大物作业答案

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《大学物理》作业 No.4 光的干涉

一、选择题：

1. 如图，S1、S2 是两个相干光源，它们到P点的距离分别为 r1 和r2。路径S1P垂直穿过一块厚度为t1、折射率为n1的介质板，

S1 S2 n1t1n2t2r1r2P路径S2P垂直穿过厚度为t2、折射率为n2的另一块介质板，其余部分可看作真空，这两条路径的光程差应是 [ ] (A) (r2?n2t2)?(r1?n1t1) (B) [r2?(n2?1)t2]?[r1?(n1?1)t1]

(C) (r2?n2t2)?(r1?n1t1)

(D) n2t2?n1t1

?????解: 由光程差公式????niti????njtj??可得两条光线的光程差为：

?i?2?j?1 ??[r2?n2t2?t2]?[r1?n1t1?t1]

?[r2?(n2?1)t2]?[r1?(n1?1)t1] 故选B

2. 如图所示，折射率为n2、厚度为e的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质折射率分别为n1和n3 ，已知n1?n2?n3。若用波长为?的单色平行光垂直入射到该薄膜上，则从薄膜上、下两表面

机械振动作业一

1、质量为0.01千克的小球与轻弹簧组成的系统的振动规律为

米，t

以秒计，则该振动的周期为_________，初相位为_________；t=2秒时的相位为_________；相位为

对应的时刻t=_________。

答案：1秒，，，5秒。详解 ：系统振动为简谐振动，方程为：；初相位：；t=2秒时，相位

＝

；根据相位等于

，

可列等式：，求得t=5秒。

2、、图13.2中用旋转矢量法表示了一个简谐振动，旋转

矢量的长度为0.04m,旋转角速度=4π rad/s。此简谐振动以余弦函数表示的振动方程为x=____0.04cos(4πt-π/2)____________。

3、一质量为m的质点作简谐振动时的x-t曲线如图13-3所示。由图可知，它的初相

t(s) 为_________,t =3s 时，它的速率为

_________。 答案：π/2 ， 0 。详解：把t=0，x=0, v<04 代入方程，可求得初相π/2，由此写出振动的位移方程，根据位移方程写出速度方程，把t =3s代入速度方程求出此时的速度v=0。

x T=0 ω x(m) 0.1 0 1 2 3 -0.1

4、质点沿x轴作简谐振动，用余弦函数表示，振幅为A。当t=0时，向运动，则其初位相为[ ]

（1） （2） （3）

机械振动作业一

1、质量为0.01千克的小球与轻弹簧组成的系统的振动规律为

米，t

以秒计，则该振动的周期为_________，初相位为_________；t=2秒时的相位为_________；相位为

对应的时刻t=_________。

答案：1秒，，，5秒。详解 ：系统振动为简谐振动，方程为：；初相位：；t=2秒时，相位

＝

；根据相位等于

，

可列等式：，求得t=5秒。

2、、图13.2中用旋转矢量法表示了一个简谐振动，旋转

矢量的长度为0.04m,旋转角速度=4π rad/s。此简谐振动以余弦函数表示的振动方程为x=____0.04cos(4πt-π/2)____________。

3、一质量为m的质点作简谐振动时的x-t曲线如图13-3所示。由图可知，它的初相

t(s) 为_________,t =3s 时，它的速率为

_________。 答案：π/2 ， 0 。详解：把t=0，x=0, v<04 代入方程，可求得初相π/2，由此写出振动的位移方程，根据位移方程写出速度方程，把t =3s代入速度方程求出此时的速度v=0。

x T=0 ω x(m) 0.1 0 1 2 3 -0.1

4、质点沿x轴作简谐振动，用余弦函数表示，振幅为A。当t=0时，向运动，则其初位相为[ ]

（1） （2） （3）

第

七章 气体动理论

7 －1 处于平衡状态的一瓶氦气和一瓶氮气的分子数密度相同，分子的平均平动动能也相同，则它们( )

