(配合教材上册)大学物理学课后作业与自测题参考答案与部分解析

弟弟1页（共15页）弟弟1页（共15页）大学物理课后作业与自测题参考答案与部分解析（上）作业1ACCD8m；10m；(2)3；1；3；(3)-r+4/；arctaii-4；(4)10in/s2；—15m/s2答案(l)y=19~；(2)v=2i-4{/,n=-4/；(3)0s解析(l)由两式消去r得质点的轨迹方程y=i9~.r时刻的速度为v=^i+^=2i-4ij.加速度a=^=-4j.dzdf of垂直时，则r>v=0,gP[2rf+(19-2r)/]-(2f-4{/)=0.解得r=0s,r=3s,r=-3s(舍去).答案(l)v=士a/蜘卜x2);(2)x=xocos^r解析(l)dr=vd/，—=—=-trtdx=vdv,fndi=(vdv>f(—Ai)dx=fvdv»--Ja2=-v^+C9因dvdva JJJ J 2 2为质点靜止于x=Yo，所以c=—^xo,所以v=±.又因为t=0时，X=Xq(2)因为v=^,所以dx=±-\!k(xi—x2)dt,jdx=jvdv=j又因为t=0时，X=Xq=-Y0COS如.证明由于加速度大小与速度的平方成止比，^=~KvXv,又因>jv=字，所=—KvXdz=—KX(V*dr)=—A：dv,drv对上式的两边进行积分得Inv—Invo=—幻，即对上式的两边进行积分得Inv—Invo=—幻，即v=voexp(—Alx).ABBCF⑴一 ⑶一.分+呼.a；（2）^Acot⑴一 ⑶一.分+呼.a；（2）^Acota2cz;t:(5)698nvs答案（1解析（解析（1）物体的总加速度a为fl=«7r+fln,tana解析答案V=5>=b诚山=C,如+戶解析答案V=5>=b诚山=C,如+戶令得'=北摘东19.4°,170km/h设下标.•!指飞机，F指空气，£•指地面，由题可知：=180km/h,方向未知.大小未知，正北方向,答案解析»!fe=60km*h.正西方向，vaf弟弟解：(1)设电荷的平均休密度为p,取岡拄形卨斯面ania(a)所示.在凼中，迎柱形侧面垂亢于底面，底面as平行地lA|.设t、下底面处的场强分别为E,和.则通过高斯而的电场强度通量为jE-d5=E,AS-E.A5=(E2-E1)A.S离斯W.S包围的电荷外，她斯定理，W£’，)^S=h^Sp/£o所以，大气中电荷的平均体密度力p=—Cro(£2-£l)=4.43xlO-13C/m5h(2)设地曲k的电荷曲密ffi为<7.巾于电荷只分布江地表面，所以电场线终止于地曲，取高斯面如图(h)所示，由卨斯定理，得E•«!5=丄2<A1-£A5=—<rAS尺0所以，地面上的屯倚面密度为地面带负电倚.解：(H由高斯定理可求得电场分布£,=0 (r<R()E2=丨，e, (Rt<r<R})4717?(/F3= & (r>R2)由也势I=E-(U可求得各IX:域的乜势分布.当rSK,时，侖v'=I:乂•d’+J.:E!•dZ+f?3•d’=0+去(士-士卜7^=当/?,</•矣尺？吋，有r，♦心以.心去(+-士:47TFu/?2Q、+。24TTA：(If?23r>/?2时，冇广 Q、+(?，£'.<u=7^y(2)构个球面间的电势差(/i2=L?2，,,z=^r-^|解：(1>静电平衡后，金闼球A内尤电荷，共表面冇正、负电菏分布，净带电荷为零.(2)金域球为等势体，设金域球表面电菏面密度为<7."戶="n=1a9d5/47T^f.^十（qk/a十 ）/（4^（,）因为1rr•d<S=0所以=（7气/a々/n/a）/（4tt/?0）金成板与B板问场强为企属片内部场强为d\t.d2解:如图所示，设极板上分别带电荷+</和•</,金属片与A板的距离为与B金成板与B板问场强为企属片内部场强为d\t.d2则网