大學(xué)物理活頁作業(yè)

1、活頁作業(yè) 210.41.245.5作業(yè)編號(hào) 姓名 學(xué)號(hào) 院系 教學(xué)班 第五章 電場(chǎng)（一）（靜電場(chǎng)）Oqa-2q-q2qxy圖11關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度定義式E = F/q0，下列說法中哪個(gè)是正確的？（A）場(chǎng)強(qiáng)E的大小與試探電荷q0的大小成反比；（B）對(duì)場(chǎng)中某點(diǎn)，試探電荷受力F與q0的比值不因q0而變；（C）試探電荷受力F的方向就是場(chǎng)強(qiáng)E的方向；（D）若場(chǎng)中某點(diǎn)不放試探電荷q0，則F = 0，從而E = 0. 2邊長(zhǎng)為a的正方形的四個(gè)頂點(diǎn)上放置如圖1所示的點(diǎn)電荷，則中心O處場(chǎng)強(qiáng)（A）大小為零.labcdq圖2l/2（B）大小為q/（2pe0a2）， 方向沿x軸正向.（C）大小為， 方向沿y軸正向.（D）大

2、小為， 方向沿y軸負(fù)向.3如圖2所示，一個(gè)帶電量為q的點(diǎn)電荷位于一邊長(zhǎng)為l的正方形abcd的中心線上，q距正方形l/2，則通過該正方形的電場(chǎng)強(qiáng)度通量大小等于：（A）. （B）. （C）. （D）.4下列說法正確的是( )（A）閉合曲面上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零時(shí),曲面內(nèi)一定沒有電荷.（B）閉合曲面上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零時(shí),曲面內(nèi)電荷的代數(shù)和定為零.（C）閉合曲面的電通量為零時(shí),曲面上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定為零. （D）閉合曲面的電通量不為零時(shí),曲面上任一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)都不可能為零. q1 q3 q4S圖3q25電荷q1、q2、q3和q4在真空中的分布如圖3所示， 其中q2 是半徑為R的均勻帶電球體， S為閉合曲面，則通過閉

3、合曲面S的電通量= ，式中電場(chǎng)強(qiáng)度E是哪些電荷產(chǎn)生的?答:是 產(chǎn)生的.是它們產(chǎn)生電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和還是標(biāo)量和?答:是 .6電偶極子為 ,電偶極子的電矩的定義為 ，其中的方向是 .一電偶極子放在場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電矩的方向與電場(chǎng)強(qiáng)度方向成角q.已知作用在電偶極子上的力矩大小為M，則此電偶極子的電矩大小為 .7在真空中一長(zhǎng)為的細(xì)桿，桿上均勻分布著電荷，其電荷線密度。在桿的延長(zhǎng)線上，距桿的一段距離為的一點(diǎn)上，有一電荷為的點(diǎn)電荷，試求該點(diǎn)電荷所受的電場(chǎng)力。+QQROxy圖48一個(gè)細(xì)玻璃棒被彎成半徑為R的半圓形，沿其上半部分均勻分布有電荷+Q，沿其下半部分均勻分布有電荷Q，如圖4所示試求圓心O處的電場(chǎng)

4、強(qiáng)度 9兩個(gè)平行無限大均勻帶電平面，面電荷密度分別為和，求此系統(tǒng)的電場(chǎng)分布規(guī)律。圖410一半徑為的帶電球體，其電荷體密度分布為 、。其中為一常量。試求球體內(nèi)外的場(chǎng)強(qiáng)分布規(guī)律。11一對(duì)“無限長(zhǎng)”的同軸直圓筒，半徑分別為和（），筒面上都均勻帶電，沿軸線單位長(zhǎng)度電量分別為和。（1）試求空間的場(chǎng)強(qiáng)分布規(guī)律；（2）若，求場(chǎng)強(qiáng)分布規(guī)律。 作業(yè)編號(hào) 姓名 學(xué)號(hào) 院系 教學(xué)班 第五章 電場(chǎng)（二）（靜電場(chǎng)的環(huán)流定理 電勢(shì)）1如圖1所示，兩個(gè)同心的均勻帶電球面，內(nèi)球半徑為，帶電量為；外球面半徑為，帶電量為。設(shè)無窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)，則在外球面外面，距離球心為r處的點(diǎn)的電勢(shì)為：圖 1(A) (B) (C) (D) 2下

