大學物理b上冊課後答案詳解

『壹』 大學物理第二版上冊梁志強版課後答案

第一題：

(1)大學物理b上冊課後答案詳解擴展閱讀

這部分內容主要考察的是質點的知識點：

有質量但不存在體積或形狀的點，是物理學的一個理想化模型。在物體的大小和形狀不起作用，或者所起的作用並不顯著而可以忽略不計時，我們近似地把該物體看作是一個只具有質量而其體積、形狀可以忽略不計的理想物體，用來代替物體的有質量的點稱為質點。

具有一定質量而不計大小尺寸的物體。物體本身實際上都有一定的大小尺寸，但是，若某物體的大小尺寸同它到其他物體的距離相比，或同其他物體的大小尺寸相比是很小的，則該物體便可近似地看作是一個質點。例如行星的大小尺寸比行星間的距離小很多，行星便可視為質點-因為不計大小尺寸，所以質點在外力作用下只考慮其線運動。

由於質點無大小可言，作用在質點上的許多外力可以合成為一個力，另一方面，研究質點的運動，可以不考慮它的自旋運動。

任何物體可分割為許多質點，物體的各種復雜運動可看成許多質點運動的組合。因此，研究一個質點的運動是掌握各種物體形形色色運動的入門。牛頓第二定律是適合於一個質點的運動規律的。有了這個定律，再配合牛頓第三定律，就構成了研究有限大小的物體的手段。所以「質點」是研究物體運動的最簡單、最基本的對象。

『貳』 急求大學物理張三慧 清華大學出版社 第三版的課後習題答案詳解

陽光大學生網 > 答案合集 > 理工建築機電類 > 大學物理 >
大學物理學（第三版_張三慧著）完整課後答案 免費下載 /uploads/soft/大學物理學（第三版_B版_張三慧著）課後答案.rar

『叄』 大學物理課後習題 急急急

解：(1)把r=acosωt i+bsinωt j 對時間t求導得（一看就知道這是個橢圓運動，且機械能守恆）
速度矢量v=-aωsinωt i+bωcosωt j
動能Ek=0.5mv^2=0.5m[a^2ω^2sin^2ωt+b^2ω^2cos^2ωt]
代入（a,0）即此時r=a，ωt=0、2π、4π……，故Ek=0.5mb^2ω^2
代入（0,b）即此時r=b，ωt=π/2、2π+π/2、4π+π/2……，故Ek=0.5ma^2ω^2。

(2)質點加速度矢量 a=-aω^2cosωt i-bω^2sinωt j ，故合外力矢量由牛頓第二定律知
F=ma=-mω^2[acosωt i+bsinωt j ]=-mω^2r
質點：A到B過程，分力Fx做的功為：微分方程為，
dwx=Fxdx=(-mω^2acosωt)d(acosωt)]=-mω^2a^2cosωtd(cosωt)
積分為wx=-mω^2a^2∫cosωtd(cosωt)]，
解得：wx=-0.5ma^2ω^2cos^2ωt，cosωt由1積到0，得wx=0.5ma^2ω^2
同理，分力Fy做的功為：微分方程為，
dwy=Fydy=(-mω^2bsinωt)d(bsinωt)]=-mω^2b^2sinωtd(sinωt)
積分為wy=-mω^2a^2∫sinωtd(sinωt)]，
解得：wy=-0.5mb^2ω^2sin^2ωt，sinωt由0積到1，得wy=-0.5mb^2ω^2

『肆』 大學物理學練習題

大學物理學(上)練習題
第一章 質點運動學
1．一質點在平面上作一般曲線運動，其瞬時速度為 瞬時速率為v，平均速率為 平均速度為 ，它們之間必定有如下關系:
(A) .
(C) 。
2．一質點的運動方程為x=6t-t2(SI)，則在t由0到4s的時間間隔內，質點位移的大小為 ，在t由0到4s的時間間隔內質點走過的路程為 。
3．有一質點沿x軸作直線運動，t時刻的坐標為 （SI）。試求：
（1）第2秒內的平均速度；（2）第2秒末的瞬時速度；（3）第2秒內的路程。
4．燈距地面高度為h1，一個人身高為h2，在燈下以勻速率v沿
水平直線行走，如圖所示，則他的頭頂在地上的影子M點沿地面
移動的速度vM= 。

5．質點作曲線運動， 表示位置矢量，S表示路程，at表示切向加速度，下列表達式中，
（1） （2） （3） （4）
（A）只有（1）、（4）是對的 （B）只有（2）、（4）是對的
（C）只有（2）是對的 （D）只有（3）是對的 [ ]

6．對於沿曲線運動的物體，以下幾種說法中哪一種是正確的。
（A）切向加速度必不為零 （B）法向加速度必不為零（拐點處除外）。
（C）由於速度沿切線方向，法向分速度必為零，因此法向加速度必為零。
（D）若物體作勻速率運動，其總加速度必為零。
（E）若物體的加速度 為恆矢量，它一定作勻變速率運動。 [ ]
7．在半徑為R的圓周上運動的質點，其速率與時間關系為v=ct2（c為常數），則從t=0到t時刻質點走過的路程S（t）= ；t時刻質點的切向加速度at= ；t時刻質點的法向加速度an= 。
參考答案
1．(B) 2．8m，10m 3．(1) (2) (3)
4． 5．(D) 6．(B) 7．

