四川大学物理习题册第五章解答
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,m/s 6/(1):−==t x v ΔΔ解质点运动学(1)——答案一、选择题1.D2.B3.D4.D5.D 二、填空题 1. 23 m/s2. ()[]t t A t ωβωωωββsin 2cos e 22 +−−; ()ωπ/1221+n (n = 0, 1, 2,…) 3. 0.1 m/s 24. bt +0v ; 2402/)(b R bt ++v5. −g /2; ()g 3/322v 三、计算题1.2.3.(1)t A y tA x ωωsin cos 21==,消去t 得轨道方程为1222212=+A y A x (椭圆)(2)r j t A i t A dtvd j t A i t A dtrd 2221221sin cos a cos sin v ωωωωωωωωω−=−−==+−==a 与反向,故a 恒指向椭圆中心。
(3)当t=0时,x=A 1,y=0,质点位于ωπ2=t 时,2212sin,02cosA A y A x ====ππ。
质点位于图中的Q 点。
显然质点在椭圆形轨,910(2)2t t dx/dt v −==,/16(2)s v −=,1810t −=dt dv a /(3)=s2(2)m/26−=a vx 处的速度为解:设质点在dt dx dx dv dt dv a ⋅==dxdv v =x 263+=,)63(002dx x vdv v x∫∫+=)4(631/2x x v +=道上沿反时针方向运动。
在M 点,加速度a 的切向分量t a 如图所示。
可见在该点切向加速度t 的方向与速度v 的方向相反。
所以,质点在通过M 点速率减小。
4.5.所以质点的运动方程为:解:先求质点的位置,s 2=t 225220×+×=s )(m)(60在大圆=dt ds v /=,1020t +=m/s40(2)=v 时s 2=t dt dv a t /=m/s10=R va n/2=。
A1r 2r ab1、 下列几个叙述中哪一个是正确的?A 、电场中某点场强的方向,就是将点电荷放在该点所受电场力的方向;B 、在以点电荷为中心的球面上,由该点电荷所产生的场强处处相同;C 、场强方向可由E =F/q 定出,其中q 为试验电荷的电量,q 可正可负; D 、以上说法都不正确。
[ ] 1. C解释:A 答案点电荷可能有正负;B 答案场强是矢量2、 关于高斯定理的理解有下面几种说法,其中正确的是 A 、如果高斯面内无电荷,则高斯面上E处处为零; B 、如果高斯面上E处处不为零,则该面内必无电荷;C 、如果高斯面内有净电荷,则通过该面的电通量必不为零;D 、如果高斯面上E处处为零,则该面内必无电荷。
[ ] 2. C解释:A 答案通量为零不一定场强为零;D 答案考虑等量异号电荷,可以使得处处为零。
3、 在静电场中,下列说法中哪一个是正确的?A 、带正电荷的导体,其电势一定是正值;B 、等势面上各点的场强一定相等;C 、场强为零处,电势也一定为零;D 、场强相等处,电势梯度矢量一定相等。
[ ] 3. D解释:A 答案电势是个相对值,要参考零电势的选择。
4、 如图所示,在电荷为Q -的点电荷A 的静电场中,将另一电荷为q 的点电荷B 从a 点移到b 点,a 、b 两点距离点电荷A 的距离分别为1r 和2r ,则移动过程中电场力做的功为 A 、012114Q r r πε⎛⎫-- ⎪⎝⎭; B 、012114qQ r r πε⎛⎫- ⎪⎝⎭;C 、012114qQ r r πε⎛⎫-- ⎪⎝⎭; D 、()0214qQ r r πε-- [ ]4. C解释:电场力做功等于电势能差,注意正负号。
5、 两个均匀带电的同心球面,半径分别为R 1、R 2(R 1<R 2),小球带电Q ,大球带电-Q ,下列各图中哪一个正确表示了电场的分布 [ ](A) (B) (C) (D) 5. D解释:由高斯定理依次求出各部分场强即可。
练习 十三知识点:理想气体状态方程、温度、压强公式、能量均分原理、理想气体内能一、选择题1. 容器中储有一定量的处于平衡状态的理想气体,温度为T ,分子质量为m ,则分子速度在x 方向的分量平均值为 (根据理想气体分子模型和统计假设讨论) ( )(A )x υ=(B )x υ= (C )m kT x 23=υ; (D )0=x υ。
解:(D)平衡状态下,气体分子在空间的密度分布均匀,沿各个方向运动的平均分子数相等,分子速度在各个方向的分量的各种平均值相等,分子数目愈多,这种假设的准确度愈高.2. 若理想气体的体积为V ,压强为p ,温度为T ,一个分子的质量为m ,k 为玻耳兹曼常量,R 为摩尔气体常量,则该理想气体的分子数为 ( )(A )pV /m ; (B )pV /(kT ); (C )pV /(RT ); (D )pV /(mT )。
解: (B)理想气体状态方程NkT T N R N RT m N Nm RT M M pV AA mol ====3.根据气体动理论,单原子理想气体的温度正比于 ( )(A )气体的体积; (B )气体的压强;(C )气体分子的平均动量;(D )气体分子的平均平动动能。
