大学物理(上)计算题复习课件

一、选择题和判断二、填空题三、计算题（共49分）各个部分所占比例：力学：35%~40%；电学：~30%；磁场和电磁感应~30%。计算题(共49分)：1、质点运动学（9分）2、刚体转动定律的应用（10分）3、电场的计算（10分）4、磁场的计算（10分）5、电磁感应电动势的计算（10分）一、选择题和判断二、填空题三、计算题（共49分）11.5相对运动、2.2惯性系非惯性系与惯性力、3.3

变质量问题、4.3.2势能曲线与势能梯度。7.5.2电场强度与电势的微分关系、8.2.2电容器的串联和并联、8.3和8.4电介质的内容、10.5运动电荷的磁场（其中电荷作匀速圆周运动时的磁场计算要求掌握，如书上238页的例题）、10.5.2

磁力的功、10.6带电粒子在电场和磁场中的运动、17.3电子感应加速器涡电流、第11和13章全部其中不要求的部分：1.5相对运动、7.5.2电场强度与电势的微分关系、21、质点运动学（9分）（运动学的两类问题）2、刚体转动定律的应用（10分）（由转动定律求解质点和刚体的组合问题）3、电场的计算（10分）

（由积分求电场强度，或者由高斯定理求场强；以及电势和电势差的计算）4、磁场的计算（10分）（给出电流分布，由毕—萨定律及其结论求磁感应强度，或者由安培环路定理求磁感应强度）5、电磁感应电动势的计算（10分）（包括动生和感生，用法拉第电磁感应定律求，或者由电动势的定义求）三、计算题(共49分)：1、质点运动学（9分）三、计算题(共49分)：3解：例题：一质点作圆周运动，其路程与时间的关系为

v0和b都是常量。求质点在

t时刻的速度;t为何值时，质点的切向加速度和法向加速度的大小相等。当时1、质点运动学（9分）（运动学的两类问题）解：例题：一质点作圆周运动，其路程与时间的关系为当时1、质点4

例2、小船沿x轴正向作直线运动，如果其加速度a=-kv，k

为大于零的常数,t=0时，x=0，v=v0

，则：1)小船的速度v；2)运动方程；3)小船最终停止位置？解:例2、小船沿x轴正向作直线运动，如果其加速度a5大学物理(上)计算题复习课件6

例3、质点沿x轴作直线运动，速度v=1+2x，初始时刻质点位于原点，求质点的位置和加速度。解：

例3、质点沿x轴作直线运动，速度v=1+2x72、刚体转动定律的应用（10分）（由转动定律求解质点和刚体的组合问题）2、刚体转动定律的应用（10分）8练习Mg作用的系统有两个对象F直接作用在滑轮上隔离法得练习Mg作用的系统有两个对象F直接作用在滑轮上隔离法得9如图，求悬挂物加速度。解：普通物理学教案例题：隔离法联解如图，求悬挂物加速度。解：普通物理学教案例题：隔离法联解101.解：AT1m1gaBNm2gT2隔离分析练习8计算题得：1.解：AT1m1gaBNm2gT2隔离分析练习8计11mmAB2rr2.解：分析受力如图：mgmgT1T2a2a1设A的加速度为a1方向向下；B的加速度为a2方向向上；滑轮的角加速度为β，方向垂直纸面向外。质点A

