普通物理學課后習題

1、物理學（作業(yè)題參考解答）第一章 質(zhì)點運動學作業(yè)題：1-3； 1-5；1-8；1-11； 1-16作業(yè)題解答（參考）1-3 解：（1），（x0）（2）； s到s，（ms-1）（3）； 1s末和2s末， （ms-1）， （ms-1）（4） ，（ms-2）1-5 解：， ，將上兩式中消去t得質(zhì)點的軌跡方程為 1-8 解： ( k 0，常數(shù))， 或； ，; ， ， ， ， ， 1-11 解：； （）；（）1-16：解：；由于；A機相對于B機的速度大小為 第二章 質(zhì)點動力學作業(yè)題：2-3；2-4；2-6；2-9；2-11；2-12；2-14；2-15；2-20作業(yè)題解答（參考）2-3 解：； ；解得；2

2、-4 解：根據(jù)牛頓定律有 ；即； ； ms-1即； 2-6 解：；，積分；最高處時，v =0，(1) ；，； 解出 2-9 解法1：根據(jù)動量原理得；， 小球所受到的平均沖力大小為2-11 解：可得人的水平速率的增量為 ；所以人跳躍拋出物體后增加的距離為2-12 解：；（）與的夾角為2-14 解：；把水桶從水面提高到井口外力所做的總功 2-15 解： （ms-2）；以m代入上式得ms-2；（ms-1）2-20 解：第一個過程：第二個過程：，則碰后的速度為 第三個過程： 根據(jù)牛頓定律得 可解得 第三章 剛體力學作業(yè)題：3-1；3-5；3-8；3-11；3-12；3-15；3-16；3-18；3-2

3、0作業(yè)題解答（參考）3-1 解：(1) (2) 3-5 解：根據(jù)轉(zhuǎn)動定律， 得；t=3s， 3-8 解：； ，； 3-11 解： 3-12 解：（1），；，（2）根據(jù)動能定理，摩擦力的功為 3-15 解：(1)（2）；解得 3-16 解： 其中，。由角動量守恒定律，得 ；解出 5s3-18 解：取桿為研究對象。； 第二階段取桿和物體A組成的系統(tǒng)為研究對象帶入J可解出 在第三階段 ； 3-20 解：；人走動后，設圓盤的角速度為，則人對地的角速度為，根據(jù)運動的相對性，有 ；角動量為系統(tǒng)角動量守恒 ；第五章 氣體動理論作業(yè)題：5-3；5-7；5-9；5-11；5-12； 5-15；5-17作業(yè)題解答

4、（參考）5-3 解：1. 2. , （1） ；5-7 解：；當時，5-9 解:（1）; 得 （2）5-11 答：據(jù)平均速率、方均根速率和最概然速率的定義得 20個質(zhì)點中出現(xiàn)速率為的概率最大，有5個，故。5-12 解: 由于由分布函數(shù)的歸一化條件 ，得， （2） 粒子平均速率為 5-15 答：利用理想氣體狀態(tài)方程可得等溫條件下高度隨壓強的變化關系； km5-17 解：（1）；，得 （2）；第六章 熱力學作業(yè)題：6-2；6-5；6-6；6-8；6-10；6-12；6-14；6-16；6-17作業(yè)題解答（參考） 6-2 解： ；（J） 6-5 解： =200 J ；ACBDA中系統(tǒng)所作的總功為J Q

5、=W=1 000 J， 負號表示在此過程中，熱量傳遞的總效果為放熱。6-6 解（1）（K）等壓過程中吸收的熱量為（J） （2）由于狀態(tài)3與狀態(tài)1溫度相同，故整個過程中內(nèi)能不變。 （3）對整個過程應用熱力學第一定律得J6-8 解：（1）a-b為等溫過程，由于， （J）（2）因為a-c為等體過程故6-10 解：；（1） a-b過程為等溫過程 （J）b-c等體 （2） c-d過程為等溫過程，在此過程中0。(J)（3） d-a過程為等體過程，6-12 解：。對情況（1）：高溫熱源的溫度提高到K時的效率為對情況（2）：低溫熱源的溫度降到K時的效率為 6-14 解：由已知條件可得T115+273288（K

6、） T210+273263（K）致冷系數(shù)為 A1000J，于是吸收的熱量為6-16 解：混合后，； ；解得T314（K）。 6-17 解：(1)ADB過程的熵變?yōu)?；而，(2)ACB過程熵變利用、及，則上式化為第七章 靜電場作業(yè)題：7-5；7-6；7-8；7-14；7-16； 7-19；7-21；7-22；7-23；7-25；7-26作業(yè)題解答（參考）7-5 解：(1) ；，方向沿x軸的負方向。 (2) 同樣取電荷微元dq=dx=kxdx；，方向沿x軸的負方向。7-6 解：，； 點O的合電場強度為 其中，負號表示場強方向與y方向相反。將，7-8 解：（1）dS = ；E1= 0在區(qū)域II，以，