(A) 温度，压强均不相同 (B) 温度相同，但氦气压强大于氮气的压强 (C) 温度，压强都相同 (D) 温度相同，但氦气压强小于氮气的压强 分析与解 理想气体分子的平均平动动能?k?3kT/2，仅与温度有关．因此当氦气和氮气的平均平动动能相同时，温度也相同．又由物态方程p?nkT，当两者分子数密度n 相同时，它们压强也相同．故选(C)．

7－2 三个容器A、B、C 中装有同种理想气体，其分子数密度n相同，方均根速

2率之比vA??:?v?:?v?1/221/2B21/2C?1:2:4，则其压强之比pA:pB:pC为( )

(A) 1∶2∶4 (B) 1∶4∶8 (C) 1∶4∶16 (D) 4∶2∶1

分析与解 分子的方均根速率为v2?3RT/M，因此对同种理想气体有

222vA:vB:vC?T1:T2:T3，又由物态方程ρnkT，当三个容器中分子数密

第

七章 气体动理论

7 －1 处于平衡状态的一瓶氦气和一瓶氮气的分子数密度相同，分子的平均平动动能也相同，则它们( )

(A) 温度，压强均不相同 (B) 温度相同，但氦气压强大于氮气的压强 (C) 温度，压强都相同 (D) 温度相同，但氦气压强小于氮气的压强 分析与解 理想气体分子的平均平动动能?k?3kT/2，仅与温度有关．因此当氦气和氮气的平均平动动能相同时，温度也相同．又由物态方程p?nkT，当两者分子数密度n 相同时，它们压强也相同．故选(C)．

7－2 三个容器A、B、C 中装有同种理想气体，其分子数密度n相同，方均根速

2率之比vA??:?v?:?v?1/221/2B21/2C?1:2:4，则其压强之比pA:pB:pC为( )

(A) 1∶2∶4 (B) 1∶4∶8 (C) 1∶4∶16 (D) 4∶2∶1

分析与解 分子的方均根速率为v2?3RT/M，因此对同种理想气体有

222vA:vB:vC?T1:T2:T3，又由物态方程ρnkT，当三个容器中分子数密

1.如图8-1所示，载流的圆形线圈（半径a1）与正方形线圈（边长a2）通有相同电流，若两个线圈中心O1，O2 处的磁感应强度大小相同，则半径a1与边长a2之比为[ ]。 A.2?:4 B.2?:8

C.1:1 D.2?:1 答案：【B】

解：圆电流I在其轴线上产生的磁场的磁感应强度为

B1??0a12I2(a1?x)2232，方向沿着轴线

在圆心处（x?0），B1??0I2a1。

通电正方形线圈，可以看成4段载流直导线，由毕萨定律知道，每段载流直导线在正方形中心产生的磁场的磁感应强度大小相等，方向相同，由叠加原理B2?4B2。

/B2?/?0I?I?0I(cos?1?cos?2)?0(cos450?cos1350)?

a24?a2?a24?2

B1??0I2a1a18 ?a22??B2?4B2?4/?0I2?a2

2. .如图8-2所示,四条平行的无限长直导线，垂直通过边长为a?20cm正方形顶点，每条导线中的电流都是I?20A，这四条导线在正方形中心O点产生的磁感应强度为[ ]。

?4?4A. B?0.8?10T B.B?1.6?10T C.B?

静电学填空题

71、两个大小完全相同的带电金属小球，电量分别为5q和－4q，已知它们相距为r时作用力为F，则将它们放在相距3r位置同时其电量均减半，相互作用力大小为________1/36__F。

72、高斯定理表明磁场是 无源 场,而静电场是有源场。任意高斯面上的静电场强度通量积分结果仅仅取决于该高斯面内全部电荷的代数和。现有图1-1所示的三个闭合曲面S1、S2、S3，通过这些高斯面的电场强度通量计算结果分别为：

?1???E?dSS1,

?2???E?dS?3???E?dSS2,

S3，则

?1=___2q/?o_______;?2+?3=___?4q/?o_______。

73、两个平行的无限大均匀带电平面，其电荷面密度分别如图所示，则A、B、C三个区域的电场强度大小分别为：EA=_____?/2?o____；EB=______5?/2?o___；EC=_____-_?/2?o___。

