1 10. 0; 11. 12.
13. 解：(1) 圓柱形載流導體在空間的磁感強度的分布為

∴穿過ABCD的為
(2) 圓筒載流導體在空間的磁感強度分布為

穿過 ABCD 的Φ為： =
(3) 在題給條件下，筒壁中 0<B<0I /(2R)，B為有限值，當壁厚趨於零時壁截面上磁通量趨於零，即 ，可得

14. 解：將導線分成1、2、3、4四部份，各部分在O點產生的磁感強度設為B1、B2、B3、B4．根據疊加原理O點的磁感強度為：

∵  、 均為0，故 2分
方向 2分

方向  
其中 ，

∴ 方向 
15. 解：由畢奧－薩伐爾定律可得，設半徑為R1的載流半圓弧在O點產生的磁感強度為B1，則
同理,
∵ ∴
故磁感強度

∴

16. 解：如圖所示，圓筒旋轉時相當於圓筒上具有同向的面電流密度i，
3分
作矩形有向閉合環路如圖中所示．從電流分布的對稱性分析可知，在 上各點 的大小和方向均相同，而且 的方向平行於 ，在 和 上各點 的方向與線元垂直，在 , 上各點 ．應用安培環路定理

可得

圓筒內部為均勻磁場，磁感強度的大小為 ，方向平行於軸線朝右．

作業題(五)
一、1-8 ABAACBDB
二、 9. 10. 11. 12.
三、
.
13. 解：電子進入磁場作圓周運動，圓心在底邊上．當電子軌跡 與上面邊界相切時，對應最大速度，此時有如圖所示情形．

∴
由 ，求出v最大值為

14. 解：考慮半圓形載流導線CD所受的安培力

列出力的平衡方程式
故：
15. 解：(1) S = ab =5×10-3 m2
pm = SI =1×10-2 (A•m2)， =4.33×10-2 N•m
， =2.16×10-3 kg•m2
(2) 令從 到 的夾角為，∵ 與角位移d的正方向相反
=2.5×10-3 J
16. 解：由安培環路定理： 
0< r <R1區域： 
，
R1< r <R2區域：
，
R2< r <R3區域：

r >R3區域： H = 0，B = 0
作業題(六)
一、1-8 D A B A B D D A
二、
9. vBLsin ； a
10. ; O點
11.
12. 減小
三、
13. 解：大小：=dd tS dB / d t
=S dB / d t =
=3.68 mV
方向：沿adcb繞向．

14. 解：(1) 設線圈轉至任意位置時圓線圈的法向與磁場之間的夾角為，則通過該圓線圈平面的磁通量為
,
∴
在任意時刻線圈中的感應電動勢為

當線圈轉過時，t =T/4，則 A
(2) 由圓線圈中電流Im在圓心處激發的磁場為
6.20×10-4 T
方向在圖面內向下，故此時圓心處的實際磁感強度的大小
T
方向與磁場 的方向基本相同．

15. 解：由題意，大線圈中的電流I在小線圈迴路處產生的磁場可視為均勻的．

故穿過小迴路的磁通量為

由於小線圈的運動，小線圈中的感應電動勢為

當x =NR時，小線圈迴路中的感應電動勢為

16. 解：動生電動勢 
為計算簡單，可引入一條輔助線MN，構成閉合迴路MeNM, 閉合迴路總電動勢

2分

負號表示 的方向與x軸相反．
方向N→M

作業題 (七)

