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大学-物理学-第五版-马文蔚-标准答案上下册第七章

大学-物理学-第五版-马文蔚-标准答案上下册第七章
大学-物理学-第五版-马文蔚-标准答案上下册第七章

大学-物理学-第五版-马文蔚-答案上下册第七章

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第七章 稳恒磁场

一、毕奥—萨伐尔定律

1、如图所示,几种载流导线在平面内分布,电流均为

I ,它们在O 点的磁感应强度各为多少?

7-1 图

解 (a )

R

I

B 800μ=

方向垂直纸面向外

(b )

R

I R

I

B πμμ22000-

=

方向垂直纸面向里

(c )

R

I

R I B 42000μπμ+=

方向垂直纸面向外

7-2 如图7-2,一根无限长直导线,通有电流I ,中部一段弯成圆弧形。求图中P 点磁感应强度的大小。

7-2图

解 如图,直线AB 中电流在P 点产生的磁感应强度

()0112cos cos 4πI

B d

m q q =

- 式中12,0,302

a

d

o o q q =

==

)2

3

1(2)30cos 0(cos 200001-=

-=πμπ

μa I a I

B

方向垂直纸面向内。

同理,直线DE 中电流在P 点产生的磁感应强度

)2

3

1(202-=

πμa I B

方向与1B 方向相同。

圆弧BCD 中电流在P 点产生的磁感应强度

a

I

a

I

B 6360361202003μμ=?

=

方向与1B 方向相同。

P 点总的磁感应强度

123B B B B =++

=

a

I

a

I a I a I 00

0021

.06)231(2)231(2μμπμπμ=+-+-

方向垂直纸面向内。

7-3、如右图所示,两根导线沿半径方向引到铁环上的A 、B 两点。并在很远处与电源相连。秋环中心的磁感应强度。

解:环中心O 位于直线电流的延长线上,电流的直线部分在该点不产生磁场。 设铁环的优弧长l 1,其中电流强度I 1,劣弧长l 2,电流 7-3图

强度为I 2.因为优弧与劣弧连端的电压相等,可得I 1R 1 = I 2R 2 铁环的截面积和电阻率是一定的,因此电阻与长度成正比,

于是有 I 1l 1 = I 2l 2 (1) 优弧上任一电流元在O 点产生磁感应强度

01

12

d d 4I B l R

μπ=

方向垂直纸面向外。优弧在O 点产生的磁感应强度

1

0011

1122

B d 44l I I l B d l R R μμππ===??

方向垂直于纸面向内。

O 点总的磁感应强度

0110220

121122222

()444I l I l B B B I l I l R R R μμμπππ=-=

-=-

将式(1)代入得 B = 0

7-4、如图所示,一宽为b 的薄金属板,其电流为I

。试求在薄板的平面上距板的一

边为r 的点P 的磁感应强度。

解:

x

dI dB πμ20=

r

b

r b I dx bx I dB B r

b r

+===?

?+ln 2200πμπμ

7-4图 二、高斯定理、安培环路定理

7-5、如图所示,矩形线圈与无限长直导线在同一平面内,无限长直导线中通有电流为I

求:通过矩形线圈的磁通量。

解:

r

I B πμ20=

Bhdr dS B d =?=Φ

a

b

r Ih dr r Ih b a

ln 2200πμπμ==Φ?

7-5图

7-6、如图所示,一边长为15.0=l

m 的立方体如图放置,有一均匀磁场k j i B 5.136++=T 通过立方体所在区

域,计算:(1)通过立方体上阴影面的磁通量;(2)通过立方体六个面的总磁通量。 解:

(1)通过如图所示的立方体上阴影面积的磁通量为

Wb 135.0)15.0()5.136(2=?++=?=Φi k j i S B

(2)立方体的六个面构成闭合曲面,通过立方体的总磁通量必为零,即

d =?=Φ??s

s B

7-6图

7-7 设图7-7中两导线中的电流1I 、2I 均为8A ,对图示的三条闭合曲线a 、b 、c ,分别写出安培环路定律等式右边电流的代数

和。并讨论:

7-7图

(1)在各条闭合曲线上,各点的磁感应强度B 的量值是否相等? (2)在闭合曲线c 上各点的B 是否为零?为什么? 解 对闭合曲线a ,

A I I

i i

82==∑

对闭合曲线A I I

b i

i

8,1==∑

对闭合曲线088,

121=-=-=∑A A I I I

c i

i

(1)在闭合曲线a 、b 、上任一点的磁感应强度B 都是电流1I 在该点产生的磁场度B 1和2I 在该点产生的磁感应强度B 2的矢量和:

12B B B =+

(1)

因此曲线上各点的磁感应强度的量值一般是不相等的。

(2)在闭合曲线c 上,各点的磁感应强度B 也是由式(1)计算的,磁感应强度B 不会为零。

7-8、如图,一同轴电缆内芯半径1R ,外部圆筒结构内半径2R 、外半径3R ,内芯和外筒中的电流均为I

,但电流流向相反,

导体的磁性可不考虑,求以下各处磁感强度(1)1R r

< (2)21R r R << (3)3R r >

解:(1)1R r

< 221

12r R I

r B ππμπ=?

2

1

012R Ir

B πμ=

(2)21R r R << I

r B 022μπ=?

r

I B πμ202=

7-8图

(3)3R r

> 0)(203=-=?I I r B μπ

03=B

7-9、如图所示的空心柱形导体半径分别为1R 和2R ,导体内载有电流为I ,设电流I 均匀分布在导体的截面上,求导体内部

(2

1

R

r

R<

<)各点的磁感应强度。

解:∑

?'

=

?I

d

μ

l

B,

)

(

)

(

2

1

2

2

2

1

2

R

R

R

r

I

I

-

-

=',

r

R

r

R

R

I

B

2

1

2

2

1

2

2

)

(

2

-

?

-

=

π

μ

-- 图7-9

三、载流导线和带电粒子在磁场中受力

7-10 一电子在T

B4

10

7-

?

=的匀强磁场中作圆周运动,圆周半径 3.0

r cm

=。已知B垂直于纸面向外,某时刻电子在A点,速度V向上,如图7-10。

7-10图

(1)试画出这电子运动的轨道;

(2)求这电子速度v的大小;

(3)求这电子的动能k

E。

解(1)这电子的运动轨道如图所示。

(2)电子运动的轨道半径

mv

r

eB

=

1

31

2

4

19

.

10

1.9

10

0.3

10

70

10

6.1

-

-

-

-

-

?

?

?

?

?

?

=

=s

m

m

eBr

v

(3)电子的动能

16

2

7

31

2

10

2.6

)

10

7.3(

10

1.9

2

1

2

1

-

-

?

=

?

?

?

?