5、列說法正確的是( )(A) 場(chǎng)強(qiáng)為零的點(diǎn)，電勢(shì)也一定為零(B) 場(chǎng)強(qiáng)不為零的點(diǎn)，電勢(shì)也一定不為零(C) 電勢(shì)為零的點(diǎn)，場(chǎng)強(qiáng)也一定為零q1q2q3第一章 R第二章 Ob圖 2(D) 電勢(shì)在某一區(qū)域內(nèi)為常量，則該區(qū)域的場(chǎng)強(qiáng)一定為零3下列說法正確的是( )(A) 等勢(shì)面上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小一定相等(B) 在電勢(shì)高處，電勢(shì)能也一定高(C) 電場(chǎng)強(qiáng)度大處，電勢(shì)也一定高(D) 電場(chǎng)強(qiáng)度的方向總是從電勢(shì)高處指向電勢(shì)低處4電量分別為q1， q2， q3的三個(gè)點(diǎn)電荷位于一圓的直徑上， 兩個(gè)在圓周上，一個(gè)在圓心.如圖2所示. 設(shè)無窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)，圓半徑為R，則b點(diǎn)處的電勢(shì)U = .5在邊長(zhǎng)為的正方體中心放一點(diǎn)

6、電荷，在一個(gè)側(cè)面中心處的電勢(shì)為 。Oa lx圖 3 6圖3中所示為一沿x軸放置的長(zhǎng)度為l的不均勻帶電細(xì)棒，其電荷線密度為ll0x，l0為一常量取無窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)，求坐標(biāo)原點(diǎn)O處的電勢(shì) 7電荷以相同的面密度分布在半徑為和的兩同心球面上。球心處電勢(shì)為。求：（1）電荷面密度；（2）若要使球心處電勢(shì)為0，外球面應(yīng)放出多少電荷？8一電荷面密度為的均勻無限大帶電平面，若以該平面為電勢(shì)零點(diǎn)，求其周圍空間的電勢(shì)分布。9一直徑為2的導(dǎo)體圓筒，在其軸上有一直徑為0.134的導(dǎo)線，如在圓筒與導(dǎo)線間加850電壓，求導(dǎo)線表面處與圓筒內(nèi)表面處的場(chǎng)強(qiáng)。10如圖4，是以為圓心，為半徑的半圓弧，間距為。點(diǎn)與點(diǎn)分別有點(diǎn)電荷和，

7、如將一單位正電荷從點(diǎn)沿移至點(diǎn)，求電場(chǎng)力的功。圖4作業(yè)編號(hào) 姓名 學(xué)號(hào) 院系 教學(xué)班 圖1第六章 靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體與電介質(zhì)1在一個(gè)原來不帶電的外表面為球形的空腔導(dǎo)體A內(nèi)，放有一帶電量為+Q的帶電導(dǎo)體B，如圖1所示，則比較空腔導(dǎo)體A的電勢(shì)UA和導(dǎo)體B的電勢(shì)UB時(shí)，可得以下結(jié)論：(A) (B) ；(C) (D) 因空腔形狀不是球形，兩者無法比較。 圖22如圖2，一個(gè)未帶電的空腔導(dǎo)體球殼內(nèi)半徑為R。在腔內(nèi)離球心的距離為d處 (d r.當(dāng)直導(dǎo)線的電流被切斷后，沿著導(dǎo)線環(huán)流過的電量約為（A） . （B） .（C） . （D） . 圖22如圖2所示，一長(zhǎng)圓柱狀磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向?yàn)檠剌S線并垂直圖面向里，磁場(chǎng)大小既隨

8、到軸線的距離r成正比而變化，又隨時(shí)間t作正弦變化，即，B0、均為常數(shù)。若在磁場(chǎng)內(nèi)放一半徑為a的金屬圓環(huán)，環(huán)心在圓柱狀磁場(chǎng)軸線上，求金屬環(huán)中的感生電動(dòng)勢(shì)。 I a b l圖33如圖3所示，有一根長(zhǎng)直導(dǎo)線，載有直流電流I，近旁有一個(gè)兩條對(duì)邊與它平行并與它共面的矩形線圈，以勻速度沿垂直于導(dǎo)線的方向離開導(dǎo)線設(shè)t =0時(shí)，線圈位于圖示位置，求 (1) 在任意時(shí)刻t通過矩形線圈的磁通量F (2) 在圖示位置時(shí)矩形線圈中的電動(dòng)勢(shì) 圖4aI/60Hbadcd/c/b/4載流為的長(zhǎng)直導(dǎo)線，與等腰梯形導(dǎo)體框共面，已知，兩斜邊與下底邊的夾角為600，點(diǎn)與載流線相距為，如圖4，今導(dǎo)體框由靜止自由下落，求：（1）下落高

