基础物理实验课后题答案

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大学物理实验课后题

标签:文库时间:2025-02-13
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杨氏模量

为什么用公式逐差,而不是相邻两项逐差?

用公式逐差可以充分利用实验数据,避免了数据处理上引入的误差;而用相邻两项逐差(N7-N6)+(N6-N5)+…+(N5-N4),会将相邻的N6,N5,N4…消去,最后仅剩下n7-n1.

声速的测定

声速的测量实验前为什么要调整测试系统的谐振频率?怎样调整谐振频率?

因为在谐振频率下可形成驻波,根据驻波的情况可测量声波的波长,再用波长乘以谐振频率就可以获得声速的大小.保持其他条件不变,仅仅改变信号发生器的输出频率,观察接收到得超声波信号幅度,出现极大值时对应的频率就是谐振频率.

声速的测量实验中用逐差法处理数据的优点是什么?还有没有别的合适的方法可处理数据并且计算λ值?

逐差法处理数据的优点是充分利用已获得的实验数据,如数据偏差较大,可及时发现. 物理中一般应用逐差法处理数据,还没有见过什么特殊的方法.

交流电桥

实验中发现检流计总往一边偏,无法调到平衡,有哪些原因? 1.可能因为选择的倍率不对,损坏了检流计

2.可能是电位差计右盘选择的量程不对,没有和被校正表两边的电压相符 3.可能是接线柱的正负电极接错了 分光计

如何判断物与像在同一平面?如果发现十字像在叉丝前方,该怎样调节

声学基础课后题答案

标签:文库时间:2025-02-13
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声学基础课后题答案

习题1

1-1 有一动圈传声器的振膜可当作质点振动系统来对待,其固有频率为f ,质量为m ,求它的弹性系数。

解:由公式m

m o M K f π21

=得: m f K m 2)2(π=

1-2 设有一质量m M 用长为l 的细绳铅直悬挂着,绳子一端固定构成一单摆,如图所示,假设绳子的质量和弹性均可忽略。试问:

(1) 当这一质点被拉离平衡位置ξ时,它所受到的恢复平衡的力由何产生?并应怎样表示?

(2) 当外力去掉后,质点m M 在此力作用下在平衡位置附近产生振动,它的振动频率应如何表示? (答:l

g f π21

0=,g 为重力加速度)

图 习题1-2 解:(1)如右图所示,对m M 作受力分析:它受重力m M g ,方向竖直向下;受沿绳方向的拉力T ,这两

力的合力F 就是小球摆动时的恢复力,方向沿小球摆动轨迹的切线方向。

设绳子摆动后与竖直方向夹角为θ,则sin l ξθ=

受力分析可得:sin m m F M g M g l ξ

θ==

(2)外力去掉后(上述拉力去掉后),小球在F 作用下在平衡位置附近产生摆动,加速度的方向与位移的方向相反。由牛顿定律可知:22d d m F M t ξ=-

则 22d d m m M M g t l ξξ-=

大学物理课后题答案

标签:文库时间:2025-02-13
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第一章 质点运动学

1.1 一质点沿直线运动,运动方程为x(t) = 6t2 - 2t3.试求:

(1)第2s内的位移和平均速度;

(2)1s末及2s末的瞬时速度,第2s内的路程; (3)1s末的瞬时加速度和第2s内的平均加速度. [解答](1)质点在第1s末的位移大小为

x(1) = 6×12 - 2×13 = 4(m).

在第2s末的位移大小为

x(2) = 6×22 - 2×23 = 8(m).

在第2s内的位移大小为

Δx = x(2) – x(1) = 4(m),

经过的时间为Δt = 1s,所以平均速度大小为

v=Δx/Δt = 4(m·s-1).

(2)质点的瞬时速度大小为 v(t) = dx/dt = 12t - 6t2,

因此v(1) = 12×1 - 6×12 = 6(m·s-1),

v(2) = 12×2 - 6×22 = 0,

质点在第2s内的路程等于其位移的大小,即Δs = Δx = 4m.