=

=J

mv

E

k

7-11 一电子在T B

4102-?=的磁场中沿半径为 2.0R cm =的螺旋线运动,螺距为 5.0h cm =,如图7-11所示。

(1)求这电子的速度; (2

)磁场B 的方向如何?

7-11图

解 (1)电子的螺旋运动可分解为速率为||v 的沿轴线的匀速直线运动和速率为⊥v v ^

的在垂直于轴线的平面上的匀速圆周运

动。

圆周运动轨道半径eB

m

v R ⊥=

所以m eBR

v =

圆周运动周期2m

T eB p =

螺距eB m v T v h 22||

||π

==

所以π

m heB

v v 2||||=

电子速度的大小

1

61222

2

231

41922

22

2||.1057.7.)100.2(14

.34)105(101.9102106.14-------⊥

?=?+??????=

+=+=s m s m R h m eB v v v π v 的方向与轴线的夹角j 满足

5.210

0.510214.322

2

||=???===--⊥h R v v tg π?'17680=?

(2)根据电子绕轴线旋转的方向,可判断磁场方向沿轴线,且与v P 的方向相反。

7-12、一无限长直导线,通有电流I 1=10mA ,矩形线圈中通有电流I 2=10mA ,如图放置,若d=2㎝,b=8㎝,?=10㎝,求矩

形线圈所受的合力。 (

0μ=4710-?πT.m..A 1-)

左: F= BI 2

λ=0

μd

I π21 I 2

λ=11010-?N

右: F=

)

(21

0b d I +πμ I 2

λ=21110-?N

合力 F= 0.8

1010-?N 7-12图

7-13、通电直导线旁放一通电导体,两者相互垂直(如图所示)。求此导体棒所受安培力的大小和方向。

====?Idl l I F BIdl dF l I B b

a

πμπμ2,,20000a b I I ln 200πμ,

方向向下。 7-13图

7-14 一铁制的螺绕环,其平均周长30cm ,截面积为2

1cm ,在环上均匀绕以300匝导线,当绕组内的电流为0.032A 时,环内磁通量为Wb 6

10

2-?。试计算

(!)环内的磁感应强度; (2)磁场强度;

(3)磁化面电流(即面束缚电流)密度; (4)环内材料的磁导率和相对磁导率; (5)磁芯内的磁化强度。 解:已知Wb A I N cm S cm l

62102,032.0,300,1,30-?=====φ

(1)设环内各点磁感应强度大小相等,则

T T S B 2

4

610210

1102---?=??==φ

(2)磁场强度

11.32.30

.0032.0300--=?==

m A m A l NI H (3)磁化面电流密度

1417

2

0.1059.1.)3210

6.12102(----?=-??=-==m A m A H B

J i s μ

(4)环内材料的磁导率

1412

.1025.6.32

102----?=?==m H m H H B μ

相对磁导率

49610

6.121025.37

4

0=??==--μμμ

(5)磁芯内的磁化强度

14.1059.1-?==m A i J s

物理学教程(第二版)-马文蔚下册公式原理整理(1)

物理期末知识点整理 1、 计算题知识点 1) 电荷在电场中运动,电场力做功与外力做功的总的显影使得带电粒子动能增加。 2) 球面电荷均匀分布,在球内各点激发的电势,特别是在球心激发的电势(根据高斯定理,球面内的电场强度为零,球内的电势与球面的电势相等 04q R επε= ,电势满足叠加原理) 3) 两个导体球相连接电势相等。 4) 载流直导线在距离r 处的磁感应强度02I B r μπ= ,导线在磁场中运动产生的感应电动势。(电场强度02E r λπε= )t φ ξ=- 5) 载流直导线附近的线框运动产生的电动势。 6) 已知磁场变化,求感应电动势的大小和方向。 7) 双缝干涉,求两侧明纹间距,用玻璃片覆盖其中的一缝,零级明纹的移 动情况。(两明纹间距为' d d d λ?= ,要求两侧明纹的间距,就是要看他们之间有多少个d ?,在一缝加玻璃片,使得一端的光程增加,要使得两侧光程相等,光应该向加玻璃片的一方移动) 8) 牛顿环暗环公式,理解第几暗环的半径与k 的关系。(r =k=0、1、2…..)) 9) 光栅方程,光栅常数,第几级主极大与相应的衍射角,相应的波长,每厘米刻线条数,第一级谱线的衍射角(光栅明纹方程(')sin b b k θλ+=±(k=0、1、2….)暗纹方程(')sin (21)/2b b k θλ+=±+(k=0、1、2….)光栅常数为'b b +) 10) 布鲁斯特定律,入射角与折射角的关系2 1 tan b n n θ= 2、 电场强度的矢量合成 3、 电荷正负与电场线方向的关系(电场线从正电荷发出,终止于负电荷) 4、 安培环路定理0Bdl I μ=?。 5、 导线在磁场中运动(产生感应电动势),电流在磁场中运动受到安培力的作用。 6、 干涉条件(频率相同,相位相等或相位差恒定,振动方向相同) b θ

物理学教程(马文蔚、周雨青)上册课后答案 五

第五章 机械振动 5-1 一个质点作简谐运动,振幅为A ,在起始时刻质点的位移为2 A - ,且向x 轴正方向运动,代表此简谐运动的旋转矢量为( ) 题5-1 图 分析与解(B )图中旋转矢量的矢端在x 轴上投影点的位移为-A /2,且投影点的运动方向指向Ox 轴正向,即其速度的x 分量大于零,故满足题意.因而正确答案为(B ). 5-2 一简谐运动曲线如图(a )所示,则运动周期是( ) (A) 2.62 s (B) 2.40 s (C) 2.20 s (D )2.00 s 题5-2 图 分析与解 由振动曲线可知,初始时刻质点的位移为 A /2,且向x 轴正方向运动.图(b)是其相应的旋转矢量图,由旋转矢量法可知初相位为-.振动曲线上给出质点从A /2 处运动到x =0处所需时间为1 s ,由对应旋转矢量图可知相应的相位差65232πππ?=+=?,则角频率1s rad 65Δ/Δ-?==π?ωt ,周期 s 40.22==ω πT .故选(B ). 5-3 两个同周期简谐运动曲线如图(a ) 所示, x 1 的相位比x 2 的相位( ) (A ) 落后2π (B )超前2 π (C )落后π (D )超前π 分析与解 由振动曲线图作出相应的旋转矢量图(b ) 即可得到答案为(B ).