9、度瞬間，線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；（2）該瞬時(shí)線框中電勢(shì)最高與最低處電勢(shì)差。 I I O x r1 r2 a b圖55如圖5所示，兩條平行長(zhǎng)直導(dǎo)線和一個(gè)矩形導(dǎo)線框共面且導(dǎo)線框的一個(gè)邊與長(zhǎng)直導(dǎo)線平行，他到兩長(zhǎng)直導(dǎo)線的距離分別為r1、r2已知兩導(dǎo)線中電流都為，其中I0和w為常數(shù)，t為時(shí)間導(dǎo)線框長(zhǎng)為a寬為b，求導(dǎo)線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) a oc圖6b6如圖6所示，半徑為的無限長(zhǎng)圓柱形空間分布著與軸線平行的均勻磁場(chǎng)，其變化率為，直導(dǎo)線和圓弧導(dǎo)線放在所示的位置，求1）直導(dǎo)線中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。2）圓弧導(dǎo)線中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。3）回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。 7自感系數(shù)L=0.3H的螺線管中通以I =8A，的電流時(shí)，螺線管存儲(chǔ)的磁

10、場(chǎng)能量W = 。8寫出麥克斯韋方程組的積分形式。作業(yè)編號(hào) 姓名 學(xué)號(hào) 院系 教學(xué)班 第十二章 氣體動(dòng)理論1若理想氣體的體積為V，壓強(qiáng)為p，溫度為T，一個(gè)分子的質(zhì)量為m，k為玻耳茲曼常量，R為摩爾氣體常量，則該理想氣體的分子數(shù)為 （A） pV/m. （B） pV/（kT） . （C）pV /（RT） . （D）pV/（mT） .2一定量的理想氣體貯于某一容器中，溫度為T，氣體分子的質(zhì)量為m. 根據(jù)理想氣體的分子模型和統(tǒng)計(jì)假設(shè)，分子速度在x方向的分量平方的平均值為 （A） =. （B） = （1/3）.（C） = 3kT /m. （D） = kT/m.3置于容器內(nèi)的氣體，如果氣體內(nèi)各處壓強(qiáng)相等，或

11、氣體內(nèi)各處溫度相同，則這兩種情況下氣體的狀態(tài) (A) 一定都是平衡態(tài)。 (B) 不一定都是平衡態(tài)。(C) 前者一定是平衡態(tài)，后者一定不是平衡態(tài)。 (D) 后者一定是平衡態(tài)，前者一定不是平衡態(tài)。4兩容器內(nèi)分別盛有氫氣和氦氣，若它們的溫度和質(zhì)量分別相等，則 （A）兩種氣體分子的平均平動(dòng)動(dòng)能相等. （B）兩種氣體分子的平均動(dòng)能相等.（C）兩種氣體分子的平均速率相等. （D）兩種氣體的內(nèi)能相等.5在容積為10-2m3的容器中，裝有質(zhì)量100g的氣體，若氣體分子的方均根速率為200m/s，則氣體的壓強(qiáng)為 .6在容積為的容器內(nèi)，盛有質(zhì)量為和的兩種單原子分子理想氣體。如混合氣體處于平衡態(tài)時(shí)它們各自的內(nèi)能均為

12、，則混合氣體的壓強(qiáng)為 ；兩種分子的平均速率之比 。7在相同的溫度和壓強(qiáng)下，各為單位體積的氫氣（視為剛性雙原子分子氣體）與氦氣的內(nèi)能之比為 ，各為單位質(zhì)量的氫氣與氦氣的內(nèi)能之比為 . 8氧氣儲(chǔ)存于溫度為的氧氣瓶中，求這瓶氧氣的內(nèi)能、分子的平均平動(dòng)動(dòng)能及分子的平均動(dòng)能各為多少？9一容器貯有氫氣，其壓強(qiáng)atm，溫度為.求（1）單位體積內(nèi)的分子數(shù)；（2） 氫氣的質(zhì)量密度r；（3） 氫分子的平均動(dòng)能；（4） 氫分子的平均距離.（氫分子質(zhì)量m=3.341027kg）10兩種不同的理想氣體，若它們的最可幾速率相等，則它們的 （A）平均速率相等，方均根速率相等. （B）平均速率相等，方均根速率不相等.（C）平

