大学物理(下)期末复习题.doc

大学物理期末试题及答案(很详细)一、大学物理期末选择题复习1．一个质点在做圆周运动时,则有( )(A) 切向加速度一定改变,法向加速度也改变(B) 切向加速度可能不变,法向加速度一定改变(C) 切向加速度可能不变,法向加速度不变(D) 切向加速度一定改变,法向加速度不变答案B2．静电场中高斯面上各点的电场强度是由：（ ）(A) 高斯面内的电荷决定的 (B) 高斯面外的电荷决定的(C) 空间所有电荷决定的 (D) 高斯面内的电荷的代数和决定的答案C3．静电场中高斯面上各点的电场强度是由：（ ）(A) 高斯面内的电荷决定的 (B) 高斯面外的电荷决定的(C) 空间所有电荷决定的 (D) 高斯面内的电荷的代数和决定的答案C4．如图所示，半径为R 的均匀带电球面，总电荷为Q ，设无穷远处的电势为零，则球内距离球心为r 的P 点处的电场强度的大小和电势为： （ ）(A) 00,4QE U rπε== (B) 00,4Q E U Rπε== (C) 200,44QQ E U r r πεπε==(D)200,44QQ E U r R πεπε==答案B5．一个半径为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 2π（C ）αB r cos π22 （D ） αB r cos π2答案D6． 一个质点在做圆周运动时，则有（ ）（A ）切向加速度一定改变，法向加速度也改变（B ）切向加速度可能不变，法向加速度一定改变（C ）切向加速度可能不变，法向加速度不变（D ）切向加速度一定改变，法向加速度不变 答案 B7． 一段路面水平的公路，转弯处轨道半径为R ，汽车轮胎与路面间的摩擦因数为μ，要使汽车不致于发生侧向打滑，汽车在该处的行驶速率（ ）（A gR μ （B gR μ （C gR μ （D ）还应由汽车的质量m 决定答案 C8． 一圆盘绕通过盘心且垂直于盘面的水平轴转动，轴间摩擦不计，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，在子弹射入后的瞬间，对于圆盘和子弹系统的角动量L 以及圆盘的角速度ω则有（ ）（A ）L 不变，ω增大 （B ）两者均不变（C ）L 不变，ω减小 （D ）两者均不确定答案 C9． 假设卫星环绕地球中心作椭圆运动，则在运动过程中，卫星对地球中心的（） （A ）角动量守恒，动能守恒 （B ）角动量守恒，机械能守恒（C ）角动量不守恒，机械能守恒 （D ）角动量不守恒，动量也不守恒（E ）角动量守恒，动量也守恒答案 B10． 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。

大学物理下归纳总结电学基本要求：1．会求解描述静电场的两个重要物理量：电场强度E 和电势V 。

2．掌握描述静电场的重要定理：高斯定理和安培环路定理（公式内容及物理意义）。

3．掌握导体的静电平衡及应用；介质的极化机理及介质中的高斯定理。

主要公式： 一、 电场强度1计算场强的方法（3种）1、点电荷场的场强及叠加原理点电荷系场强：∑=i i i r rQ E 304πε 连续带电体场强：⎰=Q r dQr E 34πε（五步走积分法）(建立坐标系、取电荷元、写E d、分解、积分)2、静电场高斯定理：物理意义：表明静电场中，通过任意闭合曲面的电通量（电场强度沿任意闭合曲面的面积分），等于该曲面内包围的电荷代数和除以0ε。

对称性带电体场强：3、利用电场和电势关系：x E xU=∂∂-二、电势电势及定义：1．电场力做功：⎰⋅=∆=210l l l d E q U q A2.物理意义：表明静电场中，电场强度沿任意闭合路径的线积分为0。