题5 -3 图 5-4 两个同振动方向、同频率、振幅均为A 的简谐运动合成后,振幅仍为A ,则这两个简谐运动的相位差为( ) (A ) 60 (B )90 (C )120 (D )180 分析与解 由旋转矢量图可知两个简谐运动1和2的相位差为120 时,合成后的简谐运动3的振幅仍为A .正确答案为(C ). 题5-4 图 5-5 若简谐运动方程为?? ? ?? +=4ππ20cos 10.0t x ,式中x 的单位为m ,t 的单位为s.求:(1) 振幅、频率、角频率、周期和初相;(2)s 2=t 时的位移、速度和加速度. 分析 可采用比较法求解.将已知的简谐运动方程与简谐运动方程的一般形式()?ω+=t A x cos 作比较,即可求得各特征量.运用与上题相同的处理方法,写出位移、速度、加速度的表达式,代入t 值后,即可求得结果. 解 (1) 将()()m π25.0π20cos 10.0+=t x 与()?ω+=t A x cos 比较后可得:振幅A =0.10m ,角频率1 s rad π20-?=ω,初相?=0.25π,则周期s 1.0/π2==ωT ,频率Hz /1T =v . (2)s 2=t 时的位移、速度、加速度分别为 ()m 1007.7π25.0π40cos 10.02-?=+=t x ()-1s m 44.4π25.0π40sin π2d /d ?-=+-==t x v ()-22222s m 1079.2π25.0π40cos π40d /d ??-=+-==t x a

物理学教程第二版马文蔚上册课后答案完整版之欧阳语创编

第一章 质点运动学 1 -1 质点作曲线运动,在时刻t 质点的位矢为r,速度为v ,速率为v,t 至(t +Δt)时间内的位移为Δr, 路程为Δs, 位矢大小的变化量为Δr ( 或称Δ|r |),平均速度为v ,平均速率为v . (1) 根据上述情况,则必有( ) (A) |Δr|= Δs = Δr (B) |Δr|≠ Δs ≠ Δr,当Δt→0 时有|dr |= ds ≠ dr (C) |Δr|≠ Δr ≠ Δs,当Δt→0 时有|dr |= dr ≠ ds (D) |Δr|≠ Δs ≠ Δr,当Δt→0 时有|dr |= dr = ds (2) 根据上述情况,则必有( ) (A) |v |= v ,|v |= v (B) |v |≠v ,|v |≠ v (C) |v |= v ,|v |≠ v (D) |v |≠v ,|v |= v 分析与解 (1) 质点在t 至(t +Δt)时间内沿曲线从P 点运动到P′点,各量关系如图所示, 其中路程Δs =PP′, 位移大小|Δr|=PP′,而Δr =|r |-|r |表示质点位矢大小的变化量,三个量的物理含义不同,在曲线运动中大小也不相等(注:在直线运动中有相等的可能).但当Δt→0 时,点P′无限趋近P 点,则有|dr |=ds,但却不等于dr .故选(B). (2) 由于|Δr |≠Δs,故t s t ΔΔΔΔ≠r ,即|v |≠v . 但由于|dr |=ds,故 t s t d d d d =r ,即|v |=v .由此可见,应选(C). 1 -2 一运动质点在某瞬时位于位矢r(x,y)的端点处,对其速度的大小有四种意见,即 (1)t r d d ; (2)t d d r ; (3)t s d d ; (4)22d d d d ??? ??+??? ??t y t x . 下述判断正确的是( ) (A) 只有(1)(2)正确 (B) 只有(2)正确 (C) 只有(2)(3)正确 (D) 只有(3)(4)正确 分析与解t r d d 表示质点到坐标原点的距离随时间的变化率,在

内蒙古科技大学马文蔚大学物理(下册)第六版答案解析

第九章振动 习题:P37~39 1,2,3,4,5,6,7,8,16.

9-4 一质点做简谐运动,周期为T,当它由平衡位置向X 轴正方向运动时,从1/2 最大位移处到最大位移处这段路程所需的时间( ) A、T/12 B、T/8 C、T/6 D、T/4 分析(C),通过相位差和时间差的关系计算。可设位移函数 y=A*sin(ωt),其中ω=2π/T; 当y=A/2, ω t1= π /6 ;当y=A, ω t2= π /2 ;△ t=t2-t1=[ π /(2 ω )]-[ π /(6 ω )]= π/(3ω)=T/6

9-回图(a)中所阿的是两个简谐运动的曲线,若这两个简谐j?动可叠加* 则合成的余弦振动的初相位为() 3 1 (A)-7W (B)—IT(C)F (D)O 分析与解由振动曲线可以知道,这是两个同振动方向、同频率简谐运动, 它们的相位差是TT(即反相位)?运动方程分别为X I= Acos ωt利%2= -^-CoS(((;? + 瓷)?它们的振幅不同.对于这样两个简谐运动M用旋转欠量送,如图(b)很方便 A 求得合运动方程为x=ycos ωt.因而正确答案为(D). 9-目有一个弹簧振子,振幅4 =2-0 X 10-2 m,周期T = 1.0 s,初相<p = 3ιτ∕4.试写出它的运动方程,并作出X - 1图I e - i图和a - t图. 解因3=X∕T,则运动方程 / 2πf ≡?cos(ωt + φ) =ACUS

根据题中给出的数据得 X = 2. 0 Xio '2cos( 2irf + O- 75τr) ( m ) 振子的速度和加速度分别为 t) = dx∕(It = -4π × 10^2Rin(2ττt + 0. 75ττ) (m * s^,) (Z = ?2χ∕df2 = - 8TT2X 10 ^2cos( 2τrt + 0. 75τT) ( m ? s ^2) X-I^V-C及Oft图如图所示.

物理学教程第二版马文蔚下册课后答案完整版

第九章 静 电 场 9-1 电荷面密度均为+σ的两块“无限大”均匀带电的平行平板如图(A ) 放置,其周围空间各点电场强度E (设电场强度方向向右为正、向左为负)随 位置坐标x 变化的关系曲线为图(B )中的( ) 题 9-1 图 分析与解 “无限大”均匀带电平板激发的电场强度为0 2εσ,方向沿带电平板法向向外,依照电场叠加原理可以求得各区域电场强度的大小和方向.因 而正确答案为(B ). 9-2 下列说法正确的是( ) (A )闭合曲面上各点电场强度都为零时,曲面内一定没有电荷 (B )闭合曲面上各点电场强度都为零时,曲面内电荷的代数和必定为零 (C )闭合曲面的电通量为零时,曲面上各点的电场强度必定为零 (D )闭合曲面的电通量不为零时,曲面上任意一点的电场强度都不可能为零 分析与解 依照静电场中的高斯定理,闭合曲面上各点电场强度都为零时,曲面内电荷的代数和必定为零,但不能肯定曲面内一定没有电荷;闭合曲面 的电通量为零时,表示穿入闭合曲面的电场线数等于穿出闭合曲面的电场线 数或没有电场线穿过闭合曲面,不能确定曲面上各点的电场强度必定为零;同理闭合曲面的电通量不为零,也不能推断曲面上任意一点的电场强度都不 可能为零,因而正确答案为(B ). 9-3 下列说法正确的是( ) (A ) 电场强度为零的点,电势也一定为零 (B ) 电场强度不为零的点,电势也一定不为零

