大学物理 下 计算题参考答案.doc

大学物理 下 复习题 部分计算题 参考答案答案来自网络 仅供参考1四条平行的载流无限长直导线，垂直通过一边长为a的正方形顶点，每条导线中的电流都是I，方向如图，求正方形中心的磁感应强度。 解: B=2.如图所示的长空心柱形导体半径分别为和，导体内载有电流I，设电流均匀分布在导体的横截面上。求（1）导体内部各点的磁感应强度。（2）导体内壁和外壁上各点的磁感应强度。解：导体横截面的电流密度为 在P点作半径为r的圆周，作为安培环路。由 得 即 对于导体内壁，所以 对于导体外壁，所以 3. 如图， 一根无限长直导线，通有电流I， 中部一段弯成圆弧形，求图中O点磁感应强度的大小。 *解：根据磁场叠加原理，O点的磁感应强度是、和三段共同产生的。段在O点磁感应强度大小：将，代入得到：，方向垂直于纸面向里；段在O点磁感应强度大小：将，带入得到：，方向垂直向里；段在O点磁感应强度大小：，方向垂直于纸面向里。O点磁感应强度的大小：，, 方向垂直于纸面向里。4、*如图示，一根长直导线载有电流30安培，长方形回路和它在同一平面内，载有电流20安培。回路长30cm，宽8.0cm，靠近导线的一边离导线1.0cm，则直导线电流的磁场对该回路的合力为多少？ 解: F=F1-F2=IB1l-IB2L 4.长直导线载有电流I，导线框与其共面，导线ab在线框上滑动，使ab以匀速度v向右运动，求线框中感应电动势的大小和感应电流的方向解：选取如图所示的坐标，顺时针为积分正方向，ab上线元dx产生的电动势为：, 线框中感应电动势的大小: ，方向为逆时针。5、长为L的直导线MN，与“无限长”直并载有电流I的导线共面，且垂直于直导线，M端距长直导线为a，若MN以速度v平行于长直导线运动，求MN中的动生电动势的大小和方向。解：6、 如图所示，无限长直导线中电流为，矩形导线框abcd与长直导线共面，且ad/AB，(1)求线框abcd中的感应电动势，(2) ab两点哪点电势高？ (2)7. 如图所示，一平面简谐波沿OX轴传播，波动方程为，求(1) P处质点的振动方程；(2) 该质点的速度表达式与加速度表达式。*解：P处质点的振动方程：（, P处质点的振动位相超前）P处质点的速度：P处质点的加速度：8.一质点按如下规律沿X轴作简谐振动：（SI）(1) 求此振动的周期、振幅、初相、速度最大值和加速度最大值；(2) 分别画出这振动的x-t图。* 周期：；振幅：；初相位：；速度最大值：，加速度最大值：，9 .有一沿x轴正向传播的平面波，其波速为u = 1ms-1，波长 = 0.04m，振幅A = 0.03m若以坐标原点恰在平衡位置而向负方向运动时作为开始时刻，试求：（1）此平面波的波动方程；（2）与波源相距x = 0.01m处质点的振动方程，该点初相是多少？解（1）设原点的振动方程为：y0 = Acos(t + )，其中A = 0.03m由于u = /T，所以质点振动的周期为：T = /u = 0.04(s)，圆频率为： = 2/T = 50当t = 0时，y0 = 0，因此cos = 0；由于质点速度小于零，所以 = /2原点的振动方程为：y0 = 0.03cos(50t + /2)，平面波的波动方程为：= 0.03cos50(t x) + /2)（2）与波源相距x = 0.01m处质点的振动方程为：y = 0.03cos50t该点初相 = 010.在双缝干涉的实验中，用波长的单色光照射，双缝与屏的距离D=300mm，测得中央明条纹两侧的两个第五级明条纹之间的间距为12.2mm，求双缝间的距离。解：由在杨氏双缝干涉实验中，亮条纹的位置由来确定。用波长的单色光照射，得到两个第五级明条纹之间的间距：双缝间的距离：，11. 在一双缝实验中，缝间距为5.0mm，缝离屏1.0m，在屏上可见到两个干涉花样。一个由的光产生，另一个由的光产生。问在屏上两个不同花样第三级干涉条纹间的距离是多少?* 解：对于的光，第三级条纹的位置：对于的光，第三级条纹的位置：那么：，12. 用一束nm激光垂直照射一双缝， 在缝后2.0m处的墙上观察到中央明纹和第一级明纹的间隔为14cm。求(1)两缝的间距；(2)在中央明纹以上还能看到几条明纹?解：(1) (2)由于, 按计算，则 应取14，即看到14条明纹。13. 作简谐运动的小球，速度最大值为cm/s，振幅cm，若从速度为正的最大值的某时刻开始计算时间。（1）求振动的周期；（2）求加速度的最大值；（3）写出振动表达式。17.解：（1）振动表达式为 振幅，得 周期 （2）加速度的最大值 （3）速度表达式 由旋转矢量图知， 得初相 振动表达式 14.某质点作简谐振动，周期为2s，振幅为0.06m，开始计时( t=0 )，质点恰好处在负向最大位移处，求：（1）该质点的振动方