第二章 牛頓運動定律

1.有一質量為M的質點沿X軸正方向運動，假設該質點通過坐標為x處時的速度為kx（k為正常數），則此時作用於該質點上的力F＝______，該質點從x＝x0點出發運動到x＝x1 處所經歷的時間t＝_____。
2.質量為m的子彈以速度v0水平射入沙土中。設子彈所受阻力與速度反向，大小與速度成正比，比例系數為k，忽略子彈的重力。求：
（1） 子彈射入沙土後，速度隨時間變化的函數式；
（2） 子彈進入沙土的最大深度。
3.質量為m的小球在向心力作用下，在水平面內作半徑為R、速率為v的勻速率圓周運動，如圖所示。小球自A點逆時針運動到B點的半圓內，動量的增量應為
（A） （B）
（C） （D） [ ]

4.水流流過一個固定的渦輪葉片，如圖所示。水流流過葉片曲面前後的速率都等於v，每單位時間流向葉片的水的質量保持不變且等於Q，則水作用於葉片的力的大小為 ，方向為 。

5.設作用在質量為1kg的物體上的力F=6t+3（SI）。如果物體在這一力作用下，由靜止開始沿直線運動，在0到2.0s的時間間隔內，這個力作用在物體上的沖量的大小I= 。

6.有一倔強系數為k的輕彈簧，原長為l0，將它吊在天花板上。當它下端掛一托盤平衡時，其長度變為l1，。然後在托盤中放一重物，彈簧長度變為l2，則由l1伸長至l2的過程中，彈性力所作的功為
（A） （B） （C） （D） [ ]
7.一質點受力 （SI）作用，沿X軸正方向運動。從x=0到x=2m過程中，力 作功為（A）8J （B）12J （C）16J （D）24J 〔 〕
8.一人從10m深的井中提水。起始時桶中裝有10kg的水，桶的質量為1kg，由於水桶漏水，每升高1m要漏去0.2kg的水。求水桶勻速地從井中提到井口，人所作的功。

9.如圖所示，有一在坐標平面內作圓周運動的質點受一力 的作用。在該質點從坐標原點運動到（0，2R）位置過程中，力 對它所作的功為
（A） （B）
（C） （D） 〔 〕

10.在光滑的水平桌面上，平放著如圖所示的固定半圓形屏障，質量為m的滑塊以初速度v0沿切線方向進入屏障內，滑塊與屏障間的摩擦系數為，試證明當滑塊從屏障另一端滑出時，摩擦力所作的功為 .

11.一個力F作用在質量為1.0kg的質點上，使之沿X軸運動。已知在此力作用下質點的運動方程為 （SI）。在0到4s的時間間隔內：（1）力F的沖量大小I= ；（2）力F對質點所作的功W= 。
12.質量m=2kg的質點在力 （SI）作用下，從靜止出發沿X軸正向作直線運動，求前三秒內該力所作的功。
13.以下幾種說法中，正確的是
（A）質點所受沖量越大，動量就越大；
（B）作用力的沖量與反作用力的沖量等值反向；
（C）作用力的功與反作用力的功等值反號；
（D）物體的動量改變，物體的動能必改變。 〔 〕

參考答案
1. 2. , 3. (B)
4. 5. 6.（C） 7.（A） 8.
9. (B) 10. (略) 11. 16N.s ； 176J 12. 13.（B）

第三章 運動的守恆定律

1.某彈簧不遵守胡克定律，若施力F，則相應伸長為x，力與伸長的關系為F=52.8x+38.4x2 (SI)。求：
（1）將彈簧從定長x1=0.50m拉伸到定長x2=1.00m時，外力所需做的功；
（2）將彈簧橫放在水平光滑桌面上，一端固定，另一端系一個質量為2.17kg的物體，然後將彈簧拉伸到一定長x2=1.00m，再將物體由靜止釋放，求當彈簧回到x1=0.50m時，物體的速率；
（3）此彈簧的彈力是保守力嗎？