(C) 电势为零的点,电场强度也一定为零 (D) 电势在某一区域内为常量,则电场强度在该区域内必定为零 分析与解电场强度与电势是描述电场的两个不同物理量,电场强度为零表示试验电荷在该点受到的电场力为零,电势为零表示将试验电荷从该点移到参考零电势点时,电场力作功为零.电场中一点的电势等于单位正电荷从该点沿任意路径到参考零电势点电场力所作的功;电场强度等于负电势梯度.因而正确答案为(D). *9-4在一个带负电的带电棒附近有一个电偶极子,其电偶极矩p的方向如图所示.当电偶极子被释放后,该电偶极子将( ) (A) 沿逆时针方向旋转直到电偶极矩p水平指向棒尖端而停止 (B) 沿逆时针方向旋转至电偶极矩p水平指向棒尖端,同时沿电场线方向朝着棒尖端移动 (C) 沿逆时针方向旋转至电偶极矩p水平指向棒尖端,同时逆电场线方向朝远离棒尖端移动 (D) 沿顺时针方向旋转至电偶极矩p 水平方向沿棒尖端朝外,同时沿电场线方向朝着棒尖端移动 题9-4 图 分析与解电偶极子在非均匀外电场中,除了受到力矩作用使得电偶极子指向电场方向外,还将受到一个指向电场强度增强方向的合力作用,因而正确答案为(B). 9-5精密实验表明,电子与质子电量差值的最大范围不会超过±10-21e,而中子电量与零差值的最大范围也不会超过±10-21e,由最极端的情况考虑,一个有8个电子,8个质子和8个中子构成的氧原子所带的最大可能净电荷是多少?若将原子视作质点,试比较两个氧原子间的库仑力和万有引力的大小. 分析考虑到极限情况,假设电子与质子电量差值的最大范围为2×10-21e,中子电量为10-21e,则由一个氧原子所包含的8个电子、8个质子和8个中子可求原子所带的最大可能净电荷.由库仑定律可以估算两个带电氧原子间的库仑力,并与万有引力作比较.

物理学上册马文蔚答案

物理学上册马文蔚答案 【篇一:物理学答案(第五版,上册)马文蔚】 (1) 根据上述情况,则必有( ) (2) 根据上述情况,则必有( ) (a) |v|= v,||=(b) |v|≠v,||≠ (c) |v|= v,||≠(d) |v|≠v,||= 但由于|dr|=ds,故drds?,即||=.由此可见,应选(c). dtdt 1 -2 一运动质点在某瞬时位于位矢r(x,y)的端点处,对其速度的大小有四种意见,即 drdrds?dx??dy?(1); (2); (3);(4)?????. dtdtdtdt???dt? 下述判断正确的是( ) (a) 只有(1)(2)正确 (b) 只有(2)正确 (c) 只有(2)(3)正确 (d) 只有(3)(4)正确 分析与解 22dr表示质点到坐标原点的距离随时间的变化率,在极坐标系中叫径向速dt 率.通常用符号vr表示,这是速度矢量在位矢方向上的一个分量;dr 表示速度矢量;在自然dt 22ds?dx??dy?坐标系中速度大小可用公式v?计算,在直角坐标系中则可由公式v??????dtdtdt???? 求解.故选(d). 1 -3 质点作曲线运动,r 表示位置矢量, v表示速度,a表示加速度,s 表示路程, at表示切向加速度.对下列表达式,即 (1)d v /dt =a;(2)dr/dt =v;(3)ds/dt =v;(4)d v /dt|=at.下述判断正确的是( ) (a) 只有(1)、(4)是对的 (b) 只有(2)、(4)是对的 (c) 只有(2)是对的(d) 只有(3)是对的 dv表示切向加速度at,它表示速度大小随时间的变化率,是加速度矢量沿速dt dr度方向的一个分量,起改变速度大小的作用;在极坐标系中表示径向速率vr(如题1 -2 所dt分析与解 述);dsdv在自然坐标系中表示质点的速率v;而表示加速度的大小而不是切向加速度adtdt t.因此只有(3) 式表达是正确的.故选(d). 1 -4 一个质点在做圆周运动时,则有( )

马文蔚物理学教程测试卷_A

诚杜 姓专 学信考试 绝作弊 名 业班级 籍号 2030/ 2031学年《大学物理88学时》 复习 试卷 甲 此为非正规复习测试卷,总分100,小题每个2分,大题每个5分,采用减分制,剩下的算考勤 课程编号: 一、填空题(每空1分,共计20分) 1、1 -1 质点作曲线运动,在时刻t 质点的位矢为r ,速度为v ,速率为v ,t 至(t +Δt )时间内的位移为Δr , 路程为Δs , 位矢大小的变化量为Δr ( 或称Δ|r |),平均速度为v ,平均速率为v . (1) 根据上述情况,则必有( ) (A) |Δr |= Δs = Δr (B) |Δr |≠ Δs ≠ Δr ,当Δt →0 时有|d r |= d s ≠ d r (C) |Δr |≠ Δr ≠ Δs ,当Δt →0 时有|d r |= d r ≠ d s (D) |Δr |≠ Δs ≠ Δr ,当Δt →0 时有|d r |= d r = d s (2) 根据上述情况,则必有( ) (A) |v |= v ,|v |= v (B) |v |≠v ,|v |≠ v (C) |v |= v ,|v |≠ v (D) |v |≠v ,|v |= v 2、 用水平力F N 把一个物体压着靠在粗糙的竖直墙面上保持静止.当F N 逐渐增大时,物体所受的静摩擦力F f 的大小( ) (A) 不为零,但保持不变 (B) 随F N 成正比地增大 (C) 开始随F N 增大,达到某一最大值后,就保持不变 (D) 无法确定 3、对功的概念有以下几种说法: (1) 保守力作正功时,系统内相应的势能增加; (2) 质点运动经一闭合路径,保守力对质点作的功为零; (3) 作用力和反作用力大小相等、方向相反,所以两者所作功的代数和必为零. 下列上述说法中判断正确的是( ) (A) (1)、(2)是正确的 (B) (2)、(3)是正确的 (C) 只有(2)是正确的(D) 只有(3)是正确的 4、一圆盘绕通过盘心且垂直于盘面的水平轴转动,轴摩擦不计.如图射来两个质量相同,速度大小相同,方向相反并在一条直线上的子弹,它们同时射入圆盘并且留在盘内,则子弹射入后的瞬间,圆盘和子弹系统的角动量L 以及圆盘的角速度ω的变化情况为( ) (A )L 不变,ω增大 (B )两者均不变 (C )L 不变,ω减小 (D )两者均不确定