3．电势：)0(00=⋅=⎰p p aa U l d E U ；电势差：⎰⋅=∆B AAB l d E U电势的计算：1．点电荷场的电势及叠加原理点电荷系电势：∑=iiir Q U 04πε（四步走积分法）(建立坐标系、取电荷元、写dV 、积分) 2．已知场强分布求电势：定义法⎰⎰⋅=⋅=lv pdr E l d E V 0三、静电场中的导体及电介质1. 弄清静电平衡条件及静电平衡下导体的性质2. 了解电介质极化机理，及描述极化的物理量—电极化强度P , 会用介质中的高斯定理，求对称或分区均匀问题中的,,D E P 及界面处的束缚电荷面密度σ。

3. 会按电容的定义式计算电容。

磁学 恒定磁场（非保守力场）基本要求：1．熟悉毕奥-萨伐尔定律的应用，会用右手螺旋法则求磁感应强度方向；3．掌握描述磁场的两个重要定理：高斯定理和安培环路定理（公式内容及物理意义）；并会用环路定理计算规则电流的磁感应强度； 3．会求解载流导线在磁场中所受安培力；4．理解介质的磁化机理，会用介质中的环路定律计算H 及B.主要公式：1．毕奥-萨伐尔定律表达式1）有限长载流直导线，垂直距离r （其中。

j i r )()(t y t x +=大学物理期末复习题力学局部一、填空题：，则质点的速度为，加速度为。

2.一质点作直线运动，其运动方程为221)s m 1()s m 2(m 2t t x --⋅-⋅+=，则从0=t 到s 4=t 时间间隔内质点的位移大小质点的路程。

3.设质点沿x 轴作直线运动，加速度t a )s m 2(3-⋅=，在0=t 时刻，质点的位置坐标0=x 且00=v ，则在时刻t ，质点的速度，和位置。

4．一物体在外力作用下由静止沿直线开场运动。

第一阶段中速度从零增至v,第二阶段中速度从v 增至2v ，在这两个阶段中外力做功之比为。

5．一质点作斜上抛运动〔忽略空气阻力〕。

质点在运动过程中，切向加速度是，法向加速度是 ，合加速度是。

〔填变化的或不变的〕6．质量m =40 kg 的箱子放在卡车的车厢底板上，箱子与底板之间的静摩擦系数为s ＝，滑动摩擦系数为k ＝，试分别写出在以下情况下，作用在箱子上的摩擦力的大小和方向．(1)卡车以a = 2 m/s 2的加速度行驶，f =_________，方向_________．(2)卡车以a = -5 m/s 2的加速度急刹车，f =________，方向________．7．有一单摆，在小球摆动过程中，小球的动量；小球与地球组成的系统机械能；小球对细绳悬点的角动量〔不计空气阻力〕．〔填守恒或不守恒〕二、单项选择题：1.以下说法中哪一个是正确的〔〕〔A 〕加速度恒定不变时，质点运动方向也不变 〔B 〕平均速率等于平均速度的大小 〔C 〕当物体的速度为零时，其加速度必为零 〔D 〕质点作曲线运动时，质点速度大小的变化产生切向加速度，速度方向的变化产生法向加速度。

