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大学物理活页习题集答案

【篇一：

新世纪大学物理活页习题集（1-9）】

t>01

01质点运动学

一、选择题

（在下列各题中，均给出了4个～6个答案，其中有的只有1个是正确答案，有的则有几个是正确答案，请把正确答案的英文字母序号填在题后的括号内）

1.?

在下列关于质点运动的表述中，不可能出现的情况是：

a.?

一质点具有恒定的速率，但却有变化的速度；b.?

一质点向前的加速度减少了，其前进速度也随之减少；c.?

一质点加速度值恒定，而其速度方向不断改变；d.?

一质点具有零速度，同时具有不为零的加速度。

2.?

在下列关于加速度的表述中，正确的是：

a.?

质点沿x轴运动，若加速度a＜0，则质点必作减速运动；b.?

质点作圆周运动时，加速度方向总是指向圆心；c.?

在曲线运动中，质点的加速度必定不为零；

d.?

质点作曲线运动时，加速度方向总是指向曲线凹的一侧；e.?

若质点的加速度为恒矢量，则其运动轨迹必为直线；

f.?

质点作抛物运动时，其法向加速度an和切向加速度a?

是不断变化的，因此，

加速度a=an?

也是变化的。

班号学号姓名成绩

（）

3.?

如图1-1所示，质点作匀速圆周运动，其半径为r，从a点出发，经半个圆周

1-1

而达到b点，则在下列表达式中，不正确的是：

（）

4.?

一运动质点在某瞬时位于矢径r（x，y）的端点处，其速度大小为：

（）

a.?

图1-1

dr；dtddt

b.?

d；dt

c.?

；

dx?

dy?

d.?

。

dt?

5.?

一质点在平面上运动，已知质点位置矢量的表示式为r?

ati?

btj（其中a，

b为常量）则该质点作：

a.?

匀速直线运动；

（）

b.?

变速直线运动；

c.?

抛物线运动；d.?

一般曲线运动。

２２

a.?

圆周运动；b.?

抛体运动；

c.?

椭圆运动；d.?

匀加速直线运动；e.?

匀减速直线运动。

7.?

一质点沿x轴作直线运动，其v-t曲线如图所示，如t=0时，质点位于坐标原点，则t=4.5s时，质点在x轴上的位置为：

（）

a.?

0；b.?

5m；

c.?

2m；e.?

-5m。

8.?

已知质点的运动方程为x=-10+12t-2t（si），则在前5s内质点作：

（）

a.?

减速运动，路程为36m；b.?

加速运动，位移10m；

c.?

前3s作减速运动，后2s作加速运动，路程为26m；d.?

变速运动，位移的大小和路程均为10m。

1-2

２

d.?

-2m；

图1-2

a.?

1m/s，1m/s；

２２

1２

（）

２

b.?

1m/s，2m/s；d.?

2m/s，2m/s。

２

c.?

1m/s，2m/s；

10.?

质点作曲线运动，r表示位置矢量，s表示路程，a１表示切向加速度，下列表达式中：

（1）dv/dt=a（3）ds/dt=v

（2）dr/dt=v（4）｜dv/dt｜=a１b.?

只有

（2），（4）是对的；d.?

只有（3）是对的。

（）

a.?

只有

（1），（4）是对的；c.?

只有

（2）是对的；

二、填空题

2.?

在xy平面内有一运动的质点，其运动方程为=10cos5ti+10sin5tj（si），则t时刻其速度v=_______________；其切向加速度的大小at=_________________；该质点运动的轨迹是____________________。

3.?

一质点沿x轴作直线运动，其速度为v=8+3t（si），当t=8s时，质点位于原点左侧52m处，则其运动方程为x=________________m；且可知当t=0时，质点的初始位置为x０=_____________________m，初速度为v0=_________________m/s。

4.?

已知质点运动方程为r?

2t?

２

12?

4t?

t3?

j（si），当t=2s时，2?

a=_______________。

1-3

图1-3

图1-4

6.?

一质点沿x轴作直线运动。

其v—t曲线如图1-4所示。

已知t=0时，质点位于坐标原点，则t=4.5s时，质点的位置为x=____________m，质点的加速度为a=____________m/s；且在这段时间内，质点所行的路程为s=_____________m。

7.?