物理学教程第二版马文蔚上册课后问题详解完整版

第一章 质点运动学 1 -1 质点作曲线运动,在时刻t 质点的位矢为r ,速度为v ,速率为v ,t 至(t +Δt )时间的位移为Δr , 路程为Δs , 位矢大小的变化量为Δr ( 或称Δ|r |),平均速度为v ,平均速率为v . (1) 根据上述情况,则必有( ) (A) |Δr |= Δs = Δr (B) |Δr |≠ Δs ≠ Δr ,当Δt →0 时有|d r |= d s ≠ d r (C) |Δr |≠ Δr ≠ Δs ,当Δt →0 时有|d r |= d r ≠ d s (D) |Δr |≠ Δs ≠ Δr ,当Δt →0 时有|d r |= d r = d s (2) 根据上述情况,则必有( ) (A) |v |= v ,|v |= v (B) |v |≠v ,|v |≠ v (C) |v |= v ,|v |≠ v (D) |v |≠v ,|v |= v 分析与解 (1) 质点在t 至(t +Δt )时间沿曲线从P 点运动到P′点,各量关系如图所示, 其中路程Δs =PP′, 位移大小|Δr |=PP ′,而Δr =|r |-|r |表示质点位矢大小的变化量,三个量的物理含义不同,在曲线运动小也不相等(注:在直线运动中有相等的可能).但当Δt →0 时,点P ′无限趋近P 点,则有|d r |=d s ,但却不等于d r .故选(B). (2) 由于|Δr |≠Δs ,故t s t ΔΔΔΔ≠r ,即|v |≠v . 但由于|d r |=d s ,故t s t d d d d =r ,即|v |=v .由此可见,应选(C). 1 -2 一运动质点在某瞬时位于位矢r (x,y )的端点处,对其速度的大小有四种意见,即 (1)t r d d ; (2)t d d r ; (3)t s d d ; (4)22d d d d ?? ? ??+??? ??t y t x . 下述判断正确的是( ) (A) 只有(1)(2)正确 (B) 只有(2)正确 (C) 只有(2)(3)正确 (D) 只有(3)(4)正确

大学_物理学_第五版_马文蔚_答案上下册第七章

第七章 稳恒磁场 一、毕奥—萨伐尔定律 1、如图所示,几种载流导线在平面内分布,电流均为 I ,它们在O 点的磁感应强度各为多少? 7-1 图 解 (a ) R I B 800μ= 方向垂直纸面向外 (b ) R I R I B πμμ22000- = 方向垂直纸面向里 (c ) R I R I B 42000μπμ+= 方向垂直纸面向外 7-2 如图7-2,一根无限长直导线,通有电流I ,中部一段弯成圆弧形。求图中P 点磁感应强度的大小。 7-2图 解 如图,直线AB 中电流在P 点产生的磁感应强度 ()0112cos cos 4πI B d m q q = - 式中12,0,302 a d q q = ==

)2 3 1(2)30cos 0(cos 200001-= -=πμπ μa I a I B 方向垂直纸面向内。 同理,直线DE 中电流在P 点产生的磁感应强度 )2 3 1(202-= πμa I B 方向与1B 方向相同。 圆弧BCD 中电流在P 点产生的磁感应强度 a I a I B 63601202003μμ=? = 方向与1B 方向相同。 P 点总的磁感应强度 123B B B B =++ = a I a I a I a I 00 0021 .06)23 1(2)231(2μμπμπμ=+-+- 方向垂直纸面向内。 7-3、如右图所示,两根导线沿半径方向引到铁环上的A 、B 两点。并在很远处与电源相连。求环中心的磁感应强度。 解:环中心O 位于直线电流的延长线上,电流的直线部分在该点不产生磁场。 设铁环的优弧长l 1,其中电流强度I 1,劣弧长l 2,电流 7-3图 强度为I 2.因为优弧与劣弧连端的电压相等,可得I 1R 1 = I 2R 2 铁环的截面积和电阻率是一定的,因此电阻与长度成正比, 于是有 I 1l 1 = I 2l 2 (1) 优弧上任一电流元在O 点产生磁感应强度 01 12 d d 4I B l R μπ= 方向垂直纸面向外。优弧在O 点产生的磁感应强度 1 0011 1122 B d 44l I I l B d l R R μμππ===?? 方向垂直于纸面向内。 O 点总的磁感应强度

物理学教程(二)下册马文蔚_答案(第二版)9—13

第十一章 恒定磁场 11-1 两根长度相同的细导线分别多层密绕在半径为R 和r 的两个长直圆筒上形成两个螺线管,两个螺线管的长度相同,R =2r ,螺线管通过的电流相同为I ,螺线管中的磁感强度大小r R B B 、满足( ) (A ) r R B B 2= (B ) r R B B = (C ) r R B B =2 (D )r R B B 4= 分析与解 在两根通过电流相同的螺线管中,磁感强度大小与螺线管线圈单位长度的匝数成正比.根据题意,用两根长度相同的细导线绕成的线圈单位长度的匝数之比 2 1==R r n n r R 因而正确答案为(C ). 11-2 一个半径为r 的半球面如图放在均匀磁场中,通过半球面的磁通量 为( ) (A )B r 2π2 (B ) B r 2 π (C )αB r cos π22 (D ) αB r cos π2 题 11-2 图 分析与解 作半径为r 的圆S ′与半球面构成一闭合曲面,根据磁场的高斯定

理,磁感线是闭合曲线,闭合曲面的磁通量为零,即穿进半球面S 的磁通量等于穿出圆面S ′的磁通量;S B ?=m Φ.因而正确答案为(D ). 11-3 下列说法正确的是( ) (A ) 闭合回路上各点磁感强度都为零时,回路内一定没有电流穿过 (B ) 闭合回路上各点磁感强度都为零时,回路内穿过电流的代数和必定为零 (C ) 磁感强度沿闭合回路的积分为零时,回路上各点的磁感强度必定为零 (D ) 磁感强度沿闭合回路的积分不为零时,回路上任意一点的磁感强度都不可能为零 分析与解 由磁场中的安培环路定律,磁感强度沿闭合回路的积分为零时,回路上各点的磁感强度不一定为零;闭合回路上各点磁感强度为零时,穿过回路的电流代数和必定为零.因而正确答案为(B ). 11-4 在图(a)和(b)中各有一半径相同的圆形回路L1 、L2 ,圆周内有电流I1 、I2 ,其分布相同,且均在真空中,但在(b)图中L2 回路外有电流I3 ,P 1 、P 2 为两圆形回路上的对应点,则( ) (A ) ? ??=?21L L d d l B l B ,21P P B B = (B ) ? ??≠?21L L d d l B l B ,21P P B B = (C ) ? ??=?21L L d d l B l B ,21P P B B ≠ (D ) ? ??≠?21L L d d l B l B ,21P P B B ≠

物理学简明教程马文蔚第1至7章课后习题答案详解.