13、均速率不相等，方均根速率相等. （D）平均速率不相等，方均根速率不相等.11某種氣體分子速率分布函數(shù)為，則速率在區(qū)間內(nèi)的分子的平均速率為 （A） （B） （C） （D）。01000v(m/s)f(v)圖112圖1分別表示相同溫度下氫氣和氦氣的麥克斯韋速率分布曲線。由圖求出氦氣和氫氣分子的最可幾速率分別為 、 。作業(yè)編號(hào) 姓名 學(xué)號(hào) 院系 教學(xué)班 第十三章 熱力學(xué)基礎(chǔ)（一）（熱力學(xué)第一定律）VTOACB圖11一定量理想氣體經(jīng)歷的循環(huán)過程用VT曲線表示如圖13.1，在此循環(huán)過程中，氣體從外界吸熱的過程是（A） AB. （B） BC.（C） CA. （D） BC和CA.2處于平衡態(tài)A的熱力學(xué)系統(tǒng)，若

14、經(jīng)準(zhǔn)靜態(tài)等容過程變到平衡態(tài)B，將從外界吸熱416 J，若經(jīng)準(zhǔn)靜態(tài)等壓過程變到與平衡態(tài)B有相同溫度的平衡態(tài)C，將從外界吸熱582 J，所以，從平衡態(tài)A變到平衡態(tài)C的準(zhǔn)靜態(tài)等壓過程中系統(tǒng)對(duì)外界所作的功為 .3自由度為的理想氣體，其定壓摩爾熱容大于定容摩爾熱容的原因是 。對(duì)于等壓過程，已知吸熱為，對(duì)外的功為，內(nèi)能增量為。則 ； 。4一摩爾單原子理想氣體從加熱到，（1）體積沒有變化；（2）壓強(qiáng)保持不變。求在這兩過程中各吸收了多少熱量？增加了多少內(nèi)能？氣體對(duì)外做了多少功？圖25一定量的單原子分子理想氣體，從A態(tài)出發(fā)經(jīng)等壓過程膨脹到B態(tài)，又經(jīng)絕熱過程膨脹到C態(tài)，如圖2所示。試求這全過程中氣體對(duì)外所作的功，

15、內(nèi)能的增量以及吸收的熱量。6 3mol溫度為的理想氣體，先經(jīng)等溫過程體積膨脹到原來的5倍，然后等容加熱，使其末態(tài)的壓強(qiáng)剛好等于初始?jí)簭?qiáng)，整個(gè)過程傳給氣體的熱量為。試畫出此過程的PV圖，并求這種氣體的比熱容比值。(摩爾氣體常量)圖3 p (atm)V (L)Oa b c d255026 7氣缸內(nèi)貯有36 g水蒸汽(視為剛性分子理想氣體)，經(jīng)abcda循環(huán)過程如圖3所示其中ab、cd為等體過程，bc為等溫過程，da為等壓過程試求： （1）da 過程中水蒸氣作的功Wda （2）ab 過程中水蒸氣內(nèi)能的增量DEab （3）循環(huán)過程水蒸汽作的凈功W （4）循環(huán)效率h (注：循環(huán)效率hA/Q1，W為循環(huán)過

16、程水蒸汽對(duì)外作的凈功，Q1為循環(huán)過程水蒸汽吸收的熱量，1 atm= 1.013105 Pa) 作業(yè)編號(hào) 姓名 學(xué)號(hào) 院系 教學(xué)班 第十三章 熱力學(xué)基礎(chǔ)（二）（循環(huán)效率、熱力學(xué)第二定律）1熱力學(xué)第一定律表明：(A) 系統(tǒng)對(duì)外作的功不可能大于系統(tǒng)從外界吸收的熱量。圖1(B) 系統(tǒng)內(nèi)能的增量等于系統(tǒng)從外界吸收的熱量。(C) 不可能存在這樣的循環(huán)過程，在此循環(huán)過程中，外界對(duì)系統(tǒng)作的功不等于系統(tǒng)傳給外界的熱量。(D) 熱機(jī)的效率不可能等于1。2如果卡諾熱機(jī)的循環(huán)曲線所包圍的面積從圖1中的abcda 增大為abcda ，那么循環(huán)abcda與abcda 所作的功和熱機(jī)效率變化情況是：(A) 凈功增大，效率提