2.二質點的質量各為m1，m2。當它們之間的距離由a縮短到b時，萬有引力所作的功為 。

3.一隕石從距地面高h處由靜止開始落向地面，忽略空氣阻力。求：
（1） 隕石下落過程中，萬有引力的功是多少？
（2） 隕石落地的速度多大？
4.關於機械能守恆條件和動量守恆條件以下幾種說法正確的是
（A）不受外力的系統，其動量和機械能必然同時守恆；
（B）所受合外力為零，內力都是保守力的系統，其機械能必然守恆；
（C）不受外力，內力都是保守力的系統，其動量和機械能必然同時守恆；
（D）外力對一個系統作的功為零，則該系統的動量和機械能必然同時守恆。[ ]
5.已知地球的質量為m，太陽的質量為M，地心與日心的距離為R，引力常數為G，則地球繞太陽作圓周運動的軌道角動量為 〔 〕
（A） （B） （C） （D）
6.如圖所示，X軸沿水平方向，Y軸沿豎直向下，在t=0時刻將質量為m的質點由a處靜止釋放，讓它自由下落，則在任意時刻t，質點所受的對原點O的力矩 = ；在任意時刻t，質點對原點O的角動量 = 。
7.一質量為m的質點沿著一條空間曲線運動，該曲線在直角坐標系下的運動方程為 ，其中a、b、皆為常數，則此質點所受的對原點的力矩 ＝_____________； 該質點對原點的角動量 ____________。

8.在一光滑水平面上，有一輕彈簧，一端固定，一端連接一質量m=1kg的滑塊，如圖所示。彈簧自然長度l0=0.2m，倔強系數k=100N.m-1。設t=0時，彈簧長度為l0，滑塊速度v0=5ms-1，方向與彈簧垂直。在某一時刻，彈簧位於與初始位置垂直的位置，長度l=0.5m。求該時刻滑塊速度 的大小和方向。

參考答案
1.（1） （2） （3）是 2.
3.（1） （2） 4.（C） 5.（A）
6. 7. 0；
8. ， 方向與彈簧長度方向之間的夾角 .

第四章 剛體的定軸轉動

1．有兩個力作用在一個有固定轉軸的剛體上：
（1）這兩個力都平行於軸作用時，它們對軸的合力矩一定是零；
（2）這兩個力都垂直於軸作用時，它們對軸的合力矩可能是零；
（3）當這兩個力的合力為零時，它們對軸的合力矩也一定是零；
（4）當這兩個力對軸的合力矩為零時，它們的合力也一定是零。
在上述說法中，
（A）只有(1)是正確的。 （B）(1)、(2)正確，(3)、(4)錯誤。
（C）(1)、(2)、(3)都正確，(4)錯誤。 （D）(1)、(2)、(3)、(4)都正確。 [ ]
2．關於剛體對軸的轉動慣量，下列說法中正確的是
(A)只取決於剛體的質量，與質量的空間分布和軸的位置無關。
(B)取決於剛體的質量和質量的空間分布，與軸的位置無關。
(C)取決於剛體的質量、質量的空間分布與軸的位置。
(D)只取決於轉軸的位置，與剛體的質量和質量的空間分布無關。 [ ]
3．一長為l、質量可以忽略的直桿，兩端分別固定有質量為2m和m的小球，桿可繞通過其中心O且與桿垂直的水平光滑固定軸在鉛直平面內轉動。開始桿與水平方向成某一角度，處於靜止狀態，如圖所示，釋放後，桿繞O軸轉動，則當桿轉到水平位置時，該系統所受到的合外力矩的大小M=________，此時該系統角加速度的大小=________。
4．將細繩繞在一個具有水平光滑軸的飛輪邊緣上，如果在繩端掛一質量為m的重物時，飛輪的角加速度為 。如果以拉力2mg代替重物拉繩時，飛輪的角加速度將
（A）小於 （B）大於 ，小於2
（C）大於2 （D）等於2 [ ]

5．為求一半徑R=50cm的飛輪對於通過其中心且與盤面垂直的固定轉軸的轉動慣量，在飛輪上繞以細繩，繩末端懸一質量m1=8kg的重錘，讓重錘從高2m處由靜止落下，測得下落時間t1=16s，再用另一質量為m2為4kg的重錘做同樣測量，測得下落時間t2=25s。假定摩擦力矩是一常數，求飛輪的轉動慣量。
6．一轉動慣量為J的圓盤繞一固定軸轉動，起初角速度為 。設它所受的阻力矩與轉動角速度成正比，即 （k為正的常數），求圓盤的角速度從 變為 時所需的時間。
7．一定滑輪半徑為0.1m。相對中心軸的轉動慣量為10-3kgm2。一變力F= 0.5t（SI）沿切線方向作用在滑輪的邊緣上。如果滑輪最初處於靜止狀態，忽略軸承的摩擦。試求它在1s末的角速度。
8．剛體角動量守恆的充分而必要的條件是
(A)剛體不受外力矩的作用。
(B)剛體所受合外力矩為零。
(C)剛體所受合外力和合外力矩均為零。
(D)剛體的轉動慣量和角速度均保持不變。 [ ]
9．如圖所示，一圓盤繞垂直於盤面的水平軸O轉動時，兩顆質量相同、速度大小相同而方向相反並在一條直線上的子彈射入圓盤並留在盤內，則子彈射入後的瞬間，圓盤的角速度將
(A) 變大 (B) 不變 (C) 變小 (D) 不能確定 [ ]
10．一飛輪以角速度 繞軸旋轉，飛輪對軸的轉動慣量為 ；另一靜止飛輪突然被嚙合到同一軸上，該飛輪對軸的轉動慣量為前者的二倍。嚙合後整個系統的角速度 _______________。