7、 dS =，在區(qū)域III，E3 =（2）當 =時，區(qū)域I的場強為 E1= 0 區(qū)域II的場強為 ；區(qū)域III的場強為 E3= 0 7-14 解： 0 (r R ）rR, ; 當r R 時,7-16解：（1）()，于是，兩圓柱間電壓為 由式解得，將其帶入式，即 ;7-19解：; rR, (1)得, (R r) (r ) （2）介質(zhì)層內(nèi)的電勢介質(zhì)層外的電勢為 （3）金屬球的電勢為 7-21 解： ，; ， , 可知 , 根據(jù)題意，并且，可得，而; 解得 , , 得; 7-22 解：; ，極板間的電勢差為 電容為; , 等效為電容器串連。7-23 解：(1); ; (2) 插入電介質(zhì)后，設極板上的電

8、荷為，電容器兩端的電壓為 ; ; 介質(zhì)內(nèi)電場強度空氣中電場強度為(3) , 極板上的電荷由得, 導體中電場強度為 ; 空氣中電場強度7-25 解：; 板間電壓 則電容器所儲存的能量為 或 7-26 解：（1）; , 第九章 穩(wěn)恒磁場作業(yè)題：9-2；9-4；9-6；9-7；9-8；9-11；9-12；9-14；9-16作業(yè)題解答（參考）9-2 解：；9-4 解： 其方向在平面Oxy內(nèi)，如圖所示。， ， B的方向指向Ox軸負向。9-6 解：， (1) A處，x=d/2，且，故得(2)9-8 答：（1）r ，； （2）r，；(3) r，； （4）B=09-11 解：， 方向垂直紙面向里。ab段導線中

9、線元dx受到的磁場力的大小為 ab段導線受到的磁場力方向向上。9-12 解：（1）；（2）載流線圈在磁場中所受的力矩為 ， 9-16 解：（1）；于是，管內(nèi)的磁場強度H的大小為 磁場強度的方向沿圓周的切線方向。（2）當管內(nèi)充滿相對磁導率= 4200的磁介質(zhì)時，管內(nèi)的磁場強度不變，仍為。但磁感應強度發(fā)生了變化，第十章 電磁感應作業(yè)題：10-1；10-2；10-3；10-5；10-6；10-7；10-10作業(yè)題解答（參考）10-1 解：導線ab在磁場中運動時產(chǎn)生的感生電動勢為負號表示電動勢方向由b指向a。10-2 解：（1）N匝線圈總動生電動勢， （2）；在d=10cm時，一匝線圈中產(chǎn)生的感生電動

10、勢為N匝線圈中產(chǎn)生的感生電動勢為， 得（3）線圈中的感應電動勢為動生電動勢和感生電動勢的代數(shù)和10-3 解：（1）指向dr的正方向。則整個輻條上產(chǎn)生的動生電動勢為 ab之間感應電動勢（2）電流方向由b到a；（3）電流方向也會反向；（4）若輪子的輻條是對稱的兩根或更多時，相當于兩個或多個電源的并聯(lián)，所有，電動勢也相同。10-5 解：通過該回路的磁通量為導體棒PQ上的電動勢為 10-6 解法：磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理 距離中軸線為r處的磁場強度為 ；磁通量為 通過環(huán)繞的N個線圈的總磁通量為 ， 與比較得10-7 解：；自感同理；故互感系數(shù)為 10-10 解: (1)在電容器內(nèi)(r R)作一個半徑為r

11、的圓形回路。； ，可得 當rR時，有， (2)，第十三章 波動光學作業(yè)題：13-2；13-3；13-6；13-7；13-8；13-9；13-11；13-12；13-14；13-16；13-17；13-18；13-22；13-23；13-25作業(yè)題參考解答13-2 解：，解得13-3 解：光程差為若沒有云母片覆蓋，光程差為因為條紋移動了9個，則 立可得：，13-6 解：相鄰兩條紋高度差為， 所以13-7 解：， 第k5級明環(huán)的半徑滿足，（nm）13-8 解：（1）， 即；令k=2解得， =673.9(nm)令k=3解得， =404.3(nm) (2) 對于肥皂膜的反面，透射光增強時滿足則 ；令k

12、=2，得505.4(nm)13-9 解：；由此解出 取k=0，得最小厚度為 （nm） 13-11 解：此光程差造成了98個條紋的移動，故有所以 13-12 解：若，則縫寬為13-14 解：第二級暗條紋的衍射角有 且其與中心亮紋的距離為 從而可得縫寬 未知光源 13-16 解：13-17 解： ，（）可得光柵常量 （m）因此，在1cm內(nèi)的狹縫數(shù)為 （條）13-18 解：；當時，光柵常量 (m)對于未知光源，13-22 解：所以所求透射光強為 13-23 解：（1）根據(jù)題意得： ；（2），13-25 解：根據(jù)公式可得不透明電介質(zhì)的折射率為 ， 其中為空氣折射率。 tgKQcWA3PtGZ7R4I3

13、0kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGshLs50cLmTWN60eo8Wgqv7XAv2OHUm32WGeaUwYDIAWGMeR4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGtgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGshLs50cLmTWN60eo8Wgqv7XAv2OHUm32WGeaUwYDIAWGMeR4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHY

14、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