1 -1 质点作曲线运动,在时刻t 质点的位矢为r ,速度为v ,速率为v ,t 至(t +Δt )时间内的位移为Δr , 路程为Δs , 位矢大小的变化量为Δr ( 或称Δ|r |),平均速度为v ,平均速率为v . (1) 根据上述情况,则必有( ) (A) |Δr |= Δs = Δr (B) |Δr |≠ Δs ≠ Δr ,当Δt →0 时有|d r |= d s ≠ d r (C) |Δr |≠ Δr ≠ Δs ,当Δt →0 时有|d r |= d r ≠ d s (D) |Δr |≠ Δs ≠ Δr ,当Δt →0 时有|d r |= d r = d s (2) 根据上述情况,则必有( ) (A) |v |= v ,|v |= v (B) |v |≠v ,|v |≠ v (C) |v |= v ,|v |≠ v (D) |v |≠v ,|v |= v 分析与解 (1) 质点在t 至(t +Δt )时间内沿曲线从P 点运动到P′点,各 量关系如图所示, 其中路程Δs =PP′, 位移大小|Δr |=PP ′,而Δr =|r |-|r |表示质点位矢大小的变化量,三个量的物理含义不同,在曲线运动中大小也不相等(注:在直线运动中有相等的可能).但当Δt →0 时,点P ′无限趋近P 点,则有|d r |=d s ,但却不等于d r .故选(B). (2) 由于|Δr |≠Δs ,故t s t ΔΔΔΔ≠r ,即|v |≠v . 但由于|d r |=d s ,故t s t d d d d =r ,即|v |=v .由此可见,应选(C). 1 -2 一运动质点在某瞬时位于位矢r (x,y )的端点处,对其速度的大小有 四种意见,即

物理学教程第二版马文蔚上册课后答案完整版

物理学教程第二版马文蔚上册课后答案完整版 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

第一章 质点运动学 1 -1 质点作曲线运动,在时刻t 质点的位矢为r ,速度为v ,速率为v,t 至(t +Δt )时间内的位移为Δr , 路程为Δs , 位矢大小的变化量为Δr ( 或称Δ|r |),平均速度为v ,平均速率为v . (1) 根据上述情况,则必有( ) (A) |Δr |= Δs = Δr (B) |Δr |≠ Δs ≠ Δr ,当Δt →0 时有|d r |= d s ≠ d r (C) |Δr |≠ Δr ≠ Δs ,当Δt →0 时有|d r |= d r ≠ d s (D) |Δr |≠ Δs ≠ Δr ,当Δt →0 时有|d r |= d r = d s (2) 根据上述情况,则必有( ) (A) |v |= v ,|v |= v (B) |v |≠v ,|v |≠ v (C) |v |= v ,|v |≠ v (D) |v |≠v ,|v |= v 分析与解 (1) 质点在t 至(t +Δt )时间内沿曲线从P 点运动到P′点,各量关系如图所示, 其中路程Δs =PP′, 位移大小|Δr |=PP ′,而Δr =|r |-|r |表示质点位矢大小的变化量,三个量的物理含义不同,在曲线运动中大小也不相等(注:在直线运动中有相等的可能).但当Δt →0 时,点P ′无限趋近P 点,则有|d r |=d s ,但却不等于d r .故选(B). (2) 由于|Δr |≠Δs ,故t s t ΔΔΔΔ≠r ,即|v |≠v . 但由于|d r |=d s ,故t s t d d d d =r ,即|v |=v .由此可见,应选(C). 1 -2 一运动质点在某瞬时位于位矢r (x,y )的端点处,对其速度的大小有四种意见,即 (1)t r d d ; (2)t d d r ; (3)t s d d ; (4)22d d d d ?? ? ??+??? ??t y t x .

物理学教程(第二版) 马文蔚上册公式原理整理

整理人:周潘勇 1 物理公式汇总 1、 角加速度 α= 2、 3、 圆周运动中v=r ω 4、 切向加速度 a t =r α 法向加速度 a n =r ω2 5、 力矩M=r × F=rFsin θ=J α= 6、 M=αΣr i m i 7、 转动惯量J=Σr i 2 i =∫r 2dm 8、 9、 角动量L=r ×p=r ×m v=mR 2ω=J ω 10、∫t1t2Mdt=J 2ω2-J 1ω1 11、力矩的功 W=M θ=∫Md θ 12、力矩的功率 P=M ω 13、功W=1/2Jw 22-1/2Jw 12 14、弹簧振子 F=-kx=ma a=-kx/m 15、周期 T=2π/ω 弹簧振子的角速度 ω=√k/m 周期 T=2π√m/k 16、频率 γ=1/T=ω/2π d ω dt ω=ω0 +αt ω2=ω02+2α(θ-θ0) θ=θ0+ω0t+1/2αt 2 dL dt m,l m,l m,r m,r J=ml 2/12 J=ml 2/3 J=mr 2/2 J=mr 2 圆盘 圆环

整理人:周潘勇 2 角频率/圆频率 ω=2πγ 17、简谐运动的合成(注意要将所有的都化成余弦才能做) X 1=A 1cos(ωt+θ1) X 2=A 2cos(ωt+θ2) X=Acos(ωt+θ) A=√A 12+A 22+2A 1A 2cos(θ2-θ1) tan θ= 18、简谐运动的能量 Ek=1/2m ω2A 2sin 2(ωt+θ) Ep=1/2kA 2cos 2(ωt+θ) E=1/2kA 2 19、波的传播方程 向右传播 y=Acos[ω(t-x/u)+θ] y=Acos[2π(t/T-x/λ)+θ] y=Acos (ωt-2πx/λ+θ) 向左传播 y=Acos[ω(t+x/u)+θ] 20、T=273+t(K) 21、标准大气压 1atm=1.013×105pa 22、 23、PV=NkT=γRT=m/MRT P=nkT k=R/N=1.38×10-23J/K R=8.31J/mol 24、分子数密度 n=N/V 25、V x 2=V y 2=V z 2=1/3V 2 26、P=1/3nmV 2=2/3n(1/2mV 2) =2/3n εk 27、平均平动动能 εk =3/2kT 28、自由度为i 的分子的平均能量 ε=i/2kT 29、理想气体的内能 E=γi/2RT 单原子 双原子分子 三原子分子 分子 刚性 刚性 自由度(i) 3(平) 5=3(平)+2(转) 6=3(平)+3() 30、三种速率的比较 A 1sin θ1+A 2sin θ2 A 1cos θ1+A 2cos θ2 P 1V 1 T 1 P 2V 2 T 2 = 最慨然速率 Vp=√2kT/m=√2RT/M 平均速率 v=√8kT/πm=√8RT/πM 方均根速率 vrms=√v 2=√3kT/m=√3RT/M