解: (D)kT v m k 23212==ε (分子的质量为m )4.有两个容器,一个盛氢气,另一个盛氧气,如果两种气体分子的方均根速率相等,那么由此可以得出下列结论,正确的是 ( )(A )氧气的温度比氢气的高; (B )氢气的温度比氧气的高; (C )两种气体的温度相同; (D )两种气体的压强相同。
解:(A) kT v m k 23212==ε,2222H O H O T T m m =(分子的质量为m ) 5.如果在一固定容器内,理想气体分子速率都提高为原来的2倍,那么 ( )(A )温度和压强都升高为原来的2倍;(B )温度升高为原来的2倍,压强升高为原来的4倍; (C )温度升高为原来的4倍,压强升高为原来的2倍; (D )温度与压强都升高为原来的4倍。
一、选择题1.贝可勒尔在120 年前首先发现了天然放射现象,如今原子核的放射性在众多领域中有着广泛应用。
下列属于核聚变的是( )A .23411120H H He n +→+ B .427301213130He Al P n +→+ C .14140671C N e -→+D .2351131103192053390U n I Y 2n +→++2.下面关于结合能和比结合能的说法中,正确的有( ) A .原子核拆解成核子放出的能量称为结合能B .比结合能越大的原子核越稳定,因此它的结合能也一定越大C .重核与中等质量原子核相比较,重核的结合能和比结合能都大D .中等质量原子核的结合能和比结合能均比轻核的要大 3.以下说法正确的是( )A .β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时产生的B .23290Th 成为原子核20882Pb ,要经过8次α衰变和6次β衰变C .α、β、γ三种射线中,γ射线的穿透能力和电离能力都最强D .2812Mg 半衰期为21小时,则10个2812Mg 原子核,经过21小时后还有5个未衰变 4.下列说法正确的是( )A .23892U 衰变为22286Rn 要经过4次α衰变和2次β衰变B .衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的C .查德威克发现了中子,并第一次实现了人工合成放射性同位素D .汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子,并准确测出了电子的电荷量 5.下列说法中正确的是( )A .机械波和光有波动性,实物粒子不具有波动性B .用弧光灯发出紫外线照射锌板并发生光电效应后,锌板带正电C .由于核聚变需要很高的环境温度,21H 和31H 发生聚变过程中是需要从外界吸收能量的 D .构成物体的质量是守恒不变的 6.下列说法中正确的是( ) A .钍的半衰期为24天。
1g 钍23490Th 经过 120 天后还剩0.2g 钍B .一单色光照到某金属表面时,有光电子从金属表面逸出,延长入射光照射时间,光电子的最大初动能不会变化 C .放射性同位素23490Th 经α、β衰变会生成22286Rn ,其中经过了2次α衰变和 3 次β衰变D .大量处于n =4激发态的氢原子向低能级跃迁时,最多可产生4种不同频率的光子 7.钍23490Th 具有放射性,它能放出一个新的粒子而变为镤23491Pa ,同时伴随γ射线产生,其方程为2342349091Th Pa x →+,钍的半衰期为24天,则下列说法中正确的是( )A .此反应为钍核裂变,释放大量的核能,方程中的x 代表质子B .x 是钍核中的一个中子转化成一个质子时产生的C .γ射线是镤原子核外电子跃迁放出的高速粒子D .1g 钍23490Th 经过120天后还剩0.2g 钍8.关于天然放射线性质的说法正确的是( )A .γ射线就是中子流B .α射线有较强的穿透性C .电离本领最强的是γ射线D .β射线是高速电子流 9.有一钚的同位素23994Pu 核静止在匀强磁场中,该核沿与磁场垂直的方向放出x 粒子后,变成铀(U )的一个同位素原子核.铀核与x 粒子在该磁场中的旋转半径之比为1:46,则( )A .放出的x 粒子是42He B .放出的x 粒子是01e -C .该核反应是β衰变反应D .x 粒子与铀核在磁场中的旋转周期相等10.铀(23892U )经过α、β衰变后形成稳定的铅(20682Pb ),在衰变过程中,中子转变为质子的个数为( )A .6个B .14个C .22个D .32个11.本题用大写字母代表原子核,E 经α衰变边长F ,再经β衰变变成G ,再经α衰变成为H ,上述系列衰变可记为下式:E F G βαα→→→H ;另一系列衰变如下:P Q R S ββα→→→,已知P 是F 的同位素,则下列判断正确的是( )A .Q 是G 的同位素,R 是H 的同位素B .R 是G 的同位素,S 是H 的同位素C .R 是E 的同位素,S 是F 的同位素D .Q 是E 的同位素,R 是F 的同位素12.2020年11月27日0时41分,华龙一号核电5号机组首次并网成功,标志着我国正式进入核电技术先进国家行列。