大學(xué)物理作業(yè)題答案

1、二章2-2質(zhì)量為16 kg的質(zhì)點在xOy平面內(nèi)運動，受一恒力作用，力的分量為fx6 N，fy7 N.當(dāng)t0時，xy0，vx2 m·s1，vy0.求當(dāng)t2 s時質(zhì)點的位矢和速度.解： (1)于是質(zhì)點在時的速度(2)2-6一顆子彈由槍口射出時速率為v0 m·s1，當(dāng)子彈在槍筒內(nèi)被加速時，它所受的合力為F(abt)N(a，b為常數(shù))，其中t以s為單位： (1)假設(shè)子彈運行到槍口處合力剛好為零，試計算子彈走完槍筒全長所需時間；(2)求子彈所受的沖量；(3)求子彈的質(zhì)量.解: (1)由題意，子彈到槍口時，有,得(2)子彈所受的沖量將代入，得(3)由動量定理可求得子彈的質(zhì)量2-8如題2

2、-8圖所示，一物體質(zhì)量為2 kg，以初速度v03 m·s1從斜面A點處下滑，它與斜面的摩擦力為8 N，到達B點后壓縮彈簧20 cm后停止，然后又被彈回.求彈簧的勁度系數(shù)和物體最后能回到的高度.題2-8圖解: 取木塊壓縮彈簧至最短處的位置為重力勢能零點，彈簧原長處為彈性勢能零點。則由功能原理，有式中，再代入有關(guān)數(shù)據(jù)，解得再次運用功能原理，求木塊彈回的高度代入有關(guān)數(shù)據(jù)，得 ,則木塊彈回高度五章5-7試說明下列各量的物理意義.(1) kT； (2)kT； (3)kT；(4)RT； (5) RT； (6) RT.解：()在平衡態(tài)下，分子熱運動能量平均地分配在分子每一個自由度上的能量均為T()

3、在平衡態(tài)下，分子平均平動動能均為.()在平衡態(tài)下，自由度為的分子平均總能量均為.()由質(zhì)量為，摩爾質(zhì)量為，自由度為的分子組成的系統(tǒng)的內(nèi)能為.(5) 摩爾自由度為的分子組成的系統(tǒng)內(nèi)能為.(6) 摩爾自由度為的分子組成的系統(tǒng)的內(nèi)能，或者說熱力學(xué)體系內(nèi)，1摩爾分子的平均平動動能之總和為.八章8-4如題8-4圖所示，AB、CD為長直導(dǎo)線，BC為圓心在O點的一段圓弧形導(dǎo)線，其半徑為R.若通以電流I，求O點的磁感應(yīng)強度.解：如題8-4圖所示，點磁場由、三部分電流產(chǎn)生其中產(chǎn)生 產(chǎn)生，方向垂直向里段產(chǎn)生 ，方向向里，方向向里題8-8圖8-8一根很長的同軸電纜，由一導(dǎo)體圓柱(半徑為a)和一同軸的導(dǎo)體圓管(內(nèi)、外

4、半徑分別為b，c)構(gòu)成，如題8-8圖所示.使用時，電流I從一導(dǎo)體流去，從另一導(dǎo)體流回.設(shè)電流都是均勻地分布在導(dǎo)體的橫截面上，求：(1)導(dǎo)體圓柱內(nèi)()，(2)兩導(dǎo)體之間()，(3)導(dǎo)體圓筒內(nèi)()，(4)電纜外()各點處磁感應(yīng)強度的大小.解： (1) (2) (3) (4) 8-10如題8-10圖所示，在長直導(dǎo)線AB內(nèi)通以電流，在矩形線圈CDEF中通有電流，AB與線圈共面，且CD，EF都與AB平行.已知a9.0 cm，b20.0 cm，d1.0 cm，求：(1)導(dǎo)線AB的磁場對矩形線圈每邊所作用的力；(2)矩形線圈所受合力和合力矩.解：(1)方向垂直向左，大小 同理方向垂直向右，大小 方向垂直向上

5、，大小為 方向垂直向下，大小為(2)合力方向向左，大小為合力矩 線圈與導(dǎo)線共面 十四章 14-11當(dāng)基態(tài)氫原子被12.09 eV的光子激發(fā)后，其電子的軌道半徑將增加多少倍？解： , ,軌道半徑增加到倍.14-20原子內(nèi)電子的量子態(tài)由n，l，ml，ms四個量子數(shù)表征.當(dāng)n，l，ml一定時，不同的量子態(tài)數(shù)目是多少？當(dāng)n，l一定時，不同的量子態(tài)數(shù)目是多少？當(dāng)n一定時，不同的量子態(tài)數(shù)目是多少？解：(1) (2)，每個有個，每個可容納的個量子態(tài)(3)10章 機械振動10-5有兩個同方向、同頻率的簡諧振動，其合成振動的振幅為0.20 m，位相與第一振動的位相差為，已知第一振動的振幅為0.173 m，求第二

6、個振動的振幅以及第一、第二兩振動的位相差.題10-5圖解：由題意可做出旋轉(zhuǎn)矢量圖如下由圖知 設(shè)角，則即 即，這說明，與間夾角為，即二振動的位相差為.11章 機械波11-4已知波源在原點的一列平面簡諧波，波動方程為yAcos (BtCx)，其中A，B，C為正值恒量.求：(1)波的振幅、波速、頻率、周期與波長；(2)寫出傳播方向上距離波源為l處一點的振動方程；(3)任一時刻，在波的傳播方向上相距為d的兩點的位相差.解: (1)已知平面簡諧波的波動方程 ()將上式與波動方程的標(biāo)準(zhǔn)形式比較，可知：波振幅為，頻率，波長，波速，波動周期(2)將代入波動方程即可得到該點的振動方程(3)因任一時刻同一波線上兩

7、點之間的位相差為 將，及代入上式，即得11-5沿繩子傳播的平面簡諧波的波動方程為y0.05cos(10t4x)，式中x，y以m計，t以s計.求：(1)波的波速、頻率和波長；(2)繩子上各質(zhì)點振動時的最大速度和最大加速度；(3)求x0.2 m處質(zhì)點在t1 s時的位相，它是原點在哪一時刻的位相？這一位相所代表的運動狀態(tài)在t1.25 s時刻到達哪一點？解: (1)將題給方程與標(biāo)準(zhǔn)式相比，得振幅，頻率，波長，波速(2)繩上各點的最大振速，最大加速度分別為(3) m處的振動比原點落后的時間為故,時的位相就是原點()，在時的位相，即 設(shè)這一位相所代表的運動狀態(tài)在s時刻到達點，則11-6如題11-6圖所示，

8、S1和S2為兩相干波源，振幅均為A1，相距，S1較S2位相超前，求：題11-6圖(1)S1外側(cè)各點的合振幅和強度；(2)S2外側(cè)各點的合振幅和強度.解：（1）在外側(cè)，距離為的點，傳到該點引起的位相差為（2）在外側(cè).距離為的點，傳到該點引起的位相差.11-7如題11-7所示，設(shè)B點發(fā)出的平面橫波沿BP方向傳播，它在B點的振動方程為y12×103cos 2t；C點發(fā)出的平面橫波沿CP方向傳播，它在C點的振動方程為y22×103cos(2t)，本題中y以m計，t以s計.設(shè)BP0.4 m，CP0.5 m，波速u0.2 m·s1，求：(1)兩波傳到P點時的位相差；(2)當(dāng)這兩列