一、1-8 ACDCACCA
二、
9. 2 (n 1) e /  ； 4×103
10. (1) 使兩縫間距變小．
(2) 使屏與雙縫之間的距離變大
11. 2 ( n – 1) e –  /2 或者2 ( n – 1) e +  /2
12. 539.1
三、
13. 解：已知：d＝0.2 mm，D＝1 m，l＝20 mm
依公式：
∴ ＝4×10-3 mm＝4000 nm
故當 k＝10 1＝ 400 nm
k＝9 2＝444.4 nm
k＝8 3＝ 500 nm
k＝7 4＝571.4 nm
k＝6 5＝666.7 nm
這五種波長的光在所給觀察點最大限度地加強．
14. 解：(1) x＝20 D / a
＝0.11 m
(2) 覆蓋雲玻璃後，零級明紋應滿足
(n－1)e＋r1＝r2
設不蓋玻璃片時，此點為第k級明紋，則應有
r2－r1＝k
所以 (n－1)e = k
k＝(n－1) e / ＝6.96≈7
零級明紋移到原第7級明紋處
15. 解：第四條明條紋滿足以下兩式：
，即 2 ，即
第4級明條紋的位移值為
x =
(也可以直接用條紋間距的公式算，考慮到第四明紋離棱邊的距離等於3.5 個明紋間距．)
16. 解：根據暗環半徑公式有

由以上兩式可得
＝4 m

作業題(八) 答案
一、1-8 B C B C C B D B
二、9. 1.2; 3.6
10. 4 第一暗
11. 一；三
12. 6250Å(或625 nm)
13. 解：(1) 由單縫衍射暗紋公式得

由題意可知 ,
代入上式可得
(2) (k1 = 1, 2, ……)

(k2 = 1, 2, ……)

若k2 = 2k1，則1 = 2，即1的任一k1級極小都有2的2k1級極小與之重合．
14. 解：(1) 由單縫衍射明紋公式可知
(取k＝1 )

,
由於 ,
所以

則兩個第一級明紋之間距為
=0.27 cm
(2) 由光柵衍射主極大的公式

且有
所以  =1.8 cm

15. 解：(1) 由光柵衍射主極大公式得
a + b = =2.4×10-4 cm
(2) 若第三級不缺級，則由光柵公式得

由於第三級缺級，則對應於最小可能的a，方向應是單縫衍射第一級暗紋：兩式比較，得
a = (a + b)/3=0.8×10-4 cm
(3) ，(主極大)
，(單縫衍射極小) (k＇=1，2，3，......) 因此 k=3，6，9，........缺級．
又因為kmax=(a＋b) / 4, 所以實際呈現k=0，±1，±2級明紋．(k=±4
在 / 2處看不到．)

16. 解：由光柵衍射主極大公式得

4分當兩譜線重合時有 1=2
即 ．．．．．．．
兩譜線第二次重合即是
， k1=6， k2=4
由光柵公式可知d sin60°=61
=3.05×10-3 mm

作業題 九

一、選擇題 1-8 ABBECBDC
二、填空題
9． 2；1/4
10． 2I
11．
12． 完全（線）偏振光； 垂直於入射面； 部分偏振光
三、計算題
13．解：設第二個偏振片與第一個偏振片的偏振化方向間的夾角為．透過第一個偏振片後的光強 I1＝I0 / 2．
透過第二個偏振片後的光強為I2，由馬呂斯定律，
I2＝(I0 /2)cos2
透過第三個偏振片的光強為I3，
I3 ＝I2 cos2(90°－) = (I0 / 2) cos2 sin2 (I0 / 8)sin22
由題意知 I3＝I2 / 16
所以 sin22 = 1 / 2，
＝22.5°
14．解：(1) 透過第一個偏振片的光強I1
I1＝I0 cos230°
＝3 I0 / 4
透過第二個偏振片後的光強I2， I2＝I1cos260°
＝3I0 / 16
(2) 原入射光束換為自然光，則
I1＝I0 / 2
I2＝I1cos260°＝I0 / 8
15．解：由布儒斯特定律
tg i0＝1.33
得 i0＝53.1°
16．解：(1) 設該液體的折射率為n，由布儒斯特定律
tgi0＝1.56 / n
得 n＝1.56 / tg48.09°＝1.40
(2) 折射角
r＝0.5－48.09°＝41.91° (＝41° )
作業題(十)
一、1-8 D D A C C C B C
二、
9. ; ;
10. 3.82×103
11. 5×1014 ;2
12. 0.0549
三、
13. 解：(1) 由
得
(恆量)
由此可知，對不同金屬，曲線的斜率相同．
(2) h = etg
=6.4×10-34 J•s

