西安工业大学大学物理习题册答案

大学物理练习册参考答案 第一章：质点运动学

??、B 3、C 4、D 5、a??6i?2?1、D 23j

6、A车，3秒，1秒 7、C 8、C

9、B 10、D 11、V?V130?3ct，

X?V0t?112ct4?X 12、V?h10MhV 1?h213、V?2x2?1(m/s) 14、??arctan12cos?015、x?V0t,y?1282gt，推出t?33(s)，S?2y?6403(m)。 第二章：质点动力学

1、C 2、B 3、A 4、B 5、2(m/s)，2.5(m/s)6

、

V??54(?i??j)

7、

v?mg?kmtmgtk(1?e)y?k?m2g?kmtk2(e?1) 8、v?10(m/s) 9、零，正功 10、有关，无关，无关，有关，无关，有关，有关。

11、60(J) 12、B，D 13、C 14、

?mgh,0,mgh;0,?mgh,mgh

15、V?4?2B?8V?i?28V?00j 16、（1）V?mm?M2gh （2）

XM?mg2k(1?1?kh(m?M)g) 17、（1）G?mg,f??mgl?xl （2） a?gl(x?x??l?) （3）v?13(5??)gl （4）W5G?18mgl W1f??18?mgl 第三章：刚体

1、C 2、A 3、E 4、D 5、m1(g?R?),m2(g?R?) 6、v?2mgt2m?M 7、J?12MR2?mR2，?'?M?2m?M

8、??M3gm?M2l 第十四章：狭义相对论

1、在一切惯性系中，所有物理规律是相同的，即具有相同的数学形式。 2、v?c 3、A 4、矩形，s=2535(m2) 5、大于 6、C 7、5倍 8

、

?'??2mm1L?L?1?v2 9、

c2????50?3.16?10?(s)，推出L??v?9461?8000，故可以到达地面。

10、M?M0?2mA?2?Am0?2m0 11

、

W11?E2?E1?m20c(1?0.12?1)?4.13?10?16(J)

W'12?E2?E'1?m0c2(11?0.992?1?0.92)?3.93?10?13(J)（数据仅供参考）

第五章：机械振动 1

、

T?2?m,A?x2V20mVm0?k,??arctan(?0kx0k)2、x?0.05cos(4?t),v??0.2?sin(4?t)

a??0.8?2cos(4?t)

1

3、??8(rad/s),T??24(s),??3?

vM?0.8(m/s),aM?6.4(m/s2)

4、A 5、

?,x?0.02cos(4t??44)

6、x?20cos(2?t?34?),v??40?sin(2?t?34?)

a??80?2cos(2?t?34?)，图略。

7、（1）A?0.10(m),??10(Hz),??20?(rad/s)

T?0.1(s),?10?4? （2）

x?220(m),v??2?(m/s),a??202?2(m/s2)8、x??22A??3102(m) 9、??52?(Hz),A?0.02(m),E?0.004(J)

10、（1）A?0.1(m),??arctan1.287?520（数据仅供参考）

（2）当??25??2k?,(k?0,?1,?2...)时，X1?X3振幅最大。当??65??2k?,(k?0,?1,?2...)时，

X2?X3振幅最小。

第六章：机械波 1、（1）A,BC,B2?,2?B,2?C （2）y?Acos(Bt?CL) （3）?CD 2、y?0.5cos(?4t??)

3、y?Acos[?(t?x?Lu)]，y?Acos[?(t?2Lu)] 4、图略。

5、（1）y?p?0.2cos(2?t?2) （2）y?0.2cos(2?t?10?x?3?2) （3）yo?0.2cos(2?t??2)，图略。

6、（1）I?32?2?103sin2(2??103t?2?x)，

I??16000?2?1.58?105(W/m2)

?（2）E?I?t?s?384?2?3.79?103(J) 7、（1）????2??2?1??(r2?r1)?3?

（2）A?A1?A2

8、设A点为坐标原点，则在x?1,3,5,...29(m)处，干涉停止。

第七章：气体动理论

1、B 2、D 3、B，D，A，C 4、B 5、（1）分子数目空间分布均匀。（2）分子沿任意方向

运动优势相等。 6、p?23n???1?23nmv，压强是大

量气体分子做无规则热运动时，对容器壁持续碰撞的统?计平均效果。 7、T?2?3k，温度是气体内部分子热运动剧烈程度的标志，是分子平均动能的标志。 8、E??i2RT?Ni2kT，能均分原理是当气体处于平衡态时，分子沿任意自由度的平均动能都相等，为

12kT。 9、f(v)?dNNdv，物理意义是单位速率间隔内的概率，即概率密度。

??（1）

?vf(v)dv?v，即平均速率。

0v1v1（2）?Nf(v)dv?dN，表示0到v1速率区间内的分

0?02

v2v2子数。 （3）

(v)dv?速率

v?Nf?dN，表示v1到v21v1v2区间内的分子数。（4）

(v)dv，表示v1到v2速率

v?f1区间内分子出现的概率。

10、P?1?3?v2，推出??1.90(kg/m3)。

??VV2,V?[0,V0]?011、（1）f(v)????V22?,V?(V0,2V0]