11．如圖所示，一勻質木球固結在一細棒下端，且可繞水平固定光滑軸O轉動。今有一子彈沿著與水平面成一角度的方向擊中木球而嵌於其中，則在此擊中過程中，木球、子彈、細棒系統的________________________守恆，原因是_________________。在木球被擊中後棒和球升高的過程中，木球、子彈、細棒、地球系統的_________________________守恆。

12．如圖所示，一長為l、質量為M的均勻細棒自由懸掛於通過其上端的水平光滑軸O上，棒對軸的轉動慣量為 。現有一質量為m的子彈以水平速度 射向棒 上距O軸 處，並以 的速度穿出細棒，則此後棒的最大偏轉角為___________。
13．一質量為M＝15 kg、半徑為R＝0.30 m的圓柱體，可繞與其幾何軸重合的水平固定軸轉動 (轉動慣量 )。現以一不能伸長的輕繩繞於柱面，繩與柱面無相對滑動，在繩的下端懸一質量m＝8.0 kg的物體。不計圓柱體與軸之間的摩擦。
(1) 畫出示力圖；
（2）物體自靜止下落，5 s 內下降的距離；
(3) 繩中的張力。
14. 如圖所示，一個質量為m的物體與繞在定滑輪上的
繩子相連，繩子的質量可以忽略，它與定滑輪之間無相對滑動．假設定滑
輪質量為M、半徑為R，其轉動慣量為 ，滑輪軸光滑。試求該物體
由靜止開始下落的過程中，下落速度與時間的關系。

參考答案

1．（B） 2．（C） 3．mgl/2，2g/(3l ) 4．（C） 5． 6． 7． 8．（B） 9．（C） 10．
11． 略 12．
13．
解：（1）示力圖
＝0.675 kg•m2
mg – T = ma
TR = J
a = R 
解得 ＝5.06 m/s2
(2) 下落距離h＝ a t2 / 2 ＝ 63.3 m
(3) 張力 T ＝m(g - a)＝ 37.9 N

14.
解：根據牛頓運動定律和轉動定律列方程：
對物體： mg – T ＝ ma ①
對滑輪： TR ＝ J β ②
運動學關系：a ＝ Rβ ③
解方程①、②、③，得 a＝ mg／(m + M / 2 )
∵ v0 ＝ 0
∴ v = a t = mg t／( m + M / 2 )

『伍』 大學物理課後全解

物理實驗全解

實驗一 霍爾效應及其應用
【預習思考題】
1．列出計算霍爾系數 、載流子濃度n、電導率σ及遷移率μ的計算公式，並註明單位。
霍爾系數 ，載流子濃度 ，電導率 ，遷移率 。
2．如已知霍爾樣品的工作電流 及磁感應強度B的方向，如何判斷樣品的導電類型？
以根據右手螺旋定則，從工作電流 旋到磁感應強度B確定的方向為正向，若測得的霍爾電壓 為正，則樣品為P型，反之則為N型。
3．本實驗為什麼要用3個換向開關？
為了在測量時消除一些霍爾效應的副效應的影響，需要在測量時改變工作電流 及磁感應強度B的方向，因此就需要2個換向開關；除了測量霍爾電壓 ，還要測量A、C間的電位差 ，這是兩個不同的測量位置，又需要1個換向開關。總之，一共需要3個換向開關。
【分析討論題】
1．若磁感應強度B和霍爾器件平面不完全正交，按式（5.2-5） 測出的霍爾系數 比實際值大還是小？要准確測定 值應怎樣進行？
若磁感應強度B和霍爾器件平面不完全正交，則測出的霍爾系數 比實際值偏小。要想准確測定，就需要保證磁感應強度B和霍爾器件平面完全正交，或者設法測量出磁感應強度B和霍爾器件平面的夾角。
2．若已知霍爾器件的性能參數，採用霍爾效應法測量一個未知磁場時，測量誤差有哪些來源？
誤差來源有：測量工作電流 的電流表的測量誤差，測量霍爾器件厚度d的長度測量儀器的測量誤差，測量霍爾電壓 的電壓表的測量誤差，磁場方向與霍爾器件平面的夾角影響等。
實驗二 聲速的測量
【預習思考題】
1. 如何調節和判斷測量系統是否處於共振狀態？為什麼要在系統處於共振的條件下進行聲速測定？
答：緩慢調節聲速測試儀信號源面板上的「信號頻率」旋鈕，使交流毫伏表指針指示達到最大（或晶體管電壓表的示值達到最大），此時系統處於共振狀態，顯示共振發生的信號指示燈亮，信號源面板上頻率顯示窗口顯示共振頻率。在進行聲速測定時需要測定駐波波節的位置，當發射換能器S1處於共振狀態時，發射的超聲波能量最大。若在這樣一個最佳狀態移動S1至每一個波節處，媒質壓縮形變最大，則產生的聲壓最大，接收換能器S2接收到的聲壓為最大，轉變成電信號，晶體管電壓表會顯示出最大值。由數顯表頭讀出每一個電壓最大值時的位置，即對應的波節位置。因此在系統處於共振的條件下進行聲速測定，可以容易和准確地測定波節的位置，提高測量的准確度。
2. 壓電陶瓷超聲換能器是怎樣實現機械信號和電信號之間的相互轉換的？
答：壓電陶瓷超聲換能器的重要組成部分是壓電陶瓷環。壓電陶瓷環由多晶結構的壓電材料製成。這種材料在受到機械應力，發生機械形變時，會發生極化，同時在極化方向產生電場，這種特性稱為壓電效應。反之，如果在壓電材料上加交變電場，材料會發生機械形變，這被稱為逆壓電效應。聲速測量儀中換能器S1作為聲波的發射器是利用了壓電材料的逆壓電效應，壓電陶瓷環片在交變電壓作用下，發生縱向機械振動，在空氣中激發超聲波，把電信號轉變成了聲信號。換能器S2作為聲波的接收器是利用了壓電材料的壓電效應，空氣的振動使壓電陶瓷環片發生機械形變，從而產生電場，把聲信號轉變成了電信號。
【分析討論題】
1. 為什麼接收器位於波節處，晶體管電壓表顯示的電壓值是最大值？
答：兩超聲換能器間的合成波可近似看成是駐波。其駐波方程為