一汽车沿x轴正向行驶，其加速度与位置的关系为a=1+x（si），已知t=0时，汽车位于x=0处，且速度为v０=1m/s。

则汽车在任一位置时的速度为v=__________m/s；任一时刻的位置为x=______________m。

8.?

如图1-5所示，一辆敞篷货车的驾驶室后壁高度为h，车厢长为l，竖直下落的雨点速度为u，要使货车的车厢不致淋雨，则车的速度v的大小必须满足的条件是_______________________。

9.?

一小孩在车站站台上以初速度v０竖直向上抛出一小球，站台上的观测者s测得小球的运动方程为x=0，y=v０t-图1-5

２

1２

gt（si）。

此时，一列车以u=5m/s的速度沿x轴正2

方向驶过站台，则列车上的观测者s′（旅客）测得小球的运动方程为：

x′=________________（si）；y′=_________________（si）；列车上的观测者s′（旅客）测得小球的轨迹方程为：

y′=________________（si）。

1.?

一质点沿x轴运动，其加速度a与位置坐标x的关系为a=2+6x（si）。

如果质点在原点处的速度为零，试求其在任意位置处的速度。

1-4

２

2.?

一质点以半径r=6m作圆周运动，其在自然坐标系中运动方程为：

s=bt+

２

1２

ct（si）2

式中，b=2.0m/s，c=1.0m/s.试求质点切向加速度与法向加速度大小相等之前，其所经历的时间。

3.?

一小球沿x轴作直线运动，其x—t,v—t,a—t曲线分别如图1-6（a）（b）（c）所示。

试求：

（1）小球的运动方程；

（2）分析小球在0～3s内的运动情况；（3）3s内的位移和路程。

1-5

【篇二：

大学物理习题集加答案】

）

大学物理教研室

2010年3月

部分物理常量┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄2练习一库伦定律电场强度┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄3练习二电场强度（续）电通量┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄4练习三高斯定理┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄5练习四静电场的环路定理电势┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄6练习五场强与电势的关系静电场中的导体┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄8练习六静电场中的导体（续）静电场中的电介质┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄9练习七静电场中的电介质（续）电容静电场的能量┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄10练习八恒定电流┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄11练习九磁感应强度洛伦兹力┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄13练习十霍尔效应安培力┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄14练习十一毕奥—萨伐尔定律┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄16练习十二毕奥—萨伐尔定律（续）安培环路定律┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄17练习十三安培环路定律（续）变化电场激发的磁场┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄18练习十四静磁场中的磁介质┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄20练习十五电磁感应定律动生电动势┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄21练习十六感生电动势互感┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄23练习十七互感（续）自感磁场的能量┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄24练习十八麦克斯韦方程组┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄26练习十九狭义相对论的基本原理及其时空观┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄27练习二十相对论力学基础┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄28练习二十一热辐射┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄29练习二十二光电效应康普顿效应热辐射┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄30练习二十三德布罗意波不确定关系┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄32练习二十四薛定格方程氢原子┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄33

部分物理常量

重力加速度g=9.8m/s2

说明：

字母为黑体者表示矢量

练习一库伦定律电场强度

一.选择题

1.关于试验电荷以下说法正确的是

（a）试验电荷是电量极小的正电荷；

（b）试验电荷是体积极小的正电荷；

（c）试验电荷是体积和电量都极小的正电荷；

（d）试验电荷是电量足够小，以至于它不影响产生原电场的电荷分布，从而不影响原电场;同时是体积足够小，以至于它所在的位置真正代表一点的正电荷（这里的足够小都是相对问题而言的）.

2.关于点电荷电场强度的计算公式e=qr/（4?

0r3）,以下说法正确的是

（a）r→0时,e→∞；

（b）r→0时,q不能作为点电荷,公式不适用；

（c）r→0时,q仍是点电荷,但公式无意义；

（d）r→0时,q已成为球形电荷,应用球对称电荷分布来计算电场.

3.关于电偶极子的概念,其说法正确的是

（a）其电荷之间的距离远小于问题所涉及的距离的两个等量异号的点电荷系统；

（b）一个正点电荷和一个负点电荷组成的系统；

（c）两个等量异号电荷组成的系统；

（d）一个正电荷和一个负电荷组成的系统.