17、高。 (B) 凈功增大，效率降低。(C) 凈功和效率都不變。 (D) 凈功增大，效率不變。3一卡諾熱機(jī)(可逆的)，低溫?zé)嵩吹臏囟葹椋瑹釞C(jī)效率為40%，其高溫?zé)嵩礈囟葹?K。今欲將該熱機(jī)效率提高到50%，若低溫?zé)嵩幢３植蛔?，則高溫?zé)嵩吹臏囟葢?yīng)增加 K。4氦氣作如圖2的循環(huán)。曲線方程為，點(diǎn)溫度為，求：cb圖2v0aPP09P0V0（1）以、表示各過程氣體吸收的熱量；（2）求循環(huán)效率。51 mol單原子分子理想氣體的循環(huán)過程如圖3的T-V圖所示，其中c點(diǎn)的溫度為Tc=600K，試求：（1）ab、bc、ca各個(gè)過程系統(tǒng)吸收的熱量；（2）經(jīng)一循環(huán)系統(tǒng)所作的凈功；（3）循環(huán)的效率.（注：循環(huán)效率h=A/Q

18、1， A為循環(huán)過程系統(tǒng)對(duì)外作的凈功，Q1為循環(huán)過程系統(tǒng)從外界吸收的熱量，T(K)V(10-2m2)Oabc12圖31n2=0.693） 6一定量的理想氣體，在溫度不變的條件下，當(dāng)壓強(qiáng)降低時(shí)，分子的平均碰撞次數(shù)和平均自由程的變化情況是（A）和都增大. （B）和都減小. （C）減小而增大. （D）增大而減小.7設(shè)有以下一些過程：(1) 兩種不同氣體在等溫下互相混合。(2) 理想氣體在定容下降溫。(3) 液體在等溫下汽化。(4) 理想氣體在等溫下壓縮。(5) 理想氣體絕熱自由膨脹。在這些過程中，使系統(tǒng)的熵增加的過程是：(A) (1)、(2)、(3)。 (B) (2)、(3)、(4)。 (C) (3)

19、、(4)、(5)。 (D) (1)、(3)、(5)。8一定量的理想氣體向真空作絕熱自由膨脹，體積由增至，在此過程中氣體的(A)內(nèi)能不變，熵增加。 (B)內(nèi)能不變，熵減少。 (C)內(nèi)能不變，熵不變。 (D)內(nèi)能增加，熵增加。9從統(tǒng)計(jì)意義來解釋：不可逆過程實(shí)質(zhì)上是一個(gè) ，一切實(shí)際過程都向著 的方向進(jìn)行。作業(yè)編號(hào) 姓名 學(xué)號(hào) 院系 教學(xué)班 第十四章 相對(duì)論1按照相對(duì)論的時(shí)空觀，以下說法錯(cuò)誤的是（A） 在一個(gè)慣性系中不同時(shí)也不同地發(fā)生的兩件事，在另一個(gè)慣性系中一定不同時(shí)；（B） 在一個(gè)慣性系中不同時(shí)但同地發(fā)生的兩件事，在另一個(gè)慣性系中一定不同時(shí)；（C） 在一個(gè)慣性系中同時(shí)不同地發(fā)生的兩件事，在另一個(gè)慣

20、性系中一定不同時(shí)；（D） 在一個(gè)慣性系中同時(shí)同地發(fā)生的兩件事，在另一個(gè)慣性系中一定也同時(shí)同地.2已知在運(yùn)動(dòng)參照系（S）中觀察靜止參照系（S）中的米尺（固有長(zhǎng)度為1m）和時(shí)鐘的一小時(shí)分別為0.8m和1.25小時(shí)，反過來，在S中觀察S中的米尺和時(shí)鐘的一小時(shí)分別為（A） 0.8 m，0.8 小時(shí). （B） 1.25m，1.25小時(shí).（C） 0.8 m，1.25小時(shí). （D） 1.25m，0.8小時(shí).3一火箭的固有長(zhǎng)度為L(zhǎng)，相對(duì)于地面作勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度為，火箭上有一個(gè)人從火箭的后端向火箭前端上的一個(gè)靶子發(fā)射一顆相對(duì)于火箭的速度為的子彈。在火箭上測(cè)得子彈從射出到擊中靶的時(shí)間間隔是(c表示真空中光速)： 4圓柱形均勻棒靜止時(shí)的密度為r0，當(dāng)它以速率u沿其長(zhǎng)度方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，測(cè)得它的密度為r，則兩測(cè)量結(jié)果的比r:r