华侨大学大学物理下练习答案

1、练习一 （磁）1. (C) 2. , 3. , 4. 可看成许多平行的无限长载流直导线组成,其中一宽为的直导线载有电流 5. 将此盘看成无数同心带电圆环组成,半径为r的圆环带电 圆环转动形成的电流为 则 各同向 练习二 （磁）1. (B) 2. 变量 ， 3. 11, 3004. 由电流的对称性分析可知，磁感线形成同心圆，与轴等距离的圆环上的大小相等，方向沿圆周的切向。在横截面上以轴点为圆心，作半径为r的圆形环路则 （1） , (2) , (3) , 5. 取电流元 dI=(I/b)dx则 各同向,故 方向向里练习三 （磁）1.（B） 2. 0 3. 11 4.取面积元,它距长直载流导线为 （

2、b+x）=5. 在横截面上以轴点为圆心作半径为r的圆形环路,由环路定理可得： 矩形纵截面 ，其总磁通量为：练习四 （磁）1. (D) 2. (B) 3. (B) 4. AB处的B ，受力, 方向向左 在BC上与相距x的电流元处的，由 及 得 方向：在平面里向外同理知，向外（在平面里）。由对称性知合力无y分量 5.（1）由安培环路定律和磁场叠加原理，可得导线间的B为, 滑块受到的磁力 又 (2) 练习五 （磁）1. (C) 2. (D) 3. 矫顽力大,剩磁也大 永久磁铁4. ， ， 5. 垂直于y轴而与x轴成锐角6. (1) 朝东 (2) 已知电子的能量 Ek=(1/2)mv2=1.2104

3、eV所以电子的速度 v=(2Ek/m)1/2 (1)电子的电量 e=1.619-19 C 电子的质量 m=9.1110-31 kg设电子通过的距离为s、偏转间距为 x 则有 (2) (3) 联解(1),(2),(3)得 7. 证: 将此盘看成无数同心带电圆环组成,半径为r的圆环带电 圆环转动形成的电流为 该圆电流的磁矩为 方向沿盘面轴线该圆电流在磁场中受到的磁力矩为 各同向 证毕.练习六 （磁）1.（B） 2.（D） 3. (D)， (B)， b， 2RBv 4.- 5. 练习七 (磁)1.（A） 2.（D） 3. 0.15T 4.（1）自感 （2） 5. 在棒上取一长度元,该长度元的速度 ,

4、该长度元上的电动势为 OP棒上的电动势为 练习八 （磁）1. 变化的磁场， 2. 导体在磁场中运动（切割磁力线）时，自由电荷受洛仑兹力而在导体内定向移动所致；磁场随时间变化所产生的涡旋电场可对载流子做功。 3. 0 4. 3.7 H 5. 800 Wb/s6. 在正方形线圈取一长条形面积元 ,其所在处的磁感强度 7. (1) 取面积元 (2) (3) 练习九 （磁）1. (C) 2. 0 ， 3. 略4. P端电势高 5. （1）两线圈内电流绕向相反，各点B=0，则 （2）此时两线圈完全耦合 （3） 此时也为完全耦合，但二者磁通不能相加 练习十 （磁）1. (C) 2. 0 ， ，高 3. 1

5、.5 mH 4. 22.6 J/m35. 线框中只有两条坚直边切割磁力线,以顺时针方向为正,线框中的感应电动势为 , 顺时针方向 6. (1) VaVb (2) , 以abcda作为回路正方向练习十一 （磁）1. B 2. D 3. B4. 5. a 由b向a 6. 解：(1) 设线圈转至任意位置时圆线圈的法向与磁场之间的夹角为q，则通过该圆线圈平面的磁通量为 , 在任意时刻线圈中的感应电动势为 当线圈转过p /2时，t =T/4，则 A (2) 由圆线圈中电流Im在圆心处激发的磁场为 6.2010-4 T 方向在图面内向下，故此时圆心处的实际磁感强度的大小 T 方向与磁场的方向基本相同 解：