A（x）為合成後各點的振幅。當聲波在媒質中傳播時，媒質中的壓強也隨著時間和位置發生變化，所以也常用聲壓P描述駐波。聲波為疏密波，有聲波傳播的媒質在壓縮或膨脹時，來不及和外界交換熱量，可近似看作是絕熱過程。氣體做絕熱膨脹，則壓強減小；做絕熱壓縮，則壓強增大。媒質體元的位移最大處為波腹，此處可看作既未壓縮也未膨脹，則聲壓為零，媒質體元位移為零處為波節，此處壓縮形變最大，則聲壓最大。由此可知，聲波在媒質中傳播形成駐波時，聲壓和位移的相位差為 。令P（x）為駐波的聲壓振幅，駐波的聲壓表達式為

波節處聲壓最大，轉換成電信號電壓最大。所以接收器位於波節處，晶體管電壓表顯示的電壓值是最大值。
2. 用逐差法處理數據的優點是什麼？
答：逐差法是物理實驗中處理數據的一種常用方法，是對等間隔變化的被測物理量的數據，進行逐項或隔項相減，來獲得實驗結果的數據處理方法。逐差法進行數據處理有很多優點，可以驗證函數的表達形式，也可以充分利用所測數據，具有對數據取平均的效果，起到減小隨機誤差的作用。本實驗用隔項逐差法處理數據，減小了測量的隨機誤差。
實驗三 衍射光柵
【預習思考題】
1. 如何調整分光計到待測狀態?
答：（1）調節望遠鏡適合接收平行光，且其光軸垂直於儀器中心軸；
（2）平行光管能發出平行光，且其光軸垂直於儀器中心軸；
（3）載物台的檯面垂直於儀器中心軸。
2. 調節光柵平面與入射光垂直時，為什麼只調節載物台調平螺釘b、c，而當各級譜線左右兩側不等高時，又只能調節載物台調平螺釘a？
答：調節光柵平面與入射光垂直時，光柵放在載物台調平螺釘b、c的垂直平分線上，望遠鏡和平行光管已調好，調節載物台調平螺釘a不能改變光柵面與入射光的夾角，只能調節螺釘b或c使光柵面反射回來的「+」字像與分劃板上「 」形叉絲的上十字重合，此時光柵平面與入射光垂直。
當各級譜線左右兩側不等高時，說明光柵刻線與載物台平面不垂直，調節b、c破壞入射光垂直光柵面，只調節a即可使各級譜線左右兩側等高。
【分析討論題】
1. 利用本實驗的裝置如何測定光柵常數？
答：與實驗步驟一樣，調出光譜線，已知綠光波長 m，測量一級（ ）綠光衍射角 ，根據光柵方程 ，可計算出光柵常數d 。
2. 三棱鏡的分辨本領 ,b是三棱鏡底邊邊長，一般三棱鏡 約為1000cm-1。問邊長多長的三棱鏡才能和本實驗用的光柵具有相同的解析度？
解：已知：實驗測得 =27000， cm-1 求b。
由 得 b= (cm)
答：略。
實驗四 多用電表的設計與製作
【分析討論題】
1． 校準電表時，如果發現改裝表的讀數相對於標准表的讀數都偏高或偏低，即 總向一個方向偏，試問這是什麼原因造成的？欲使 有正有負（合理偏向）應採取什麼措施？
分流電阻或分壓電阻的阻值不符合實際情況，導致讀數都偏高或偏低。欲使 有正有負（合理偏向）應選擇合適的分流電阻或分壓電阻。
2． 證明歐姆表的中值電阻與歐姆表的內阻相等。
滿偏時（因Rx=0）
半偏時
可得中值電阻 綜合內阻
實驗五 邁克耳孫干涉儀的調整與使用
【預習思考題】
1． 邁克爾孫干涉儀是利用什麼方法產生兩束相干光的？
答：邁克爾孫干涉儀是利用分振幅法產生兩束相干光的。
2． 邁克爾孫干涉儀的等傾和等厚干涉分別在什麼條件下產生的？條紋形狀如何？隨M1、M2』的間距d如何變化？
答：（1）等傾干涉條紋的產生通常需要面光源，且M1、M2』應嚴格平行；等厚干涉條紋的形成則需要M1、M2』不再平行，而是有微小夾角，且二者之間所加的空氣膜較薄。
（2）等傾干涉為圓條紋，等厚干涉為直條紋。
（3）d越大，條紋越細越密；d 越小，條紋就越粗越疏。
3． 什麼樣條件下，白光也會產生等厚干涉條紋？當白光等厚干涉條紋的中心被調到視場中央時，M1、M2』兩鏡子的位置成什麼關系？
答：白光由於是復色光，相干長度較小，所以只有M1、M2』距離非常接近時，才會有彩色的干涉條紋，且出現在兩鏡交線附近。
當白光等厚干涉條紋的中心被調到視場中央時，說明M1、M2』已相交。
【分析討論題】
1． 用邁克爾孫干涉儀觀察到的等傾干涉條紋與牛頓環的干涉條紋有何不同？
答：二者雖然都是圓條紋，但牛頓環屬於等厚干涉的結果，並且等傾干涉條紋中心級次高，而牛頓環則是邊緣的干涉級次高，所以當增大（或減小）空氣層厚度時，等傾干涉條紋會向外湧出（或向中心縮進），而牛頓環則會向中心縮進（或向外湧出）。
2． 想想如何在邁克爾孫干涉儀上利用白光的等厚干涉條紋測定透明物體的折射率？
答：首先將儀器調整到M1、M2』相交，即視場中央能看到白光的零級干涉條紋，然後根據剛才鏡子的移動方向選擇將透明物體放在哪條光路中（主要是為了避免空程差），繼續向原方向移動M1鏡，直到再次看到白光的零級條紋出現在剛才所在的位置時，記下M1移動的距離所對應的圓環變化數N，根據 ，即可求出n。
實驗六 用牛頓環法測定透鏡的曲率半徑
【預習思考題】
1．白光是復色光，不同波長的光經牛頓環裝置各自發生干涉時，同級次的干涉條紋的半徑不同，在重疊區域某些波長的光干涉相消，某些波長的光干涉相長，所以牛頓環將變成彩色的。
2．說明平板玻璃或平凸透鏡的表面在該處不均勻，使等厚干涉條紋發生了形變。
3．因顯微鏡筒固定在托架上可隨托架一起移動，托架相對於工作台移動的距離也即顯微鏡移動的距離可以從螺旋測微計裝置上讀出。因此讀數顯微鏡測得的距離是被測定物體的實際長度。