(3)质点的瞬时加速度大小为

a(t) = dv/dt = 12 - 12t,

因此1s末的瞬时加速度为

a(1) = 12 - 12×1 = 0, 第2s内的平均加速度为

a= [v(2) - v(1)]/Δt = [0 –

新编物理基础学课后习题答案

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第一章

????1-1.质点运动学方程为:r?acos(?t)i?asin(?t)j?btk,其中a,b,?均为正常数,求质

点速度和加速度与时间的关系式。

?分析:由速度、加速度的定义,将运动方程r(t)对时间t求一阶导数和二阶导数,可得到速度和加速度的表达式。

?????解:v?dr/dt??a?sin(?t)i?a?cos(?t)j?bk

????2a?dv/dt??a???cos(?t)i?sin(?t)j??

1-2. 一艘正在沿直线行驶的电艇,在发动机关闭后,其加速度方向与速度方向相反,大小与速度平方成正比,即dv/dt??Kv, 式中K为常量.试证明电艇在关闭发动机后又行驶x距离时的速度为 v?v0e?Kx 。 其中v0是发动机关闭时的速度。 分析:要求v?v(x)可通过积分变量替换a?证:

2dvdv?v,积分即可求得。 dtdxdvdvdxdv???v??Kv2 dtdxdtdxdv??Kdx vv1xvdv??Kdx , ln??Kx ?v0v?0v0 v?v0e?Kx

1-3.一质点在xOy平面内运动,运动函数为x?2t,y?4t2?8。(1)求质点的轨道方程并画出轨道曲

新编物理基础学课后习题答案

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第一章

????1-1.质点运动学方程为:r?acos(?t)i?asin(?t)j?btk,其中a,b,?均为正常数,求质

点速度和加速度与时间的关系式。

?分析:由速度、加速度的定义,将运动方程r(t)对时间t求一阶导数和二阶导数,可得到速度和加速度的表达式。

?????解:v?dr/dt??a?sin(?t)i?a?cos(?t)j?bk

????2a?dv/dt??a???cos(?t)i?sin(?t)j??

1-2. 一艘正在沿直线行驶的电艇,在发动机关闭后,其加速度方向与速度方向相反,大小与速度平方成正比,即dv/dt??Kv, 式中K为常量.试证明电艇在关闭发动机后又行驶x距离时的速度为 v?v0e?Kx 。 其中v0是发动机关闭时的速度。 分析:要求v?v(x)可通过积分变量替换a?证:

2dvdv?v,积分即可求得。 dtdxdvdvdxdv???v??Kv2 dtdxdtdxdv??Kdx vv1xvdv??Kdx , ln??Kx ?v0v?0v0 v?v0e?Kx

1-3.一质点在xOy平面内运动,运动函数为x?2t,y?4t2?8。(1)求质点的轨道方程并画出轨道曲

大学物理课后题答案4

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习 题 四

4-1 质量为m=0.002kg的弹丸,其出口速率为300ms,设弹丸在枪筒中前进所受到的合力F?400?800x9。开抢时,子弹在x=0处,试求枪筒的长度。

[解] 设枪筒长度为L,由动能定理知

1212mv?mv0 22LL8000x 其中A??Fdx??(400?)dx

0094000L2?400L?

9 A? 而v0?0, 所以有:

4000L2400L??0.5?0.002?3002

9400L2?360L?81?0 化简可得:

L?0.45m 即枪筒长度为0.45m。

4-2 在光滑的水平桌面上平放有如图所示的固定的半圆形屏障。质量为m的滑块以初

速度v0沿切线方向进入屏障内,滑块与屏障间的摩擦系数为?,试证明:当滑块从屏障的另一端滑出时,摩擦力所作的功为W?12?2??mv0e?1 2??[证明] 物体受力:屏障对它的压力N,方向指向圆心,摩擦力f方向与运动方向相反,大小为 f??N (1)

另外,在竖直方向上受重力和水平桌面的支撑力,二者互相平衡与运动无关。 由牛顿运动定律 切向 ?f?m

大学物理课后题答案13

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习 题 十 三

13-1 求各图中点P处磁感应强度的大小和方向。

[解] (a) 因为长直导线对空间任一点产生的磁感应强度为:

?0I?cos?1?cos?2? 4?a?I?对于导线1:?1?0,?2?,因此B1?0

4?a2B?对于导线2:?1??2??,因此B2?0

Bp?B1?B2??0I 4?a方向垂直纸面向外。

(b) 因为长直导线对空间任一点产生的磁感应强度为:

?0I?cos?1?cos?2? 4?a?I?I?对于导线1:?1?0,?2?,因此B1?0?0,方向垂直纸面向内。

24?a4?r?I?I?对于导线2:?1?,?2??,因此B2?0?0,方向垂直纸面向内。

24?a4?rB?半圆形导线在P点产生的磁场方向也是垂直纸面向内,大小为半径相同、电流相同的

圆形导线在圆心处产生的磁感应强度的一半,即

1?0I?0I,方向垂直纸面向内。 ?22r4r?I?I?I?I?I所以,Bp?B1?B2?B3?0?0?0?0?0

4?r4?r4r2?r4rB3?(c) P点到三角形每条边的距离都是

d?3a 6?1?30o,?2?150o

每条边上的电流在P点产生的磁感应强度的方向都是垂直纸面向内,大小都是

B0??0I?cos300?co

固体物理学课后题答案

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第一章 晶体结构

1.1、 如果将等体积球分别排成下列结构,设x表示钢球所占体积与总体积之比,证明:

结构 X

简单立方

?6?0.52

体心立方

3??0.68 82??0.74 62??0.74 63??0.34 6面心立方

六角密排

金刚石

解:实验表明,很多元素的原子或离子都具有或接近于球形对称结构。因此,可以把这些原子或离子构成的晶体看作是很多刚性球紧密堆积而成。这样,一个单原子的晶体原胞就可以看作是相同的小球按点阵排列堆积起来的。它的空间利用率就是这个晶体原胞所包含的点的数目n和小球体积V所得到的小球总体积nV与晶体原胞体积Vc之比,即:晶体原胞的空间利用率, x?(1)对于简立方结构:(见教材P2图1-1) a=2r, V=

nV Vc43?r,Vc=a3,n=1 34343?r?r?∴x?33?33??0.52

6a8r(2)对于体心立方:晶胞的体对角线BG=3a?4r?a?n=2, Vc=a3

43x 3442??r32??r3333????0.68 ∴x?8a3433(r)3(3)对于面心立方:晶胞面对角线BC=2a?4r,?a

大学物理课后题答案12

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习 题 十 二 恒定电流

12-1 北京正负电子对撞机的储存环是周长为240m的近似圆形轨道。求当环中电子电流强度为8mA时,在整个环中有多少电子在运行。已知电子的速率接近光速。

[解] 设储存环周长为l,电子在储存环中运行一周所需时间

t?则

在这段时间里,通过储存环任一截面的电量即等于整个环中电子的总电量,以Q表示,

ll?vc

Q?It?I故电子总数为

lc

QIl8?10?3?240N????4?1010?198eec1.6?10?3?10

12-2 表皮损坏后的人体,其最低电阻约为800?。若有0.05A的电流通过人体,人就有生命危险。求最低的危险电压(国家规定照明用电的安全电压为36V)。 [解] U?IR?0.05?800?40V

12-3 一用电阻率为?的物质制成的空心半球壳,其内半径为R1、外

半径为R2。试计算其两表面之间的电阻。

R21[解]

12-4 一铜棒的横截面积为 20mm?80mm,长为2m,两端的电势差

R??dR???R??1dr1?????2?4??R1R2?4?r?

7为50mV。已知铜的电导率为??5.7?10Sm,铜内自由电子的电荷密度为

1.36?1010Cm3。求:

大学物理课后题答案16

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习 题 十 六

16-1 圆形的平行板电容器,如图所示,极板半径为R,沿极板轴线的长直导线内通有交变电流,设电荷在极板上均匀分布,且???0sin?t,忽略边缘效应,求: (1)极板间的位移电流密度;

(2)电容器内外距轴线均为 r的点b和点a处的磁感应强度的大小(r

[解] (1)由位移电流密度公式jd??D得 ?tjd??D?E ??0?t?t1??????0sin?t???0?cos?t

?0?t?t??0(2)由H?dl??L??D??j?dS得 ?????t??Sa点处,在极板外侧

?D?0,??j?dS?i ?tSi?dqd??R2????R2??0?cos?t dtdt??所以 B?2?r??0i??0??R2??0?cos?t

?0?cos?t 2rb点处,在极板之间j?0

因此 B??0R2?B?dl??0??LS?D?dS??0??0?cos?t?dS??0?0?cos?t??r2 ?t所以 B?

1r?0?0?cos?t??r2??0?0?cos?t 2?r2dE?5.0?1012 dt16-2 上题中,设R=10cm,充电时极板间电场强度的变化率为

V?m?s?,求:(1)两极板间的位移电流; (2