6、筒以w旋转时，相当于表面单位长度上有环形电流，它和通电流螺线管的nI等效按长螺线管产生磁场的公式，筒内均匀磁场磁感强度为： (方向沿筒的轴向) 筒外磁场为零穿过线圈的磁通量为： 在单匝线圈中产生感生电动势为 感应电流i为 i的流向与圆筒转向一致 练习一（振动）1（C） 2.（B） 3.（B） 4. 5. 1510-2COS（6t+/2）6.（1） t=0时， a=2.5ms-2 (2) , 其时 x=0.2m7. 由曲线可知A = 10cm. t=0 由图可知质点由位移为Xo = -5cm和Vo0的状态所需时间t=2s，代入方程得 O=10cos（2+2/3）即 2+2/3 =3/2 =5/1

7、2故得 X = 0.1cos（5t/12+2/3） （SI）练习二（振动）1. (B) 2. (C) 3. (A)4. (1) (2) (3) 5. (1) 对小物体在竖直方向有 mg-N=ma N=m（g-a）当N=0，即 a=g 时，小物体开始脱离振动物体.已知 A=10cm . = rads-1 amax= A2 = 5ms-2 g 小物体与振动物体分离，开始分离的位置由N=0 求得：g= amax = -2x x=-g/2=-19.6cm 即在平衡位置上方19.6cm处开始分离.由 amax=2Ag 可得 Ag/2=19.6cm练习三（振动）1. （E） 2.（C） 3. ， 4.（1

8、）令，则 x2=A2/2 （2）令/4， 则 （S），5, 解：(1) 由题意 ， J (2) rad /s 由 t = 0， =0.2 m， 可得 则振动方程为 练习四（振）1. (B) 2. (B) 3. 510-2m 4. 410-2m， 5. 依题画出旋转矢量图,由图可知两谐振动的相位差为/2. 6. 解：设合成运动（简谐振动）的振动方程为 则 以 A1 = 4 cm，A2 = 3 cm，代入式，得 cm 又 1272.22 rad (SI) 练习五（波） 1.（C ） 2.（B） 3. 2/5 4. 0.06sin(t/2-5/4)5. (1) 由P点的运动方向，则可判定该波向左传播

9、.对原点O处质点，t=0时，有 O处振动方程为：y0=Acos（500t+/4）波动方程为：y=Acos2（250t+x/200）+/4 （SI） （2）距O点100m处质点振动方程是： y1=Acos（500t+5/4） （SI） 振动速度为 V=-500Asin（500t+5/4） （SI）6.练习六（波）1. (C) 2. (A) 3. (D) 4. a/b5. 解：(1) O处质点，t = 0 时 ， 所以 又 (0.40/ 0.08) s= 5 s 故波动表达式为 (SI) (2) P处质点的振动方程为 (SI) 6. 解：由图，l = 2 m， 又 u = 0.5 m/s， n =

10、 1 /4 Hz， T = 4 s题图中t = 2 s =t = 0时，波形比题图中的波形倒退，见图 此时O点位移y0 = 0（过平衡位置）且朝y轴负方向运动， (SI) 练习七（波） 1. （B） 2. （B） 3. R /R 4. 1.2710-2Wm-2, 3.1810-3Wm-2 5.（1） P=/t=2.710-3JS-1 (2) I = P/S = 9.0010-2Js-1m-2(3)6. 已知 A=0.1m， T=1S， =8m 波沿x轴负向传播，则波函数y=0.1cos2（t+x/）+ 在x=/2处有 而 波函数为y=0.1cos2（t+x/8）-3/4于是有 （1）x=/4处

11、的振动方程为 y=0.1cos（2t-/4）（2）x=-/4处的振动方程为 y=0.1cos（2t-5/4）其振动速度为 且 练习八（波）1.（D） 2. 0 3. 0.5m 4. 4. 相同，相同，2/35. 解： m 6. (1) (2) 练习九（波）1. （B） 2. (B) 3. Acos2（t/T-x/），A 4. 1102，0.15.（1）L=3/2， = u L=3u/2=（3/2）（320/400）=1.2m （2）弦的中点是波腹，故 y=310-3cos（2x/0.8）cos（800t+） 式中可由初始条件来选择. 6.（1）由图知B点的初相为=，波向x轴正向 传播，则波动方