4．（1）調節目鏡觀察到清晰的叉絲；（2）使用調焦手輪時，要使目鏡從靠近被測物處自下向上移動，以免擠壓被測物，損壞目鏡。（3）為防止空程差，測量時應單方向旋轉測微鼓輪。
5．因牛頓環裝置的接觸處的形變及塵埃等因素的影響，使牛頓環的中心不易確定，測量其半徑必然增大測量的誤差。所以在實驗中通常測量其直徑以減小誤差，提高精度。
6．有附加光程差d0,空氣膜上下表面的光程差 =2dk+d0+ ,產生k級暗環時, =(2k+1) /2，k=0,1,2…,暗環半徑rk= ；則Dm2=(m —d0)R，Dn2= (n —d0)R，R= 。
【分析討論題】
1． 把待測表面放在水平放置的標準的平板玻璃上，用平行光垂直照射時，若產生牛頓環現象，則待測表面為球面；輕壓待測表面時，環向中心移動，則為凸面；若環向中心外移動，則為凹面。
2．牛頓環法測透鏡曲率半徑的特點是：實驗條件簡單，操作簡便，直觀且精度高。
3．參考答案
若實驗中第35個暗環的半徑為a ,其對應的實際級數為k,
a2=kR k=
=2d35+ +d0=(2k+1) (k=0,1,2…)
d=
實驗七感測器專題實驗
電渦流感測器
【預習思考題】
1．電渦流感測器與其它感測器比較有什麼優缺點？
這種感測器具有非接觸測量的特點，而且還具有測量范圍大、靈敏度高、抗干擾能力強、不受油污等介質的影響、結構簡單及安裝方便等優點。缺點是電渦流位移感測器只能在一定范圍內呈線性關系。
2．本試驗採用的變換電路是什麼電路。
本實驗中電渦流感測器的測量電路採用定頻調幅式測量電路。
【分析討論題】
1．若此感測器僅用來測量振動頻率，工作點問題是否仍十分重要？
我們所說的工作點是指在振幅測量時的最佳工作點，即感測器線性區域的中間位置。若測量振幅時工作點選擇不當，會使波形失真而造成測量的誤差或錯誤。但僅測量頻率時波形失真不會改變其頻率值。所以，僅測量頻率時工作點問題不是十分重要。
2．如何能提高電渦流感測器的線性范圍？
一般情況下，被測體導電率越高，靈敏度越高，在相同的量程下，其線性范圍越寬線性范圍還與感測器線圈的形狀和尺寸有關。線圈外徑大時，感測器敏感范圍大，線性范圍相應也增大，但靈敏度低；線圈外徑小時，線性范圍小，但靈敏度增大。可根據不同要求，選取不同的線圈內徑、外徑及厚度參數。
霍爾感測器
【預習思考題】
1．寫出調整霍爾式感測器的簡明步驟。
（1）按圖6.2-6接線；
（2）差動放大器調零；
（3）接入霍爾式感測器，安裝測微頭使之與振動台吸合；
（4）上下移動測微頭±4mm，每隔0.5mm讀取相應的輸出電壓值。
2．結合梯度磁場分布，解釋為什麼霍爾片的初始位置應處於環形磁場的中間。
在環形磁場的中間位置磁感應強度B為零。由霍爾式感測器的工作原理可知，當霍爾元件通以穩定電流時，霍爾電壓UH的值僅取決於霍爾元件在梯度磁場中的位移x，並在零點附近的一定范圍內存在近似線性關系。
【分析討論題】
1．測量振幅和稱重時的作用有何不同？為什麼？
測量振幅時，直接測量位移與電壓的關系。要求先根據測量數據作出U~x關系曲線，標出線性區，求出線性度和靈敏度。稱重時測量電壓與位移的關系，再換算成電壓與重量的關系。振動台作為稱重平台，逐步放上砝碼，依次記下表頭讀數，並做出U~W曲線。在平台上另放置一未知重量之物品，根據表頭讀數從U~W曲線中求得其重量。
2．描述並解釋實驗內容2的示波器上觀察到的波形。
交流激勵作用下其輸出～輸入特性與直流激勵特性有較大的不同，靈敏度和線性區域都發生了變化。示波器上的波形在振幅不太大時為一正弦波。若振幅太大，超出了其線性范圍，則波形會發生畸變。
試驗八 鐵磁材料磁滯回線的測繪
【預習思考題】
1. 測繪磁滯回線和磁化曲線前為何先要退磁？如何退磁？
答：由於鐵磁材料磁化過程的不可逆性即具有剩磁的特點，在測定磁化曲線和磁滯回線時，首先必須對鐵磁材料預先進行退磁，以保證外加磁場H=0時B=0。退磁的方法，從理論上分析，要消除剩餘磁感應強度Br，只需要通以反向電流，使外加磁場正好等於鐵磁材料的矯頑力即可，但實際上矯頑力的大小通常並不知道，則無法確定退磁電流的大小。常採用的退磁方法是首先給要退磁的材料加上一個大於（至少等於）原磁化場的交變磁場（本實驗中順時針方向轉動「U選擇」旋鈕，令U從0依次增至3V），鐵磁材料的磁化過程是一簇逐漸擴大的磁滯回線。然後逐漸減小外加磁場，（本實驗中逆時針方向轉動旋鈕，將U從最大值依次降為0），則會出現一簇逐漸減小而最終趨向原點的磁滯回線。當外加磁場H減小到零時，鐵磁材料的磁感應強度B亦同時降為零，即達到完全退磁。
2. 如何判斷鐵磁材料屬於軟、硬磁性材料？
答：軟磁材料的特點是：磁導率大，矯頑力小，磁滯損耗小，磁滯回線呈長條狀；硬磁材料的特點是：剩磁大，矯頑力也大，磁滯特性顯著，磁滯回線包圍的面積肥大。
【分析討論題】
1. 本實驗通過什麼方法獲得H和B兩個磁學量？簡述其基本原理。
答：本實驗採用非電量電測技術的參量轉換測量法，將不易測量的磁學量轉換為易於測量的電學量進行測定。按測試儀上所給的電路圖連接線路，將電壓UH和UB分別加到示波器的「x輸入」和「y輸入」，便可觀察到樣品的磁滯回線，同時利用示波器測繪出基本磁化曲線和磁滯回線上某些點的UH和UB值。根據安培環路定律，樣品的磁化場強為
(L為樣品的平均磁路)
根據法拉弟電磁感應定律，樣品的磁感應強度瞬時值