14. 解：(1)  eV
n =4 2分
(2) 可以發出41、31、21、43、42、32六條譜線．
能級圖如圖所示．

15. 解：(1) 2.86 eV ．
(2) 由於此譜線是巴耳末線系，其 k =2 eV (E1 =－13.6 eV)

．
(3) 可發射四個線系，共有10條譜線． 見圖
波長最短的是由n =5躍遷到n =1的譜線．

B. 求物理實驗緒論作業答案一份

緒 論 作 業
2. 用最小分度值為0.01 g的物理天平秤了5次某物體質量m，結果分別為：3.127 g、3.126g、3.128 g、3.126 g、3.127g，
求平均值和標准不確定度，並表示結果。
解答：平均值
標准不確定度

所以標准不確定度
所以
相對不確定度
4．根據不確定度的合成關系，由直接測量值的不確定度表示出間接測量值的不確定度：
（1）
，，；
，，

（2）
對g求偏導數 ，
對g取對數 ，再求導數，有：
所以，

（）
7． 把下列各數按舍入規則取為四位有效數字：（四捨六入五湊偶）
21.495 （21.50） 43.465 （43.46）
8.1308 （8.131） 1.798503（單位） （1.798（單位））
8. 按照結果表示和有效數字運算規則，改正以下錯誤：
（1） （）
（）
（）
（ ）
（2）有人說0.2870有五位有效數字，也有人說只有三位（因為「0」不算有效數字），請糾正，並說明原因。
四位有效數字。有效數字從第一個不為零的數算起。
（3）有人說0.0008g比8.0g測得准，試糾正並說明理由。
8.0g有估讀，0.0008g雖然分度值小，但沒有估讀，所以8.0g測得准。
（4） 有效數字數位數相同
（5） 科學計數法
（6）
（乘方、立方、開方有效數字位數與底數的相同）
（7）
（加減結果的有效數字末位應與參與運算各數據中誤差最大的末位對齊）--加減後分母為1.0
（乘除結果的有效數字位數和參與運算各數中有效數字位數最少的相同）--最少的為1.0（兩位）
9.計算下列各式的測量結果和不確定度，即求 ，
（2） 其中
解答：

，，

所以，

這個是嗎？？？如果是的話，請採納。我給你發全的

C. 大學物理思考題答案

1、絕對誤差是一定的，N越大，相對誤差越少，測得越准 。2、當M2與M1嚴格垂直，即M2ˊ與M1嚴格平行時，所回得干涉為等傾干涉。干涉條紋為位於無限遠或透鏡焦平面上明暗的同心圓環。干涉圓環的特徵是：內疏外密。由等傾干涉理論可知：當M1、M2′之間的距離d減小時，任一指定的K級條紋將縮小其半徑，並逐漸收縮而至中心處消失，即條紋「陷入」；當d增大，即條紋「外冒」，而且M1與M2′的厚度越大，則相鄰的亮（或暗）條紋之間距離越小，即條紋越密，越答不易辨認。每「陷入」或「冒出」一個圓環，d就相應增加或減少λ/2的距離。如果「陷入」或「冒出」的環數為N，d的改變數為Δd，則：Δd=N*λ/2

則：λ＝2Δd／N

若已知Δd和N，就可計算出λ。3、由等傾干涉理論可知：當M1、M2′之間的距離d減小時，任一指定的K級條紋將縮小其半徑，並逐漸收縮而至中心處消失，即條紋「陷入」（就是你說的「灰湮滅」吧？）；當d增大，即條紋「外冒」。將M2由左到右移動時，會產生「空回誤差」。所以在調到一定位置住手後，由於「空回誤差」條紋有可能會冒出，也有可能灰湮滅。