物理学教程(马文蔚、周雨青)上册课后答案 三

第三章动量守恒定律和能量守恒定律 3 -1对质点组有以下几种说法: (1) 质点组总动量的改变与内力无关; (2) 质点组总动能的改变与内力无关; (3) 质点组机械能的改变与保守内力无关. 下列对上述说法判断正确的是() (A) 只有(1)是正确的(B) (1)、(2)是正确的 (C) (1)、(3)是正确的(D) (2)、(3)是正确的 分析与解在质点组中内力总是成对出现的,它们是作用力与反作用力.由于一对内力的冲量恒为零,故内力不会改变质点组的总动量.但由于相互有作用力的两个质点的位移大小以及位移与力的夹角一般不同,故一对内力所作功之和不一定为零,应作具体分析,如一对弹性内力的功的代数和一般为零,一对摩擦内力的功代数和一般不为零,对于保守内力来说,所作功能使质点组动能与势能相互转换,因此保守内力即使有可能改变质点组的动能,但也不可能改变质点组的机械能.综上所述(1)(3)说法是正确的.故选(C). 3 -2有两个倾角不同、高度相同、质量一样的斜面放在光滑的水平面上,斜面是光滑的,有两个一样的物块分别从这两个斜面的顶点由静止开始滑下,则() (A) 物块到达斜面底端时的动量相等 (B) 物块到达斜面底端时动能相等 (C) 物块和斜面(以及地球)组成的系统,机械能不守恒 (D) 物块和斜面组成的系统水平方向上动量守恒 分析与解对题述系统来说,由题意知并无外力和非保守内力作功,故系统机械能守恒.物体在下滑过程中,一方面通过重力作功将势能转化为动能,另一方面通过物体与斜面之间的弹性内力作功将一部分能量转化为斜面的动能,其大小取决其中一个内力所作功.由于斜面倾角不同,故物体沿不同倾角斜面滑至底端时动能大小不等.动量自然也就不等(动量方向也不同).故(A)(B)(C)三种说法均不正确.至于说法(D)正确,是因为该系统动量虽不守恒(下滑前系统动量为零,下滑后物体与斜面动量的矢量和不可能为零.由此可知,此时向上的地面支持力并不等于物体与斜面向下的重力),但在水平方向上并无外力,故系统在水平方向上分动量守恒. 3 -3对功的概念有以下几种说法: (1) 保守力作正功时,系统内相应的势能增加; (2) 质点运动经一闭合路径,保守力对质点作的功为零; (3) 作用力和反作用力大小相等、方向相反,所以两者所作功的代数和必为零. 下列上述说法中判断正确的是() (A) (1)、(2)是正确的(B) (2)、(3)是正确的 (C) 只有(2)是正确的(D) 只有(3)是正确的 分析与解保守力作正功时,系统内相应势能应该减少.由于保守力作功与路径无关,而只与始末位置有关,如质点环绕一周过程中,保守力在一段过程中作正功,在另一段过程中必然作负功,两者之和必为零.至于一对作用力与反作用力分别作用于两个质点所作功之和未必为

物理学教程(马文蔚、周雨青)上册课后答案八

第八章热力学基础 8-1如图,一定量的理想气体经历acb过程时吸热700 J,则经历acbda过程时,吸热为() (A) – 700 J (B)500 J (C)- 500 J (D)-1 200 J 分析与解理想气体系统的内能是状态量,因此对图示循环过程acbda,内能增量ΔE=0,由热力学第一定律Q=ΔE+W,得Q acbda=W= W acb+W bd+W da,其中bd过程为等体过程,不作功,即W bd=0;da为等压过程,由pV图可知,W da= - 1 200 J. 这里关键是要求出W acb,而对acb过程,由图可知a、b两点温度相同,即系统内能相同.由热力学第一定律得W acb=Q acb-ΔE=Q acb=700 J,由此可知Q acbda= W acb+W bd+W da=- 500 J. 故选(C) 题8-1 图 8-2如图,一定量的理想气体,由平衡态A 变到平衡态B,且它们的压强相等,即p A=p B,请问在状态A和状态B之间,气体无论经过的是什么过程,气体必然() (A) 对外作正功(B) 内能增加 (C) 从外界吸热(D) 向外界放热 题8-2 图 分析与解由p-V图可知,p A V A<p B V B,即知T A<T B,则对一定量理想气体必有E B>E A .即气体由状态A 变化到状态B,内能必增加.而作功、热传递是过程量,将与具体过程有关.所以(A)、(C)、(D)不是必然结果,只有(B)正确. 8-3两个相同的刚性容器,一个盛有氢气,一个盛氦气(均视为刚性分子理想气体).开始时

它们的压强和温度都相同,现将3J 热量传给氦气,使之升高到一定的温度.若使氢气也升高同样的温度,则应向氢气传递热量为( ) (A) 6J (B) 3 J (C) 5 J (D) 10 J 分析与解 当容器体积不变,即为等体过程时系统不作功,根据热力学第一定律 Q =ΔE +W ,有Q =ΔE .而由理想气体内能公式T R i M m E Δ2 Δ'=, 可知欲使氢气和氦气升高相同温度,须传递的热量 ??? ? ? ?'???? ? ?'=e e e 2 2 2e 2 H H H H H H H H /:i M m i M m Q Q .再由理想气体物态方程pV =M m ' RT ,初始时,氢气和氦气是具有相同的温度、压强和体积,因而物质的量相同,则3/5/:e 2 e 2 H H H H ==i i Q Q .因此正确答案为(C). 8-4 一定量理想气体分别经过等压,等温和绝热过程从体积1V 膨胀到体积2V ,如图所示,则下述正确的是 ( ) (A ) C A →吸热最多,内能增加 (B ) D A →内能增加,作功最少 (C ) B A →吸热最多,内能不变 (D ) C A →对外作功,内能不变 分析与解 由绝热过程方程=γ pV 常量,以及等温过程方程pV =常量可知在同一 p-V 图中 当绝热线与等温线相交时,绝热线比等温线要陡,因此图中B A →为等压过程,C A →为等温过程,D A →为绝热过程.又由理想气体的物态方程RT pV ν=可知,p-V 图上的pV 积越大,则该点温度越高.因此图中B C A D T T T T <=<.对一定量理想气体内能, RT i E 2 ν =,由此知0>?AB E ,0=?AC E ,.0>. 又由热力学第一定律Q =W +ΔE 可知0=>>AD AC AB Q Q Q .因此答 案A 、B 、C 均不对.只有(D )正确.