由以上兩個公式可將測定的UH和UB值轉換成H和B值，並作出H~B曲線。
【實驗儀器】
2. 鐵磁材料的磁化過程是可逆過程還是不可逆過程？用磁滯回線來解釋。
答：鐵磁材料的磁化過程是不可逆過程。鐵磁材料在外加磁場中被磁化時，外加磁場強度H與鐵磁材料的磁感應強度B的大小是非線性關系。當磁場H從零開始增加時，磁感應強度B隨之以曲線上升，當H增加到Hm時，B幾乎不再增加，達到飽和值Bm，從O到達飽和狀態這段B-H曲線，稱為起始磁化曲線。當外加磁場強度H從Hm減小時，鐵磁材料的磁感應強度B也隨之減小，但不沿原曲線返回，而是沿另一曲線下降。當H下降為零時，B不為零，仍保留一定的剩磁Br，使磁場反向增加到-Hc時，磁感應強度B下降為零。繼續增加反向磁場到-Hm，後逐漸減小反向磁場直至為零，再加上正向磁場直至Hm，則得到一條閉合曲線，稱為磁滯回線。從鐵磁材料的起始磁化曲線和磁滯回線可以看到，外加磁場強度H從Hm減小到零時的退磁曲線與磁場H從零開始增加到Hm時的起始磁化曲線不重合，說明退磁過程不能重復起始磁化過程的每一狀態，所以鐵磁材料的磁化過程是不可逆過程。
實驗九用動態法測定金屬棒的楊氏模量
【預習思考題】
1．試樣固有頻率和共振頻率有何不同，有何關系?
固有頻率只由系統本身的性質決定。和共振頻率是兩個不同的概念，它們之間的關系為：

