发布时间 : 星期一 文章关于大学物理作业题答案更新完毕开始阅读55205d3c690203d8ce2f0066f5335a8103d2662d
二章
2-2 质量为16 kg的质点在xOy平面内运动，受一恒力作用，力的分量为fx＝6 N，fy＝－7 N.当t＝0时，x＝y＝0，vx＝－2 m·s－1，vy＝0.求当t＝2 s时质点的位矢和速度. 解： ax?fx63??m?s?2 m168(1)
于是质点在2s时的速度 (2)
2-6 一颗子弹由枪口射出时速率为v0 m·s－1，当子弹在枪筒内被加速时，它所受的合力为F＝(a－bt)N(a，b为常数)，其中t以s为单位：
(1)假设子弹运行到枪口处合力刚好为零，试计算子弹走完枪筒全长所需时间；(2)求子弹所受的冲量；(3)求子弹的质量. 解: (1)由题意，子弹到枪口时，有
aF?(a?bt)?0,得t?
b(2)子弹所受的冲量
a将t?代入，得
b(3)由动量定理可求得子弹的质量
2-8 如题2-8图所示，一物体质量为2 kg，以初速度v0＝3 m·s－1从斜面A点处下滑，它与斜面的摩擦力为8 N，到达B点后压缩弹簧20 cm后停止，然后又被弹回.求弹簧的劲度系数和物体最后能回到的高度.
题2-8图
解: 取木块压缩弹簧至最短处的位置为重力势能零点，弹簧原 长处为弹性势能零点。则由功能原理，有
式中s?4.8?0.2?5m，x?0.2m，再代入有关数据，解得 再次运用功能原理，求木块弹回的高度h? 代入有关数据，得 s??1.4m, 则木块弹回高度
五章
5-7 试说明下列各量的物理意义.
13i(1) kT； (2)kT； (3)kT； 222Mii3(4)RT； (5) RT； (6) RT. Mmol2221解：(1)在平衡态下，分子热运动能量平均地分配在分子每一个自由度上的能量均为kT．
23(2)在平衡态下，分子平均平动动能均为kT.
2i(3)在平衡态下，自由度为i的分子平均总能量均为kT.
2(4)由质量为M，摩尔质量为Mmol，自由度为i的分子组成的系统的内能为
MiRT. Mmol2i(5) 1摩尔自由度为i的分子组成的系统内能为RT.
23(6) 1摩尔自由度为3的分子组成的系统的内能RT，或者说热力学体系内，1摩尔分子的
23平均平动动能之总和为RT.
2八章
8-4 如题8-4图所示，AB、CD为长直导线，BC为圆心在O点的一段圆弧形导线，其半径为R.若通以电流I，求O点的磁感应强度.
?解：如题8-4图所示，O点磁场由AB、BC、CD三部分电流产生．其中
?AB 产生 B1?0
产生B2?CD
?0I12R，方向垂直向里
?0I?I3(sin90??sin60?)?0(1?)，方向?向里 R2?R24?2CD 段产生 B3?∴B0?B1?B2?B3??0I3?(1??)，方向?向里． 2?R26题8-8图
8-8 一根很长的同轴电缆，由一导体圆柱(半径为a)和一同轴的导体圆管(内、外半径分别为b，c)构成，如题8-8图所示.使用时，电流I从一导体流去，从另一导体流回.设电流都是均匀地分布在导体的横截面上，求：(1)导体圆柱内(r?a)，(2)两导体之间(a?r?b)，(3)导体圆筒内(b?r?c)，(4)电缆外(r?c)各点处磁感应强度的大小.
??解： ?B?dl??0?I
LIr2(1)r?a B2?r??02
R(2) a?r?b B2?r??0I
r2?b2??0I (3)b?r?c B2?r???0I22c?b(4)r?c B2?r?0
8-10 如题8-10图所示，在长直导线AB内通以电流I1?20A，在矩形线圈CDEF中通有电流I2?10A，AB与线圈共面，且CD，EF都与AB平行.已知a＝9.0 cm，b＝20.0 cm，d＝1.0
cm，求：
(1)导线AB的磁场对矩形线圈每边所作用的力； (2)矩形线圈所受合力和合力矩.