：质点B：两圆粘合视作一个刚体，其转动惯量为mmAB2rr2.解：分析受力如图：mgmgT1T2a12由转动定律列方程：由牛顿第三定律：由角量与线量的关系：解以上方程组得：由转动定律列方程：由牛顿第三定律：由角量与线量的关系：解以上133、电场的计算（10分）（由积分求电场强度，或者由高斯定理求场强）3、电场的计算（10分）14高斯定理1）高斯面上的电场强度为所有内外电荷的总电场强度.2）仅高斯面内的电荷对高斯面的电场强度通量有贡献.3）静电场是有源场.总结高斯定理1）高斯面上的电场强度为所有内外电荷的总电场强度.215一点电荷位于边长为a的立方体的顶角上（如图），求过该立方体表面的电通量。解：例题6：显然顶角所在的三个面上的通量为零其余三个面上直接计算困难考虑用8个这样的立方体将点电荷拥在中心其外表面上的通量为由对称性一点电荷位于边长为a的立方体的顶角上（如图），求过该立方16练习20计算题取同心球面为高斯面由高斯定理：1.解：练习20计算题取同心球面为高斯面由高斯定理：1.解：172.解:取同轴圆柱形高斯面由高斯定理：2.解:取同轴圆柱形高斯面由高斯定理：18如图已知同心球形导体装置的R1、R2、R3、q、Q。求：电荷及场强分布；球心的电势。解：普通物理学教案例题：电荷分布由高斯定理得场强分布如图已知同心球形导体装置的R1、R2、R3、19球心的电势另解：由电势叠加原理球心的电势另解：由电势叠加原理20

积分求电场强度的计算步骤大致如下：任取电荷元dq，写出dq在待求点的场强的表达式；选取适当的坐标系，将场强的表达式分解为标量表示式；进行积分计算；写出总的电场强度的矢量表达式，或求出电场强度的大小和方向；

在计算过程中，要根据对称性来简化计算过程。积分求电场强度的计算步骤大致如下：21求均匀带电细棒中垂线上一点的场强。设棒长为l，带电量q，电荷线密度为λ。解：例题1：①建坐标；②取电荷元dq

；③确定的方向④确定的大小由于对称性⑤将投影到坐标轴上ddExdEy求均匀带电细棒中垂线上一点的场强。设棒长为l，带电量q，电22ddExdEyE

方向为沿y轴正向。ddExdEyE方向为沿y轴正向。23例2：正电荷q均匀分布在半径为R的半圆环上.计算圆心处的电场强度.dExdEyx例2：正电荷q均匀分布在半径为R的半圆环上.计算圆244、磁场的计算（10分）（给出电流分布，由毕—萨定律及其结论求磁感强度，或者由安培环路定理求磁感强度）4、磁场的计算（10分）25电流元Idl在空间P点产生的磁感应强度dB的大小为：磁感应强度的方向:矢量表示：——真空磁导率内容与的方向相同电流元Idl在空间P点产生的磁感应强度dB的大小为：磁感应强26无限长载流直导线的磁场:()半无限长载流直导线的磁场:()直导线延长线上一点的磁场:一段载流直导线的磁场:讨论无限长载流直导线的磁场:(27①载流圆环环心的磁场：(因为)②一段载流圆弧在圆心处的磁场：圆心角讨论①载流圆环环心的磁场：(因为)②一段载流圆弧在28OIOIOIIO如下列各图示，求圆心o点的磁感应强度。解：普通物理学教案例题1：OIOIOIIO如下列各图示，求圆心o点的磁感应强度。解29oo30练习24(2).解:将薄金属板沿宽度方向分割如图：dr