式中Q為試樣的機械品質因數。一般懸掛法測楊氏模量時，Q值的最小值約為50，所以共振頻率和固有頻率相比只偏低0.005%，故實驗中都是用f共代替f固，
2．如何盡快找到試樣基頻共振頻率?
測試前根據試樣的材質、尺寸、質量，通過（5.7-3）式估算出共振頻率的數值，在上述頻率附近尋找。
【分析討論題】
1．測量時為何要將懸線吊扎在試樣的節點附近？
理論推導時要求試樣做自由振動，應把線吊扎在試樣的節點上，但這樣做就不能激發試樣振動。因此，實際吊扎位置都要偏離節點。偏離節點越大，引入的誤差就越大。故要將懸線吊扎在試樣的節點附近。
2．如何判斷銅棒發生了共振?
可根據以下幾條進行判斷：
（1）換能器或懸絲發生共振時可通過對上述部件施加負荷(例如用力夾緊)，可使此共振信號變小或消失。
（2）發生共振時，迅速切斷信號源，觀察示波器上李薩如圖形變化情況，若波形由橢圓變成一條豎直亮線後逐漸衰減成為一個亮點，即為試樣共振頻率。
（3）試樣發生共振需要一個孕育的過程，切斷信號源後信號亦會逐漸衰減，它的共振峰寬度較窄，信號亦較強。試樣共振時，可用尖嘴鑷子縱向輕碰試樣，這時會按圖5.7-1的規律發現波腹、波節。
（4）在共振頻率附近進行頻率掃描時，共振頻率兩側信號相位會有突變導致李薩如圖形在Y軸左右明顯擺動。

『陸』 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。

『柒』 求這本大學物理教程的答案

篇一：物理學教程(第二版)上冊課後答案8

8－1 如圖，一定量的理想氣體經歷acb過程時吸熱700 J，則經歷acbda過程時，吸熱為 ( ) (A) – 700 J （B） 500 J （C）- 500 J （D） -1 200 J

分析與解理想氣體系統的內能是狀態量，因此對圖示循環過程acbda，內能增量ΔE=0，由熱力學第一定律Q＝ΔE＋W，得Qacbda=W= Wacb＋ Wbd＋Wda，其中bd過程為等體過程，不作功,即Wbd=0；da為等壓過程，由pV圖可知，Wda= - 1 200 J. 這里關鍵是要求出Wacb,而對acb過程，由圖可知a、b兩點溫度相同，即系統內能相同.由熱力學第一定律得Wacb=Qacb-ΔE=Qacb=700 J，由此可知Qacbda= Wacb＋Wbd＋Wda=- 500 J. 故選（C）

題 8-1 圖

8－2 如圖，一定量的理想氣體，由平衡態A 變到平衡態B，且它們的壓強相等，即pA＝pB,請問在狀態A和狀態B之間，氣體無論經過的是什麼過程，氣體必然( ) (A) 對外作正功 (B) 內能增加 (C) 從外界吸熱 (D) 向外界放熱

題 8-2 圖

分析與解 由p－V圖可知，pAVA＜pBVB，即知TA＜TB，則對一定量理想氣體必有EB＞EA .即氣體由狀態A 變化到狀態B,內能必增加.而作功、熱傳遞是過程量，將與具體過程有關.所以(A)、(C)、(D)不是必然結果，只有(B)正確.

8－3 兩個相同的剛性容器，一個盛有氫氣，一個盛氦氣(均視為剛性分子理想氣體).

『捌』 大學物理 課後習題答案

熵變=C*ln（T3/T1)+Q/T2=138*ln(373/173)+1.17*10000/（273-39）=156J/K

『玖』 求武漢大學出版社的《大學物理學》習題答案

網路文庫里有大學物理(武漢大學出版社)課堂練習答案