（e）两个等量异号的点电荷组成的系统

4.试验电荷q0在电场中受力为f,其电场强度的大小为f/q0,以下说法正确的是

（a）e正比于f；

（b）e反比于q0；

（c）e正比于f且反比于q0；

（d）电场强度e是由产生电场的电荷所决定的,不以试验电荷q0及其受力的大小决定.

5.在没有其它电荷存在的情况下,一个点电荷q1受另一点电荷q2的作用力为f12,当放入第三个电荷q后,以下说法正确的是

（a）f12的大小不变,但方向改变,q1所受的总电场力不变；

（b）f12的大小改变了,但方向没变,q1受的总电场力不变；

（c）f12的大小和方向都不会改变,但q1受的总电场力发生了变化；

（d）f12的大小、方向均发生改变,q1受的总电场力也发生了

变化.

二.填空题

1.如图1.1所示,一电荷线密度为?

的无限长带电直线垂直通

aop

是边长为a的等边三角形,为了使p点处场强方向垂直于op,则?

和q的数量关系式为,且?

与q为号电荷（填同号或异号）.

2.在一个正电荷激发的电场中的某点a，放入一个正的点电荷q,

测得它所受力的大小为f1;将其撤走,改放一个等量的点电荷?

q,测得

电场力的大小为f2,则a点电场强度e的大小满足的关系式

为.

3.一半径为r的带有一缺口的细圆环,缺口宽度为d（dr）环上

均匀带正电,总电量为q,如图1.2所示,则圆心o处的场强大小

e=场强方向为.

三.计算题

1.一“无限长”均匀带

电的半圆柱面,半径为r,设半圆柱面沿轴线单位长度上的电量为?

如图1.2所示.试求轴线上一点的电场强度.

2.一带电细线弯成半径为r的半圆形,电荷线密度为?

0sin?

式中?

0为一常数,?

为半径r与x轴所成的夹角,如图1.3所示,试求环心o处的电场强度.

练习二电场强度（续）电通量

一.选择题

1.以下说法错误的是

（a）电荷电量大,受的电场力可能小；

（b）电荷电量小,受的电场力可能大；

（c）电场为零的点,任何点电荷在此受的电场力为零；

（d）电荷在某点受的电场力与该点电场方向一致.

2.在点电荷激发的电场中，如以点电荷为心作一个球面，关于球面上的电场，以下说法正确的是

（a）球面上的电场强度矢量e处处不等；

（b）球面上的电场强度矢量e处处相等，故球面上的电场是匀强电场；

（c）球面上的电场强度矢量e的方向一定指向球心；

（d）球面上的电场强度矢量e的方向一定沿半径垂直球面向外.

3.关于电场线，以下说法正确的是

（a）电场线上各点的电场强度大小相等；

（b）电场线是一条曲线，曲线上的每一点的切线方向都与该点的电场强度方向平行；

（a）开始时处于静止的电荷在电场力的作用下运动的轨迹必与一条电场线重合；

（d）在无电荷的电场空间，电场线可以相交.

4.如图2.1，一半球面的底面园所在的平面与均强电场e的

半球面的电通量为

（a）?

r2e/2.

（b）?

r2e/2.

（c）?

r2e.

（d）?

r2e.

5.真空中有ab两板，相距为d，板面积为s（s＞＞d2），分别带+q和?

q，在忽略边缘效应的情况下，两板间的相互作用力的大小为

（a）q2/（4?

0d2）.

（b）q2/（?

0s）.

（c）2q2/（?

0s）.

（d）q2/（2?

0s）.

二.填空题

1.真空中两条平行的无限长的均匀带电直线，电荷线密度分别

为+?

和?

，点p1和p2与两带电线共面，其位置如图2.2所示，取

向右为坐标x正向，则=，=.

为求半径为r带电量为q的均匀带电园盘中心轴线上p点的

电场强度,可将园盘分成无数个同心的细园环,园环宽度为dr，半

径为r，此面元的面积ds=，带电量为dq=,

此细园环在中心轴线上距圆心x的一点产生的电场强度e

3.如图2.3所示,均匀电场e中有一袋形曲面，袋口边缘线在一

平面s内，边缘线所围面积为s0，袋形曲面的面积为s?

，法线向

外，电场与s面的夹角为?

，则通过袋形曲面的电通量为.