对应电流：dI在P点处磁场为：所有分割带在P

点处磁场方向相同，由磁场叠加原理可求得在P点处:方向：练习24(2).解:将薄金属板沿宽度方向分割如图：dr对31练习25(1).解：如图磁场具有轴对称性，以对称轴为中心作积分环路，取正方向：由安培环路定理：即：则：练习25(1).解：如图磁场具有轴对称性，以对称轴为中心作积32则：①②则：③则：④则：由：则：①②则：③则：④则：由：335、电磁感应电动势的计算（10分）（包括动生和感生，用法拉第电磁感应定律求，或者由电动势的定义求）5、电磁感应电动势的计算（10分）34动生电动势的计算感生电动势的计算动生电动势的计算感生电动势的计算351.解：力线产生的动生电动势：在导体棒AD上任取一元段dl，规定dl的方向为从A至D，dl在磁场中切割磁方向与dl规定的方向相反（从D至A）即A点电势高练习25计算题DavIαAx则1.解：力线产生的动生电动势：在导体棒AD上任取一元段dl36如图，长为L的铜棒在匀强磁场中以角速度ω绕o轴转动。求：棒中感应电动势的大小和方向。解：普通物理学教案例题1：方法一取微元方向负号说明电动势方向与反向如图，长为L的铜棒在匀强磁场中以角速度ω绕37一直导线CD在一无限长直电流磁场中作切割磁力线运动。求：动生电动势。解：普通物理学教案例题2：abI方法一方向一直导线CD在一无限长直电流磁场中作切割磁力38解：无限长直导线中，共面矩形线圈。已知:,,求:,M。建坐标，取面元ds0例题3：解：无限长直导线中39一、选择题和判断二、填空题三、计算题（共49分）各个部分所占比例：力学：35%~40%；电学：~30%；磁场和电磁感应~30%。计算题(共49分)：1、质点运动学（9分）2、刚体转动定律的应用（10分）3、电场的计算（10分）4、磁场的计算（10分）5、电磁感应电动势的计算（10分）一、选择题和判断二、填空题三、计算题（共49分）401.5相对运动、2.2惯性系非惯性系与惯性力、3.3

变质量问题、4.3.2势能曲线与势能梯度。7.5.2电场强度与电势的微分关系、8.2.2电容器的串联和并联、8.3和8.4电介质的内容、10.5运动电荷的磁场（其中电荷作匀速圆周运动时的磁场计算要求掌握，如书上238页的例题）、10.5.2

磁力的功、10.6带电粒子在电场和磁场中的运动、17.3电子感应加速器涡电流、第11和13章全部其中不要求的部分：1.5相对运动、7.5.2电场强度与电势的微分关系、411、质点运动学（9分）（运动学的两类问题）2、刚体转动定律的应用（10分）（由转动定律求解质点和刚体的组合问题）3、电场的计算（10分）

（由积分求电场强度，或者由高斯定理求场强；以及电势和电势差的计算）4、磁场的计算（10分）（给出电流分布，由毕—萨定律及其结论求磁感应强度，或者由安培环路定理求磁感应强度）5、电磁感应电动势的计算（10分）（包括动生和感生，用法拉第电磁感应定律求，或者由电动势的定义求）三、计算题(共49分)：1、质点运动学（9分）三、计算题(共49分)：42解：例题：一质点作圆周运动，其路程与时间的关系为

v0和b都是常量。求质点在

t时刻的速度;t为何值时，质点的切向加速度和法向加速度的大小相等。当时1、质点运动学（9分）（运动学的两类问题）解：例题：一质点作圆周运动，其路程与时间的关系为当时1、质点43

例2、小船沿x轴正向作直线运动，如果其加速度a=-kv，k

为大于零的常数,t=0时，x=0，v=v0

，则：1)小船的速度v；2)运动方程；3)小船最终停止位置？解:例2、小船沿x轴正向作直线运动，如果其加速度a44大学物理(上)计算题复习课件45

例3、质点沿x轴作直线运动，速度v=1+2x，初始时刻质点位于原点，求质点的位置和加速度。解：

例3、质点沿x轴作直线运动，速度v=1+2x462、刚体转动定律的应用（10分）（由转动定律求解质点和刚体的组合问题）2、刚体转动定律的应用（10分）47练习Mg作用的系统有两个对象F直接作用在滑轮上隔离法得练习Mg作用的系统有两个对象F直接作用在滑轮上隔离法得48如图，求悬挂物加速度。解：普通物理学教案例题：隔离法联解如图，求悬挂物加速度。解：普通物理学教案例题：隔离法联解491.解：AT1m1gaBNm2gT2隔离分析练习8计算题得：1.解：AT1m1gaBNm2gT2隔离分析练习8计50mmAB2rr2.解：分析受力如图：mgmgT1T2a2a1设A的加速度为a1方向向下；B的加速度为a2方向向上；滑轮的角加速度为β，方向垂直纸面向外。质点A