大学物理马文蔚版,下册复习题,有答案,有详解

一、简答题 1. 怎样判定一个振动是否做简谐振动?写出简谐振动的运动学方程。 2. 从动力学的角度说明什么是简谐振动,并写出其动力学方程。 3.简谐运动的三要素是什么?各由什么因素决定。 二、选择题 1.一个质点作简谐运动,振幅为A ,在起始时刻质点的位移为2 A ,且向x 轴正方向运动,代表此简谐运动的旋转矢量为( )。 2. 如图已知两振动曲线x 1 、x 2 ,他们的初相位之差12??-为( ) (A ) 32π (B )3 2π - (C )π (D )π- 3.质点在X 轴上作简谐振动,振幅为A ,0=t 时质点在 A 2 2 处,向平衡位置

运动,则质点振动的初相位为( ) (A)2π; (B)4π ; (C)4π- ; (D)2 π-。 三、填空题 1. 振幅为A 的简谐振动在 位置动能最大,在 位置势能最大, ___________________位置势能与动能相等。 2. 两个同方向同频率的简谐振动,其振动表达式分别为: )21 5c o s (41π+ =t x (SI) ,)215cos(22π+=t x (SI) )2 15cos(63π-=t x (SI) 则x 1,x 2的合振动的振辐为 ,初相为 。则x 1,x 3的合振动的振辐为 ,初相为 。 3.两质点1、2同在X 轴上作简谐振动振幅A 相周期均为T = 12s ;0=t 时刻,质点1在 A 2 2 处,并向平衡位置运动,质点2在A -处,也向平衡位置运动。则两质点振动的相位差为 ;两质点第一次通过平衡位置的时间分别为 和 。 四、计算题 1.如图9-1,质量为1m 的物体与劲度系数为k 的轻质弹簧相连,置于光滑平面上静止,现有质量为2m 的小球以水平速度v 和1m 发生完全非弹性碰撞,试分析碰撞后系统的运动规律,并写出相应的运动方程。 2.某质点作简谐振动,振动曲线如图所示,已知质点在s 1t =时位于a 点, A 2 2x =。(1)在图中标出质点在a 、b 、c 、d 处的振动方向;(2)求该质点的 振动方程。 图9-1

物理学教程第二版马文蔚上册课后答案完整版

第一章 质点运动学 1 -1 质点作曲线运动,在时刻t 质点的位矢为r ,速度为v ,速率为v ,t 至(t +Δt )时间内的位移为Δr , 路程为Δs , 位矢大小的变化量为Δr ( 或称Δ|r |),平均速度为v ,平均速率为v . (1) 根据上述情况,则必有( ) (A) |Δr |= Δs = Δr (B) |Δr |≠ Δs ≠ Δr ,当Δt →0 时有|d r |= d s ≠ d r (C) |Δr |≠ Δr ≠ Δs ,当Δt →0 时有|d r |= d r ≠ d s (D) |Δr |≠ Δs ≠ Δr ,当Δt →0 时有|d r |= d r = d s (2) 根据上述情况,则必有( ) (A) |v |= v ,|v |= v (B) |v |≠v ,|v |≠ v (C) |v |= v ,|v |≠ v (D) |v |≠v ,|v |= v 分析与解 (1) 质点在t 至(t +Δt )时间内沿曲线从P 点运动到P′点,各量关系如图所示, 其中路程Δs =PP′, 位移大小|Δr |=PP ′,而Δr =|r |-|r |表示质点位矢大小的变化量,三个量的物理含义不同,在曲线运动中大小也不相等(注:在直线运动中有相等的可能).但当Δt →0 时,点P ′无限趋近P 点,则有|d r |=d s ,但却不等于d r .故选(B). (2) 由于|Δr |≠Δs ,故t s t ΔΔΔΔ≠r ,即|v |≠v . 但由于|d r |=d s ,故t s t d d d d =r ,即|v |=v .由此可见,应选(C). 1 -2 一运动质点在某瞬时位于位矢r (x,y )的端点处,对其速度的大小有四种意见,即 (1)t r d d ; (2)t d d r ; (3)t s d d ; (4)22d d d d ?? ? ??+??? ??t y t x . 下述判断正确的是( ) (A) 只有(1)(2)正确 (B) 只有(2)正确 (C) 只有(2)(3)正确 (D) 只有(3)(4)正确 分析与解 t r d d 表示质点到坐标原点的距离随时间的变化率,在极坐标系中叫径向速率.通常用符号v r 表示,这是速度矢量在位矢方向上的一个分量;t d d r 表示速度矢量;在自然坐标系中速度大小可用公式t s d d =v 计算,在直角坐标系中则可由公式22d d d d ?? ? ??+??? ??=t y t x v 求解.故选(D). 1 -3 质点作曲线运动,r 表示位置矢量, v 表示速度,a 表示加速度,s 表示路程, a t表示切向加速

最新大学 物理学 第五版 马文蔚 答案上下册第十二章

第十二章气体动理论 12-1 温度为0℃和100℃时理想气体分子的平均平动动能各为多少?欲使分子的平均平动动能等于1eV,气体的温度需多高? 解:= 1ε2 31 kT =5.65×21 10 -J , =2ε2 32kT =7.72×2110-J 由于1eV=1.6×19 10 -J , 所以理想气体对应的温度为:T=2ε/3k =7.73×310 K 12-2一容器中储有氧气,其压强为0.1个标准大气压,温度为27℃,求:(1)氧气分子的数密度n ;(2)氧气密度 ρ;(3)氧气分子的平均平动动能k ε? (1)由气体状态方程 nkT p =得,24 23 51045.2300 1038.110013.11.0?=????==-kT p n 3m - (2)由气体状态方程 RT M M pV mol = (M , mol M 分别为氧气质量和摩尔质量) 得氧气密度: 13.0300 31.810013.11.0032.05mol =????===RT p M V M ρ 3m kg -? (3) 氧气分子的平均平动动能21231021.63001038.12 3 23--?=???== kT k ε 12-3 在容积为2.0×33 m 10 -的容器中,有内能为6.75×210J 的刚性双原子理想气体分子,求(1)气 体的压强;(2)设分子总数5.4×22 10个,求气体温度;(3)气体分子的平均平动动能? 解:(1)由2 iRT M m = ε 以及RT M m pV = , 可得气体压强p =iV ε2=1.35×5 10 Pa (2)分子数密度V N n = , 得该气体的温度62.3=== Nk pV nk p T ×210K (3)气体分子的平均平动动能为 = ε2 3kT =7.49×2110-J 12-4 2 10 0.2-?kg 氢气装在3 10 0.4-?m 3 的容器内,当容器内的压强为5 1090.3?Pa 时,氢气分子 的平均平动动能为多大? 解:由 RT M m pV = 得 mR MpV T = 所以221089.32323-?=?== mR MpV k kT εJ 12-5 1mol 刚性双原子气体分子氢气,其温度为27℃,求其对应的平动动能、转动动能和内能各是多少?

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