12、程为y=cos2（t-x/u）+ （2）若以反射点为D为原点，并以此时刻为t=0，由条件Xo=0，00， 得=-/2则入射波波函数为 y1=Acos2（t-x/）-/2因反射点为节点，有半波损失，故反射波的波函数为y2=Acos2（t+x/）+/2（3）合成波的波函数为: y= y1+y2=2Acos(2x/+/2)cos2t因原点在反射点，x0，且反射点是波节波节坐标为 x=0，-/2，-，-3/2，波腹坐标为x=-/4，-3/4，-5/4，练习十（波）1. (A) 2. Sw/2 3. 5 4. 由 知驶向观察者时有 440=330/（330-） （1）离开观察者时有 392=330/（3

13、30+） （2）两式解得392（330+）=440（330-）。 =19m/s. 5. 当 最大振幅位置: 同理,当 时最小振幅位置: 练习一（光学）1.（B） 2.（B） 3.（B） 4.5. 4I0 6. 2dsin/ 7. 1mm 8. (1) 由，得 (2) 应是下方第七级移至中央练习二（光学）1 （A） 2. （B） 3. （B） 4. /2nl 5. 解：（1）设第十个明环处液体厚度为e10. 则 2ne10+/2=10e10=（10-/2）/2n=19/4n =2.3210-4cm（2）R2 = =ekR，略去，得 6. 条纹的形状、条数、疏密如图练习三（光学）1. （D） 2.

14、（D） 3.（C） 4. 4 5. 0.36 mm5. 对第一级极小：510-2cm对第一级亮纹极大处：则对第三级极小： 则7. 练习四（光学）1. （D） 2.（B） 3.（D） 4. 由 及光栅方程 得 5. (1) =2600010-10/0.20=6.0(2) 由 得 当 时, (3) 屏上可出现 0，1，2，3, 5，6，7，9，10(在无穷远处)级练习五（光学）1. （B） 2.（B） 3. （C） 4. 见图5. 部分，/2 6. 解：设I0为自然光强；I1，I2分别为穿过P1和连续穿过P1、，P2后的透射光强度， 由题意知入射光强为2I0。（1）I1= I0/2+I0cos2

15、cos2=1/2 =450由题意，I2= I1/2， 又 I2= I1cos2 cos2 =1/2，得=450(2) I1= I0/2+I0cos2（1-5%） 得=420仍有I2= I1/2， 同时还有 I2= I1cos2（1-5）% cos2=1/（20.95）， =43.5010.据布儒斯特定律中，tgi=n2/n1=1.43 i=55.030 令在介质中的折射角为r，则r=0.5-i 此r在数值上等于介质、界面上的入射角。 tgr=n3/n2 n3=n2tgr= n2ctgi= n2n1/ n2=1.00练习六（光学）1. （A） 2. (D) 3. (B) 4. 强，窄. 5. (

16、B)6. 寻常, 非常或非常,寻常7. .反射光加强条件：=2nd+/2=k k=1，2，3 得：， 仅有k=3时，在可见光范围内， =41.50.4/（23-1）=0.48m透射光加强条件即反射光减弱条件：2nd+/2=（2k+1）/2 对于可见光，k只能取2和3. k=2, =0.06m； k=3, =0.40m8. 当两谱线重合时有 第二次重合时 由光栅公式可知 dsin600=61 d=61/sin600=3.0510-3 练习一（相对论）1. (A) 2. (D) 3. (D) 4. c 5. c , c 6. 相对的, 运动7. 在K系: 由 解得 在K系: 8. 由题意 根据洛仑兹变换可得 又 9. 题设 由洛仑兹变换得 练习二（相对论）1. (B) 2. (B) 3. (A) 4. 5. (D) 6. (C)6. 在S系中: 杆沿x,y轴方向的投影分别为在S系中的投影及杆与x轴的夹角分别为 所以,杆在S系中的长度为: 7. 中子的本征平均寿命0 = 15.5 min = 930 s , 设中子的平均最小速度为u,则在日地系中,该中子的平