刘果红大学物理习题册答案文档格式.docx
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1、
4、（C）
练习四质点动力学
（一）
2、（A）
3、（C）
练习五质点动力学
（二）
4、（C）
5、
（1）
（2）
练习六、质点动力学（三）
4、（D）
5、
练习七质点动力学（四）
2、动量、动能、功
4、（B）
练习八刚体绕定轴的转动
（一）
解：
（1）摩擦力矩为恒力矩，轮子作匀变速转动
因为；
同理有。
（2）由；
；
解得：
。
3、选（A）
因A、B盘质量和厚度相等，而，必有。
圆盘的转动惯量，所以。
因为力矩M和角加速度是瞬时作用关系，撤去M，，说明有阻力矩存在。
撤去M前：
（1）
撤去M后：
（2）联立即得：
练习九刚体绕定轴的转动
（二）
1、A、B两轮转动惯量的比值为1：
3和1：
9。
轮和皮带间无相对滑动意为两轮边缘一点的线速度相等：
（1）若。
（2）
3、天体的自转周期将减少（C），转动动能将增大（A）。
引力是内力，球体角动量守恒。
由于球体绕直径的转动惯量正比于半径平方，减小，增大，而，所以周期将减小，转动动能将增大，
4、在上摆过程中，以子弹和木棒为系统，重力为外力，故动量不守恒；
上摆过程中，重力作功，所以机械能不守恒；
对转轴的合外力矩（重力矩）的功不为零，所以角动量不守恒。
选（A）。
5、选（D）
分别取单摆、地球和细棒、地球为系统，摆动过程中，机械能守恒：
（1）；
（2），。
6、取盘和子弹为系统，，角动量守恒：
，因为所以。
选（C）
练习十刚体绕定轴的转动（三）
根据机械能守恒定律：
用平动的规律解决平动：
用转动的规律解决转动：
利用平动和转动的关系：
（3）
三式联立解得
3、（A）
5、系统受重力作用，动量不守恒；
摩擦力作功（在地面参照系中），机械能不守恒；
合外力矩为0，所以角动量守恒。
选（C）。
练习十一狭义相对论
（一）
1、K系：
系：
2、，
3、选（C）
S系中测得A、B事件的时间间隔和空间间隔分别为：
由洛伦茨变换。
而飞行的距离
5、（B）
提示：
应用光速不变原理和相对性原理。
练习十二狭义相对论
（二）
S系中观察者测得正方形体积；
质量是；
密度。
2、（C）
利用求得，再利用求速度。
而
取为研究对象，因为自发地分裂，所以总能量守恒：
上式中：
，故有：
因为，均大于1，所以。
练习十三静电场
（一）
2、取轴向右为X轴，为坐标原点，；
如不是足够小，那么放入后，在附近负电荷密度加大，电力线变密，所以场强增大。
练习十四静电场
（二）
（）
2、；
均匀带电球面在距离球面R处产生的场相当于一个在球心处的点电荷在2R处产生的场：
5、（D）
只与面内电荷有关，而不仅与面内、面外电荷有关，且与它们的分布有关。
练习十五静电场（三）
此系统的电势能。
3、-=
4、电势的正负取决于电势零点的选取：
5、（C）
练习十六静电场（四）
1、；
2、。
5、0点处的电势应是AB弧和BC直线产生场的叠加：
（带电圆环在圆心处产生的电势）
P点处的电势也应是AB弧和BC直线产生场的叠加：
（2）
联立
（1）、
（2）式得：
练习十七静电场中的导体和电介质
（一）
两球相距很远意为忽略两球之间的静电感应，用导线连接后，两球电势相等：
==，所以有：
3、球心处的电势+。
练习十八静电场中的导体和电介质
（二）
1、两板上自由电荷面密度为，两介质分界面上。
2、电位移通量；
场强。
因为B带正电，电势最高，所以排除（Ａ）、（Ｂ）；
又因为Ａ导体空腔内电场不为零，；
而，所以。
练习十九静电场中的导体和电介质（三）
1、2倍；
倍。
练习二十电流的磁场
（一）
方向垂直纸面向里。
练习二十一电流的磁场
（二）
方向垂直纸面向外。
3、（D）
练习二十二磁场对电流的作用
（一）
方向为的方向，竖直向上。
练习二十三磁场对电流的作用
（二）
带电量为q的粒子在磁场内作半径为的圆周运动，磁通量。
即：
练习二十四电磁感应
（一）
1、，点电势高。
，b点电势高。
N端电势高。
整个过程有三个阶段：
1）进入场区阶段：
，说明，磁通量增加，由Lenz定律，方向与原磁场方向相反（逆时针方向），且磁通量变化率在增大，。
回路中I如同电动势；
2）线框在磁场区阶段：
线框中磁通量的变化为0，无感应电动势。
3）出场区阶段：
，说明，磁通量减少，由Lenz定律，方向与原磁场方向相同（顺时针方向），且磁通量变化率在增大，。
回路中I如同电动势。
用排除法：
转动过程中，构成的回路磁通量不变，所以，排除（C）、（D）；
用右手定则判定，所以，故选（B）
练习二十五电磁感应
（二）
1、。
长直螺线管通入变化的电流，因而内部的场为变化的磁场，变化的磁场产生涡旋电场，电子受到的是涡旋电场力：
，因为：
当时，，将代入，再将代入即可。
由于轴线上=0，所以。
磁场具有轴对称性，，所以。
由于，所以方向为逆时针且垂直于。
（与成左螺关系）
3、
因为，所以，又，故有。
根据题意，管内只有涡旋电场（变化的磁场产生），而管内的涡旋电场沿垂直于轴线的径向是递增的，即当时，，因而均匀地分布着电场的说法是错误的；
又因涡旋电场绕任意闭合回路的线积分不为零（有旋场），所以（B）说法也是错误的；
由于磁场和涡旋电场都是无源场，所以，对任意封闭曲面的面积分为零。
，所以-=-。
由Lenz定律，N点电势高，所以-。
练习二十六电磁感应（三）
1、把无限长直导线看成是回路1（在无穷远处认为两端是闭合的），矩形线圈为回路2，回路1产生的穿过回路2段磁通，。
长直导线中的感应电动势。
因为，而，且，由题意，所以，。
在时间内，，由知：
且为负值；
在时间内，，则且为正值。
利用公式计算。
练习二十七磁介质、电磁场
前后两个式子分别揭示：
随时间变化的电场的空间能激起磁场；
随时间变化的磁场的空间能激起电场。
练习二十八电磁振荡、电磁波
2、坡印廷矢量的物理意义是：
电磁波能流密度矢量；
其定义式为：
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