大学物理交大版答案解析

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习题16

16-1. 直导线中通以交流电，如图所示， 置于磁导率为? 的介质中，已知：I?I0sin?t，其中I0、?是大于零的常量.求：与其共面的N匝矩形回路中的感应电动势. 解：B??I 2?x ???d?ad?Ild?a?I?ldx?ln 2?x2?d

???NN?I0?ld?ad???lnco?st dt2?d16-2. 如图所示，长直导线中通有电流I?5.0A，在与其相距

d?0.5cm处放有一矩形线圈，共1000匝，设线圈长l?4.0cm，宽a?2.0cm。不计线圈自感，若线圈以速度v?3.0cm/s沿垂直于长导线的方向向右运动，线圈中的感生电动势多大？ 解：εab?NB2lv εdc?NB1lv ε?εdc?εab ?NB1lv?NB2lv??0IN1?0IalvN1(?)lv??1.92?10?4 2?dd?a2?d(d?a)16-3. 电流为I的无限长直导线旁有一弧形导线，圆心角为

?120，几何尺寸及位置如图所示。求当圆弧形导线以速度v平行于长

直导线方向运动时，弧形导线中的动生电动势。

解：连接AO、OB，圆弧形导线与AO、OB形成闭合回 路，闭合回路的

NO.2 动量和能量

班级 姓名 学号 成绩

一、选择

1.质量为m的质点，以不变速率v沿图中正三角形ABC的水平光滑轨道运动．质点越过A角时，轨道作用于质点的冲量的大小为 ［ C ］ (A) mv． (B)2mv．

A (C) 3mv． (D) 2mv．

2.在水平冰面上以一定速度向东行驶的炮车，向东南（斜向上）方向发射一炮

弹，对于炮车和炮弹这一系统，在此过程中（忽略冰面摩擦力及空气阻力） B ［ C ］

(A) 总动量守恒．

(B) 总动量在炮身前进的方向上的分量守恒，其它方向动量不守恒． (C) 总动量在水平面上任意方向的分量守恒，竖直方向分量不守恒． (D) 总动量在任何方向的分量均不守恒．

?C 3．变力F=12ti(SI)作用在质量m=2kg的物体上，使物体由原点从静止开始运动，则它在3秒末的动量应为：[ B ]

（A）-54ikg·m/s ；（B）54ikg·m/s ；（C）-27ikg·m/s ；（D）27ikg·m/s ；

4. 一质量为

南开大学本科生2009——2010学年第一学期大学物理II课程期末考试试卷答案（A卷）

专业： 年级： 学号： 姓名： 成绩:

得 分 一 、

（本题共34分，每空2 分） 1. 在单缝衍射实验装置中，如果单缝变窄，则衍射峰中央零级明条纹的宽度将 变大 （变大、变小）；若入射光波长变短，则衍射峰中央零级明条纹的宽度 变小 （变大、变小）；若在同一装置中，使单缝向上平移，则中央零级明条纹的中心位置不变 （不变、向上平移、向下平移）；若入射平行光与光轴有一夹角，则中央零级明条纹的中心位置 平移 （不变、平移）。

2. 两块平板玻璃互相叠合在一起，一端相互接触，在离接触线12.50cm处用一金属丝丝垫在两板之间，以波长??5460?的单色光垂直照射，测得条纹间距为

5.46?10?7?12.5?10?2?

南开大学本科生2009——2010学年第一学期大学物理II课程期末考试试卷答案（A卷）

专业： 年级： 学号： 姓名： 成绩:

得 分 一 、

（本题共34分，每空2 分） 1. 在单缝衍射实验装置中，如果单缝变窄，则衍射峰中央零级明条纹的宽度将 变大 （变大、变小）；若入射光波长变短，则衍射峰中央零级明条纹的宽度 变小 （变大、变小）；若在同一装置中，使单缝向上平移，则中央零级明条纹的中心位置不变 （不变、向上平移、向下平移）；若入射平行光与光轴有一夹角，则中央零级明条纹的中心位置 平移 （不变、平移）。

2. 两块平板玻璃互相叠合在一起，一端相互接触，在离接触线12.50cm处用一金属丝丝垫在两板之间，以波长??5460?的单色光垂直照射，测得条纹间距为

5.46?10?7?12.5?10?2?