三.计算题

1.一带电细棒弯曲线半径为r的半圆形，带电均匀，总电量为

q，求圆心处的电场强度e.

2.真空中有一半径为r的圆平面，在通过圆心o与平面垂直的

轴线上一点p处，有一电量为q的点电荷，o、p间距离为h,试求

通过该圆平面的电通量.

练习三高斯定理

一.选择题

1.如果对某一闭合曲面的电通量为

（a）s面上的e必定为零；

（b）s面内的电荷必定为零；

（c）空间电荷的代数和为零；

（d）s面内电荷的代数和为零.=0,以下说法正确的是

2.如果对某一闭合曲面的电通量?

0,以下说法正确的是

（a）s面上所有点的e必定不为零；

（b）s面上有些点的e可能为零；

（c）空间电荷的代数和一定不为零；

（d）空间所有地方的电场强度一定不为零.

3.关于高斯定理的理解有下面几种说法,其中正确的是

（a）如高斯面上e处处为零,则该面内必无电荷；

（b）如高斯面内无电荷,则高斯面上e处处为零；

（c）如高斯面上e处处不为零,则高斯面内必有电荷；

（d）如高斯面内有净电荷,则通过高斯面的电通量必

不为零；

（e）高斯定理仅适用于具有高度对称的电场.

4.图3.1示为一轴对称性静电场的e～r关系曲线,请指

出该电场是由哪种带电体产生的（e表示电场强度的大小,

r表示离对称轴的距离）

（a）“无限长”均匀带电直线；

（b）半径为r的“无限长”

均匀带电圆柱体；

（c）半径为r的“无限长”

均匀带电圆柱面；

（d）半径为r的有限长均匀带电圆柱面.

5.如图3.2所示,一个带电量为q的点电荷位于立方体的a角上,则通过侧面abcd的电场强度通量等于:

（a）q/24?

（b）q/12?

（c）q/6?

（d）q/48?

二.填空题

1.两块“无限大”的均匀带电平行平板,其电荷面密度分别为?

（?

0）

及?

如图3.3所示,试写出各区域的电场强度e

Ⅰ区e的大小,方向；

Ⅱ区e的大小,方向；

Ⅲ区e的大小,方

向.

2.如图3.4所示,真空中两个正点电荷,带

电量都为q,相距2r,若以其中一点电荷所在处o点为中心,以r为半径作高斯球面s,则通过该球面的电场强度通量?

=;若以r0表示高斯面外法线方向的单位矢量,则高斯面上a、b两点的电场强度的矢量式分别为，.

3.点电荷q1、q2、q3和q4在真空中的分布如图3.5所示,图中s为闭合曲面,则通过该闭合曲面的电通量,式中的e是哪些点电荷在闭合曲面上任一点产生的场强的矢量和？

答：

是.

三.计算题

1.厚度为d的无限大均匀带电平板，带电体密度为?

，试用高斯定理求带电平板内外的电场强度.

2.半径为r的一球体内均匀分布着电荷体密度为?

的正电

荷,若保持电荷分布不变,在该球体内挖去半径r的一个小球体,

球心为o′,两球心间距离=d,如图3.6所示,求：

（1）在球形空腔内,球心o?

处的电场强度e0；

（2）在球体内p点处的电场强度e.设o?

、o、p三点在同

一直径上，且

一.选择题

1.真空中某静电场区域的电力线是疏密均匀方向相同的平行直线,则在该区域内电场强度e和电位u是

（a）都是常量.

（b）都不是常量.

（c）e是常量,u不是常量.

（d）u是常量,e不是常量.

2.电量q均匀分布在半径为r的球面上,坐标原点位于球心处,

现从球面与x轴交点处挖去面元?

s,并把它移至无穷远处（如图

4.1）,若选无穷远为零电势参考点,且将?

s移走后球面上的电荷分

布不变,则此球心o点的场强e0与电位u0分别为（注：

i为单位

矢量）

（a）－iq?

s/[（4?

r2）2?

0]；[q/（4?

0r）][1－?

s/（4?

r2）].

=d.练习四静电场的环路定理电势

【篇三：

大学物理习题册答案】

理想气体状态方程、温度、压强公式、能量均分原理、理想气体内能

一、选择题

1．容器中储有一定量的处于平衡状态的理想气体，温度为t，分子质量为m，则分子速度在x方向的分量平均值为（根据理想气体分子模型和统计假设讨论）（）

（a

）?