?V0V0??0,V?(2V0,??)?图中，a?1V。 （2）Vp?V0 0??（3）V??vf(v)dv?V0

0??2??（4）V?v2f(v)dv?726V2?70，推出V6V0。 0第八章：热力学基础

1、B 2、B 3、C 4、A 5、B

6、体积V增大，压强P降低，温度T不变； 吸热Q＝0，做功W＝0，内能变化ΔE＝0。 7、W＝－1000（J） 8、（1）W＝2720.6（J） （2）W＝2202（J） 9、（1）Q＝800（J） （2）W＝100（J） （3）Taaa?PVR?200R,TPVbb400b?R?R TPVcc?600,TPdVd300c?RRd?R?R，所以得证。

10、D 11、D 12、D 13、B 14、D 15、A 16、（1）??1?Q2Q2Q,e? 1Q1?Q2（2）??1?T2T2T,e?

1T1?T2 17、71.4(J)

18、克劳修斯表述：不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化。 开尔文表述：不可能从单一热源吸取热量使之完全变为有用的功而不引起其他变化。

19、在一孤立系统内，一切实际过程都向着状态概率增大的方向进行。 第九章：静电场

1、B 2、C 3、B 4、

EⅠ?0,EQ1Ⅱ?4??EQ1?Q22Ⅲ?0r,4??r2 5、4N/C，向0上。 6、E??04??lnx2 7、E?2? 8、0x14??0RE??hQ2?2h2 9、A?0R?2?a2 10、A 11、x?(2?2)L或?；x?23L或2L或? 12、

q??4??d(1?15)；0 13、0?Edl?0，静电力做功

L和路径无关；无旋场。 14、4.5?108V，?1.5?108V。15、U?2Lp?q8??a 16、U?p??0Llna2??lnr?c0P点不可以选择在?处，但可以任意选为有限远的一

??U?1(Q?q1?q2),(r?R?4??1)0rR1R2点。 17、??U?1Qq?4??(?1?q2),(R1?r?R2) 0rrR2???U?14??(Q?q1?q2),(r?R2)0rrr第十章：稳恒磁场

?1、B1???0Idl?4?a2k,?B?B3??0Idl?2?0,4?a2i 2、B??0I??2?alna?ba 3、??BdS?0，闭合曲线，S3

无源场。 4、（1）

?Bdl???I,?Bdl??I01????02

（b）???0I?L?a[L?aln],(方向为O?A） 2?aab?B?d?l?????0(I1?I2),c?Bdl?0 （2）不相等

d（3）不相等 5、A 6、m?I?R2，方向为垂直纸面向里；M?BI?R2，方向为沿OO'轴向下。 7、F?BIL 8、b,a,b 9、q(v??B??E?)?0

10、当B?2E1med时，电子束打不到极板上。

11、（a）B??0I8R，方向为垂直纸面向里。 （b）

B??0I114(R??R?1)，方向为垂直纸面向外。 11R2（c）B?2?0I2?a，方向略。

第十一章：电磁感应 1、?2max?12B?L，端点处。?min?0，中点处。 2、顺时针（ADCBA）；顺时针（ADCBA） 3、????0nIm??a2cos?t

??d????DS???dV?SV???????Ed?l???Bd?S?L?S?t4、?????Bd?S?0 ?S??????H?d?l?L?(?j?Dc?S?t)d?S5、A

6、A

7、B

8、(a)

???0Iv2?lnb?2Rb,(方向为N?M） 9、??C(3R2?112?R24),(方向为a?c) 第十二章：波动光学

1、 频率相同，振动方向相同，相位差恒定。 2、 d??4(n?1)ctg??2或2?(n?1)

3、d?2k?10?7m,(k?1,2,3...) 4、n??k2l??1?1.00028 5、远场衍射（夫琅禾费衍射）；近场衍射（菲涅耳衍射） 6、布儒斯特定律：当入射角i0满足tanin20?n时，反射光是振动垂直于入1射面的线偏振光。 7、?x?f???0.005m

8、（1）由方程(a?b)sin??k?，故

a?b?2.4?10?6m。（2）由方程(a?b)sin??k?和

衍射暗纹asin??k'?，第三级缺级，

'a?k(a?b)?8?10?7km（

3

）

因

(a?b)sin900?kmax?，

推出kmax?4，而第三级缺级，故k?0,?1,?2时满足条件，即屏幕上呈现5条亮纹。 9、??arccot1.33?370，图略。此时反射光的光矢量

E?是垂直振动于入射面。

10、自然光强度和线偏光强度之比为1:2。

4

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