?物理系_2015_09

《大学物理CII》作业 No.7 热力学第二定律

班级 ________ 学号 ________ 姓名 _________ 成绩 _______

一、 判断题：（用“T”和“F”表示）

[ F ] 1．在任意的绝热过程中，只要系统与外界之间没有热量传递，系统的温度就不会发生变化。 此说法不对．

在绝热过程中，系统与外界无热量交换，Q=0．但不一定系统与外界无作功，只要系统与外界之间有作功的表现，由热力学第一定律Q=E+W，可知，E=-W，即对应有内能的改变．而由E=νC，T可知，有E，一定有T，即有温度的变化．

[ F ] 2．在循坏过程中系统对外做的净功在数值上等于p-V图中封闭曲线所包围的面积，因此封闭曲线包围的面积越大，循坏效率就越高。

有人说，因为在循环过程中系统对外做的净功在数值等于p-V图中封闭曲线所包围的面积，所以封闭曲线所包围的面积越大，循环效率就越高，对吗？

答：不正确，因为循环效率取决于系统对外做的净功和系统由高温热源吸收的热量，只有在从高温热源吸收的热量一定的情况下，封闭曲线所包围的面积越大，即系统对外所做的净功越多，循环效率越高，如果从高温热源吸收的热量不确定，

?物理系_2014_09

《大学物理AII》作业 No.9 原子结构 固体能带理论

班级 ________ 学号 ________ 姓名 _________ 成绩 _______

一、判断题：（用“T”和“F”表示）

[ F ] 1．量子力学中的“隧道效应”现象只有粒子总能量高于势垒高度时才出现。 解：教材222.总能量低于势垒高度的粒子也能穿过势垒到达势垒另外一侧的现象叫做“隧

道效应”

[ F ] 2．根据量子力学理论，氢原子中的电子是作确定的轨道运动，轨道是量子化的。 解：教材227.电子在核外不是按一定的轨道运动的，量子力学不能断言电子一定 出现

在核外某个确定的位置，而只能给出电子在核外各处出现的概率。

[ F ] 3．本征半导体是电子与空穴两种载流子同时参与导电，而N型半导体只有电子导电。

[ T ] 4．固体中能带的形成是由于固体中的电子仍然满足泡利不相容原理。 解：只要是费米子都要遵从泡利不相容原理，电子是费米子。

[ T ] 5．由于P型和N型半导体材料接触时载流子扩散形成的PN具有单向导电性。 解：教材244.

二、选择题：

1．下列各组量子数中，哪一组可以描述原子中电子的状态？ [

北京理工大学物理实验绪论答案

1. 下面哪种说法正确？D
A. 间接测量结果有效数字位数的多少由测量仪器的精度决定。
B. 间接测量结果有效数字位数的多少由计算器数码显示位数的多少决定。
C. 间接测量结果有效数字位数的多少由所用的单位决定。
D. 间接测量结果有效数字位数的多少由其不确定度决定。
2. 某物理量的测量结果为n=1.6532（0.0007），下面对该结果的解释哪种是正确的？C
A. 表明该物理量的数值有两种可能，即n=1.6525 或n=1.6539 。
B. 表明该物理量的数值是（1.6525，1.6539）区间内的任何值。
C. 表明该物理量的真值有较大的概率位于（1.6525，1.6539）区间内。
D. 表明该物理量的真值不在（1.6525，1.6539）区间内。
3. 在相同的测量条件下，对同一物理量进行多次重复测量，并以各次测量值的算数平均值作为该物理
量的测量结果，以下哪种说法是正确的？B
A. 这样做可以减小系统误差。
B. 这样做可以减小随机误差。
C. 这样做可以得到该物理量的真值。
D. 这只是处理测量数据的一种方法，不能减小误差，与真值也没关系。
4. 以下关于系统误差的说法哪个是正确的？D
A. 系统误差是没有规律的误差。
B. 系统误差