3kt（b

）x?

（c）x?

；（d）x?

0。

2m解:

（d）平衡状态下,气体分子在空间的密度分布均匀,沿各个方向运动的平均分子数相等,分子速度在各个方

向的分量的各种平均值相等,分子数目愈多,这种假设的准确度愈高.

2．若理想气体的体积为v，压强为p，温度为t，一个分子的质量为m，k为玻耳兹曼常量，r为摩尔气体常量，则该理想气体的分子数为（）

（a）pv/m；（b）pv/（kt）；（c）pv/（rt）；（d）pv/（mt）。

解:

（b）理想气体状态方程pv?

mrt?

nmrt?

nrt?

nkt

mmolnamna

3．根据气体动理论，单原子理想气体的温度正比于（）

（a）气体的体积；（b）气体的压强；

（c）气体分子的平均动量；（d）气体分子的平均平动动能。

解:

（d）k?

mv2?

kt（分子的质量为m）

4．有两个容器，一个盛氢气，另一个盛氧气，如果两种气体分子的方均根速率相等，那么由此可以得出下列结论，正确的是（）

（a）氧气的温度比氢气的高；（b）氢气的温度比氧气的高；（c）两种气体的温度相同；（d）两种气体的压强相同。

mo2to2

132

解:

（a）k?

mv?

kt,（分子的质量为m）?

mh2th222

5．如果在一固定容器内，理想气体分子速率都提高为原来的2倍，那么（）

（a）温度和压强都升高为原来的2倍；

（b）温度升高为原来的2倍，压强升高为原来的4倍；（c）温度升高为原来的4倍，压强升高为原来的2倍；（d）温度与压强都升高为原来的4倍。

解:

（d）根据公式p?

6．一定量某理想气体按pv2＝恒量的规律膨胀，则膨胀后理想气体的温度（）（a）将升高；（b）将降低；（c）不变；（d）升高还是降低，不能确定。

解:

（b）pv2＝恒量,pv/t＝恒量,两式相除得vt＝恒量二、填空题1．质量为m，摩尔质量为mmol，分子数密度为n的理想气体，处于平衡态时，状态方程为_______________，状态方程的另一形式为_____________，其中k称为____________常数。

解:

pv?

mrt;p?

nkt;玻耳兹曼常数

mmol

2．两种不同种类的理想气体，其分子的平均平动动能相等，但分子数密度不同，则它们的温度，压强。

如果它们的温度、压强相同，但体积不同，则它们的分子数密度，单位体积的气体质量，单位体积的分子平动动能。

（填“相同”或“不同”）。

解:

平均平动动能k?

nmv2,p?

nkt即可判断.（分子的质量为m）3

123

mv?

kt,p?

nkt?

相同,不同;相同,不同;相同.（分子的质量为m）22

3．理想气体的微观模型：

（1）___________________________________；

（2）____________________________________；（3）____________________________。

简言之理想气体的微观模型就是____________________。

解:

（1）气体分子的大小与气体分子间的距离相比较,可以忽略不计.

（2）气体分子的运动服从经典力学规律.在碰撞中,每个分子都可以看作完全弹性的小球.（3）除碰撞的瞬间外,分子间相互作用力可以忽略不计。

简言之:

气体分子是自由地、无规则地运动着的弹性分子的集合。

4．氢分子的质量为3.3?

10?

24g，如果每秒有1023个氢分子沿着与容器器壁的法线成45?

角方向以105cm/s的速率撞击在2.0cm2面积上（碰撞是完全弹性的），则由这些氢气分子产生的压强为_________________。

2nmvcos?

1023s?

3.3?

10?

27kg?

103ms?

0.707解:

2.33?

103n/m2（分子的质量为m）?

s2?

10m

5．宏观量温度t与气体分子的平均平动动能k的关系为k=___，因此，气体的温度是_______的量度。

解:

．储有氢气的容器以某速度v作定向运动，假设该容器突然停止，气体的全部定向运动动能都变为气体

分子热运动的动能，此时容器中气体的温度上升0.7k,则容器作定向运动的速度v=__________m/s，容器中气体分子的平均动能增加了__________j。

解:

kt,分子的平均平动动能（分子无规则

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