74、初速度为零的正电荷在电场力的作用下,总是从_高_____电势处向__低___电势处运动。 75、静电场中场强环流为零，这表明静电力是___保守力________。

76、电场会受到导体或电介质的影响，通常情况下，导体内部的电场强度___处

浦江物理B-1期末考试说明

本学期物理B-1考试在20周。考试用题库出卷。主要要求如下：

1、 考试范围

考试范围完全按照开学时教学要求和教学进程表进行。题目不超出《解题指导书》范围，其中选择和填充题目全部在《解题指导书》的各章作业和各章自测题的选择、填充题里面；但是有40%左右要换数据或者作适当变化，所以要求学生理解这些题目。考虑到物理（上）内容多，学时紧张，而且计算题又比较多。为了重点复习，计算题给一定数量的重点复习题目。物理B热学部分不考计算题。但是选择和填充题要考大约12分左右。 2、题型

选择（10个单项选择题）30%，填充大约30%，计算大约40%。

3、计算题要求（对应新解题指导练习书页码）

质点力学（九题）： P12：例2.2和2.3； P94： 8 与9 ； P97：8与9；

P100：10； P101：11； P102：14；

静电学（七题）： P38：例5.3； P119：14与15；P121：18；

P124：9； P125：10与11

磁学（七题）： P50：例6.5； P130：13； P131：15

2．在砝码盘上加载时为什么采用正反向测量取平均值的办法？

答：因为金属丝弹性形变有滞后效应，从而带来系统误差。

【思考题】 1．光杠杆有什么优点？怎样提高光杠杆测量微小长度变化的灵敏度？

答：（1）直观 、简便、精度高。

?L?x?x2D?，即?，所以要提高光杠杆测量微b2D?Lb?x小长度变化的灵敏度，应尽可能减小光杠杆长度b（光杠杆后

?L（2）因为

支点到两个前支点连线的垂直距离），或适当增大D（光杠杆小镜子到标尺的距离为D）。

2．如果实验中操作无误，得到的数据前一两个偏大，这可能是什么原因，如何避免？

答：可能是因为金属丝有弯曲。避免的方法是先加一两个发码将金属丝的弯曲拉直。

3．如何避免测量过程中标尺读数超出望远镜范围？

答：开始实验时，应调节标尺的高低，使标尺的下端大致与望远镜光轴等高，这样未加砝码时从望远镜当中看到的标尺读数接近标尺的下端，逐渐加砝码的过程中看到标尺读数向上端变化。这样就避免了测量过程中标尺读数超出望远镜范围。

实验十六 示波器的使用

【预习题】

1．示波器为什么能把看不见的变化电压显示成看得见的图象？简述其原理。

答：（1）示波管内高速电子束使荧光屏上产生光亮点，而电子束的偏转角度（光点在荧光屏上的位移）是 受

第 8 章

8-1 目前可获得的极限真空为1.33?10?11Pa，，求此真空度下1cm3体积内有多少个分子?(设温度为27℃)

[解] 由理想气体状态方程P?nkT

NPV kT，N?VkT1.33?10?11?1?10?6?3.21?103(个) 故 N??231.38?10?300得 P?

8-2 使一定质量的理想气体的状态按p?V图中的曲线沿箭头所示的方向发生变化，图线的BC段是以横轴和纵轴为渐近线的双曲线。

(1)已知气体在状态A时的温度是TA?300K，求气体在B、C、D时的温度。 (2)将上述状态变化过程在 V?T图(T为横轴)中画出来，并标出状态变化的方向。 [解] (1)由理想气体状态方程PV/T＝恒量，可得：由A→B这一等压过程中

VAVB? TATB则 TB?VB20?TA??300?600 (K) VA10因BC段为等轴双曲线，所以B→C为等温过程，则

TC?TB?600 (K)

C→D为等压过程，则

VDVC? TDTCTD?VD20?TC??600?300 (K) VC40(2)

v(l) C40 30D B20 10