?解：(1)FCD方向垂直CD向左，大小
?同理FFE方向垂直FE向右，大小 ?FCF方向垂直CF向上，大小为
?FED方向垂直ED向下，大小为
FED?FCF?9.2?10?5?????(2)合力F?FCD?FFE?FCF?FED方向向左，大小为 ???合力矩M?Pm?B
N
∵ 线圈与导线共面
??∴ Pm//B
?M?0．
十四章
14-11 当基态氢原子被12.09 eV的光子激发后，其电子的轨道半径将增加多少倍？
1解： En?E1?13.6[1?2]?12.09eV
n13.613.6, n?3 n2??136.?12.091.51rn?n2r1,n2?9,rn?9r1
轨道半径增加到9倍.
14-20 原子内电子的量子态由n，l，ml，ms四个量子数表征.当n，l，ml一定时，不同的量子态数目是多少？当n，l一定时，不同的量子态数目是多少？当n一定时，不同的量子态数目是多少？
1解：(1)2 (?ms??)
21(2)2(2l?1)，每个l有2l?1个ml，每个ml可容纳ms??的2个量子态．
2(3)2n2 10章 机械振动
10-5 有两个同方向、同频率的简谐振动，其合成振动的振幅为0.20 m，位相与第一振动的
?位相差为，已知第一振动的振幅为0.173 m，求第二个振动的振幅以及第一、第二两振动
6的位相差.
题10-5图
解：由题意可做出旋转矢量图如下． 由图知
∴ A2?0.1m 设角AA1O为?，则
2A12?A2?A2(0.173)2?(0.1)2?(0.02)2cos???即 2A1A22?0.173?0.1?0即???211章 机械波
11-4 已知波源在原点的一列平面简谐波，波动方程为y＝Acos (Bt－Cx)，其中A，B，C为正值恒量.求：
(1)波的振幅、波速、频率、周期与波长；
(2)写出传播方向上距离波源为l处一点的振动方程；
(3)任一时刻，在波的传播方向上相距为d的两点的位相差. 解: (1)已知平面简谐波的波动方程
y?Acos(Bt?Cx) (x?0)
，这说明，A1与A2间夹角为
??，即二振动的位相差为. 22将上式与波动方程的标准形式
比较，可知：
B波振幅为A，频率??，
2?2?B波长??，波速u????，
CC12?波动周期T??．
?B(2)将x?l代入波动方程即可得到该点的振动方程 (3)因任一时刻t同一波线上两点之间的位相差为
2?将x2?x1?d，及??代入上式，即得
C???Cd．
11-5 沿绳子传播的平面简谐波的波动方程为y＝0.05cos(10πt－4πx)，式中x，y以m计，t以s计.求：
(1)波的波速、频率和波长；
(2)绳子上各质点振动时的最大速度和最大加速度；
(3)求x＝0.2 m处质点在t＝1 s时的位相，它是原点在哪一时刻的位相？这一位相所代表的运动状态在t＝1.25 s时刻到达哪一点？ 解: (1)将题给方程与标准式
相比，得振幅A?0.05m，频率??5s?1，波长??0.5m，波速u????2.5m?s?1． (2)绳上各点的最大振速，最大加速度分别为 (3)x?0.2 m处的振动比原点落后的时间为
故x?0.2m,t?1s时的位相就是原点(x?0)，在t0?1?0.08?0.92s时的位相， 即 ??9.2π． 设这一位相所代表的运动状态在t?1.25s时刻到达x点，则
λπ
11-6 如题11-6图所示，S1和S2为两相干波源，振幅均为A1，相距4，S1较S2位相超前2，求：
题11-6图
(1)S1外侧各点的合振幅和强度； (2)S2外侧各点的合振幅和强度.
解：（1）在S1外侧，距离S1为r1的点，S1S2传到该P点引起的位相差为 （2）在S2外侧.距离S2为r1的点，S1S2传到该点引起的位相差.
11-7 如题11-7所示，设B点发出的平面横波沿BP方向传播，它在B点的振动方程为y1＝2×10－3cos 2πt；C点发出的平面横波沿CP方向传播，它在C点的振动方程为y2＝2×10－
－3
cos(2πt＋π)，本题中y以m计，t以s计.设BP＝0.4 m，CP＝0.5 m，波速u＝0.2 m·s1，求：
(1)两波传到P点时的位相差；
(2)当这两列波的振动方向相同时，P处合振动的振幅； *
(3)当这两列波的振动方向互相垂直时，P处合振动的振幅.
题11-7图 2?解: (1) ???(?2??1)?(CP?BP)
? (2)P点是相长干涉，且振动方向相同，所以
(3)若两振动方向垂直，又两分振动位相差为0，这时合振动轨迹是通过Ⅱ，Ⅳ象限的直线，所以合振幅为