：质点B：两圆粘合视作一个刚体，其转动惯量为mmAB2rr2.解：分析受力如图：mgmgT1T2a51由转动定律列方程：由牛顿第三定律：由角量与线量的关系：解以上方程组得：由转动定律列方程：由牛顿第三定律：由角量与线量的关系：解以上523、电场的计算（10分）（由积分求电场强度，或者由高斯定理求场强）3、电场的计算（10分）53高斯定理1）高斯面上的电场强度为所有内外电荷的总电场强度.2）仅高斯面内的电荷对高斯面的电场强度通量有贡献.3）静电场是有源场.总结高斯定理1）高斯面上的电场强度为所有内外电荷的总电场强度.254一点电荷位于边长为a的立方体的顶角上（如图），求过该立方体表面的电通量。解：例题6：显然顶角所在的三个面上的通量为零其余三个面上直接计算困难考虑用8个这样的立方体将点电荷拥在中心其外表面上的通量为由对称性一点电荷位于边长为a的立方体的顶角上（如图），求过该立方55练习20计算题取同心球面为高斯面由高斯定理：1.解：练习20计算题取同心球面为高斯面由高斯定理：1.解：562.解:取同轴圆柱形高斯面由高斯定理：2.解:取同轴圆柱形高斯面由高斯定理：57如图已知同心球形导体装置的R1、R2、R3、q、Q。求：电荷及场强分布；球心的电势。解：普通物理学教案例题：电荷分布由高斯定理得场强分布如图已知同心球形导体装置的R1、R2、R3、58球心的电势另解：由电势叠加原理球心的电势另解：由电势叠加原理59

积分求电场强度的计算步骤大致如下：任取电荷元dq，写出dq在待求点的场强的表达式；选取适当的坐标系，将场强的表达式分解为标量表示式；进行积分计算；写出总的电场强度的矢量表达式，或求出电场强度的大小和方向；

在计算过程中，要根据对称性来简化计算过程。积分求电场强度的计算步骤大致如下：60求均匀带电细棒中垂线上一点的场强。设棒长为l，带电量q，电荷线密度为λ。解：例题1：①建坐标；②取电荷元dq

；③确定的方向④确定的大小由于对称性⑤将投影到坐标轴上ddExdEy求均匀带电细棒中垂线上一点的场强。设棒长为l，带电量q，电61ddExdEyE

方向为沿y轴正向。ddExdEyE方向为沿y轴正向。62例2：正电荷q均匀分布在半径为R的半圆环上.计算圆心处的电场强度.dExdEyx例2：正电荷q均匀分布在半径为R的半圆环上.计算圆634、磁场的计算（10分）（给出电流分布，由毕—萨定律及其结论求磁感强度，或者由安培环路定理求磁感强度）4、磁场的计算（10分）64电流元Idl在空间P点产生的磁感应强度dB的大小为：磁感应强度的方向:矢量表示：——真空磁导率内容与的方向相同电流元Idl在空间P点产生的磁感应强度dB的大小为：磁感应强65无限长载流直导线的磁场:()半无限长载流直导线的磁场:()直导线延长线上一点的磁场:一段载流直导线的磁场:讨论无限长载流直导线的磁场:(66①载流圆环环心的磁场：(因为)②一段载流圆弧在圆心处的磁场：圆心角讨论①载流圆环环心的磁场：(因为)②一段载流圆弧在67OIOIOIIO如下列各图示，求圆心o点的磁感应强度。解：普通物理学教案例题1：OIOIOIIO如下列各图示，求圆心o点的磁感应强度。解68oo69练习24(2).解:将薄金属板沿宽度方向分割如图：dr

对应电流：dI在P点处磁场为：所有分割带在P

点处磁场方向相同，由磁场叠加原理可