习题7

7-1．原长为0.5m的弹簧，上端固定，下端挂一质量为0.1kg的物体，当物体静止时，弹簧长为0.6m．现将物体上推，使弹簧缩回到原长，然后放手，以放手时开始计时，取竖直向下为正向，写出振动式。（g取9.8）

解：振动方程：x?Acos(?t??)，在本题中，kx?mg，所以k?9.8；

k9.8??98m0.1∴ 。

取竖直向下为x正向，弹簧伸长为0.1m时为物体的平衡位置，所以如果使弹簧的初状态为原长，那么：A=0.1m，

当t=0时，x=-A，那么就可以知道物体的初相位为π。

??（98t??）所以：x?0.1cos 即：x??0.1cos(98t)。

7-2．有一单摆，摆长l?1.0m，小球质量m?10g，t?0时，小球正好经过???0.06rad处，并以角速度??0.2rad/s向平衡位置运动。设小球的运动可看作简谐振动，试求：（1）角频率、频率、周期；（2）用余弦函数形式写出小球的振动式。（g取9.8）

解：振动方程：x?Acos(?t??)我们只要按照题意找到对应的各项就行了。 （1）角频率：

频率：周期：

??12?g?9.8?3.13rad/sl，

??g9.8??0.5Hzl2?，

l2???2sg9.8；

T?2

习题6

6-1．设固有长度l0?2.50m的汽车，以v?30.0m/s的速度沿直线行驶，问站在路旁的观察者按相对论计算该汽车长度缩短了多少？

1221?x?1?x?22l?l1?(uc)02解：，由泰勒展开，知

221u1u?141?(u2)?1??l?l?l?l??1.25?10m0022c2c，2c∴。

86-2．在参考系S中，一粒子沿直线运动，从坐标原点运动到了x?1.5?10m处，经历时间为?t?1.00s，试计算该过程对应的固有时。

2???t1?(u2c2)?t?S解：以粒子为系，利用有：

1.5?1082?t??1?()?0.866s83?10 。

6-3．从加速器中以速度v?0.8c飞出的离子在它的运动方向上又发射出光子。求这光子相对于加速器的速度。

vx?解：设加速器为S系，离子为S?系，利用：

v??uc?0.8cvx?x??cuv?0.8c?c1?2x1?c2c则：。

v?x?uuv?1?2xc，

6-4 1000m的高空大气层中产生了一个π介子，以速度v?0.8c飞向地球,假定该π介子在其自身的

?6静止参照系中的寿命等于其平均寿命2.4×10s，试分别从下面两个角度，即地面上观测者相对π介子静止系中的观测者来判断该π介

习题8

?8-1．沿一平面简谐波的波线上，有相距2.0m的两质点A与B，B点振动相位比A点落后6，已知振动周期为2.0s，求波长和波速。 解：根据题意，对于A、B两点，

，

x?x1?x????2??1??22???2???而相位和波长之间满足关系：，

?u??12m/sT代入数据，可得：波长?=24m。又∵T=2s，所以波速。

8-2．已知一平面波沿x轴正向传播，距坐标原点O为x1处P点的振动式为y?Acos(?t??)，波速为u，

求：

（1）平面波的波动式；

（2）若波沿x轴负向传播，波动式又如何?

xy?Acos[?（t?）??0]u解：（1）设平面波的波动式为，则P点的振动式为：

xyP?Acos[?（t?1）??0]u，与题设P点的振动式yP?Acos(?t??)比较，

?xx?x1?0?1??y?Acos[?(t?)??]uu有：，∴平面波的波动式为：；

xy?Acos[?（t?）??0]u（2）若波沿x轴负向传播，同理，设平面波的波动式为：，则P点的振动式

为：

xyP?Acos[?（t?1）??0]u，与题设P点的振动式yP?Acos(?t??)比较， ?xx?x1?0??1??y?Acos[?(t?)??]uu有：，∴平面波的波