大学物理习题6答案

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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

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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
.

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⑶ 大学物理一些问题 希望大大们帮帮

1.这道题考查杨氏双缝干涉。云母片挡住以后，上面的光程将会增加，以中央明条纹为例，为了再次使光程差为0，就必须让下面的光程增加，同理考虑其他条纹，所以整个干涉条纹就会上移。条纹间距△x=λ*D/d,D和d都是不变的，所以条纹间距也不会变。
答案：c
3.这道题考查热学三个等值过程。等压过程：吸热Q=ΔE+A，则A=Q-ΔE（由热二定律，其吸热不可能完全拿来做功，因此Q>A>0）。等体过程：A=0。等温过程：ΔE=0，即A=Q。
答案：a
6.这道题考查圆周运动。重力是性质力，向心力是效果力，他们分别是按不同的角度来看的，不能将其放在一起来谈（也就是说不能是他又受重力又受向心力）。小球在最高点的时候，重力提供了向心力。由向心力F=mv2/r,可知在最高点所需要的向心力最小，在最低点所需要的向心力最大，绳子的力和重力的分力一起提供，而且在最高点重力全部用来提供向心力，所以在最高点绳子拉力是最小的。
答案：d
7.这道题考查理想气体方程。由PV=υRT，其中R为普适气体常量8.31，压强P和温度T都相同，而体积不同，。将方程变式成υ/V=P/RT,等式左边两者都相等，因此等式右边两者也相等。所以，氦气和氩气的υ/V相等，即单位体积的摩尔数相等，也就是单位体积的分子数相等。
答案：a
11.这道题考查功能转化关系。转到竖直位置时，B球重力势能减少，动能增大，A球重力势能增大，动能也增大，对于整个系统，由于杆的质量不计，且只有重力在做功，因此系统机械能守恒。
答案：b,c
12.这道题考查牛顿第二定律。加速度a=F/m,与速率无关，因此a,b都可能存在。匀速圆周运动速率不变，但有向心加速度。因此c存在。速率增大必须有加速度，d错误。
答案：a,b,c
13.只有作匀速圆周运动时，加速度才与速度垂直。变加速圆周运动时，加速度方向不与速度垂直。
答案：错
19.一物体向正反向运动，向其施加一个反方向的恒力，在恒力作用下物体减速为零再反向加速，此时动量方向由正变为负。
答案：错
20.理想气体不考虑分子势能，只考虑分子动能。而且都是摩尔数相同的气体，温度相等，则分子动能也相等，则内能相等。
答案:对
都是我自己逐一解答的，希望对楼主有帮助。。

⑷ 大学物理，第6题

290t，和你答案不一样啊，多个t
具体的对（4+5x）t求对x的积分，很好解，可以来讨论

⑸ 4条大学物理题，重赏求解

6.答案：风是从西北方向吹来的，速率为4*根号2；你可以把风当成力去分解，当以4的速度向东行驶时，自然会产生从东向西吹来的自然风，但是题目是感觉风从正北吹来，那么风一定有一个从西向东的分速度来抵消自然风 ，所以先判断风向来自于西北方向，角度自算风速自算。
8. （1）自己画，斜率为-4×10五次方/3，截距为400，过（0,400）和（0.003,0）【纵轴为F横轴为t】。（2）0.003s （3）I=Ft=400-（4×10五次方/3）t*t
（4）m={400-（4×10五次方/3）t*t}/300
9.U(0.20) = 2*10^(-9) / (4π *8.85*10^(-12)*0.10) + 4*10^(-9) / (4π *8.85*10^(-12)*0.30) = 29.9727 V
U(0.50) = 2*10^(-9) / (4π *8.85*10^(-12)*0.50) + 4*10^(-8) / (4π *8.85*10^(-12)*0.50) = 10.7902 V

⑹ 大学物理。。第六题求解。。

如图，设某时刻人的坐标为 x1 ，此时 头部影子坐标为 x2，则由几何关系可得

x2 ：h1 = (x2-x1)：h2

解得 x2=[h1/(h1-h2)]x1

两边对时间求导可得

dx2/dt=[h1/(h1-h2)](dx1/dt)

由题意 dx2/dt=v2 dx1/dt=v1

即 v2=[h1/(h1-h2)]v1

[h1/(h1-h2)] v1 均为常量，所以 影子的速度为常量，即影子匀速运动

⑺ 大学物理求图中第六题解决方法。谢谢

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两球壳间场强为 E = Q / (4π εr ε0 r^2)，
其它区域场强为 0。
两球壳电势差为 U12 = ∫(R1, R2) E dr = Q (R2 - R1) / (4π εr ε0 R1 R2)，
电容 C = Q / U12 = (4π εr ε0 R1 R2) / (R2 - R1)
电场能量 W = Q^2 / (2C) = Q^2 (R2 - R1) / (8π εr ε0 R1 R2)
另外，电场能量也可以由 W = ∫w dV 求出。
附注：我的回答常常被“网络知道”判定为违反“回答规范”，但是我一直不知道哪里违规，也不知道对此问题的回答是否违规。