2.质点沿Ox 轴运动方程是m 5)s m 4()s m 1(122+⋅-⋅=--t t x ，则前s 3内它的〔〕 〔A 〕位移和路程都是m 3 〔B 〕位移和路程都是-m 3 〔C 〕位移为-m 3，路程为m 3〔D 〕位移为-m 3，路程为m 53. 以下哪一种说法是正确的〔〕〔A 〕运动物体加速度越大，速度越快〔B 〕作直线运动的物体，加速度越来越小，速度也越来越小〔C 〕切向加速度为正值时，质点运动加快〔D 〕法向加速度越大，质点运动的法向速度变化越快4.一质点在平面上运动，质点的位置矢量的表示式为j i r 22bt at +=〔其中a 、b 为常量〕，则该质点作〔〕〔A 〕匀速直线运动 〔B 〕变速直线运动〔C 〕抛物线运动〔D 〕一般曲线运动5. 用细绳系一小球，使之在竖直平面内作圆周运动，当小球运动到最高点时，它〔 〕 〔A 〕将受到重力，绳的拉力和向心力的作用〔B 〕将受到重力，绳的拉力和离心力的作用〔C 〕绳子的拉力可能为零〔D 〕小球可能处于受力平衡状态6．功的概念有以下几种说法〔1〕保守力作功时，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，所以两者作功的代数和必为零以上论述中，哪些是正确的〔〕〔A 〕〔1〕〔2〕〔B 〕〔2〕〔3〕〔C 〕只有〔2〕〔D 〕只有〔3〕7．质量为m 的宇宙飞船返回地球时，将发动机关闭，可以认为它仅在地球引力场中运动，当它从与地球中心距离为1R 下降到距离地球中心2R 时，它的动能的增量为〔〕〔A 〕2E R mm G ⋅〔B 〕2121E R R R R m Gm -〔C 〕2121E R R R m Gm -〔D 〕222121E R R R R m Gm --8．以下说法中哪个或哪些是正确的〔〕〔1〕作用在定轴转动刚体上的力越大，刚体转动的角加速度应越大。

第1章 质点运动学1 下面各种判断中, 错误的是A. 质点作直线运动时, 加速度的方向和运动方向总是一致的B.质点作匀速率圆周运动时, 加速度的方向总是指向圆心C . 质点作斜抛运动时, 加速度的方向恒定D . 质点作曲线运动时, 加速度的方向总是指向曲线凹的一边[ ]答案：A难易程度：中答案解析：无题型：单选题2. 质点作圆周运动时，下列说表述中正确的是（ ）A. 速度方向一定指向切向，加速度方向一定指向圆心B. 速度方向一定指向切向，加速度方向也一般指向切向C. 由于法向分速度为零，所以法向加速度也一定为零D. 切向加速度仅由速率的变化引起答案：D难易程度：中答案解析：无题型：单选题3 有两个各自作匀变速运动的物体, 在相同的时间间隔内所发生的位移大小应有A. 加速度大的位移大B. 路程长的位移大C.平均速率大的位移大D. 平均速度大的位移大[ ]答案：D难易程度：中答案解析：无题型：单选题4 质点作曲线运动, r 表示位置矢量的大小, s 表示路程, a 表示加速度大小, 则下列各式中正确的是 A. a t =d d v B. v =t r d d C. v =t s d d D. a t=d d v [ ] 答案：C难易程度：中答案解析：无题型：单选题5. 关于加速度的物理意义, 下列说法正确的是A. 加速度是描述物体运动快慢的物理量B. 加速度是描述物体位移变化率的物理量C. 加速度是描述物体速度变化的物理量D. 加速度是描述物体速度变化率的物理量 [ ]答案：D难易程度：中答案解析：无题型：单选题5 作匀变速圆周运动的物体A.法向加速度大小不变B. 切向加速度大小不变C. 总加速度大小不变D. 以上说法都不对[ ]答案：B难易程度：中答案解析：无题型：单选题7 作圆周运动的物体A. 加速度的方向必指向圆心B.切向加速度必定等于零C. 法向加速度必定等于零D.总加速度必定不总等于零[ ]答案：D难易程度：中答案解析：无题型：单选题8 一质点在平面上运动, 已知质点位置矢量的表示式为j t b i t a r22+=(其中a 、b 为常量) , 则该质点作A. 匀速直线运动B. 变速直线运动C. 抛物曲线运动D.一般曲线运动[ ]答案：B难易程度：中答案解析：无题型：单选题9 一质点在xOy 平面内运动, 其运动方程为Rt t R x ωω+=sin , R t R y +=ωcos ,式中R 、ω均为常数．当y 达到最大值时该质点的速度为A ．0,0==y x v v B. 0,2==y x R v v ωC . ωR y x −==v v ,0 D. ωωR R y x −==v v ,2[ ]答案：B难易程度：难答案解析：无题型：单选题10某物体的运动规律为t k t2d d v v −=, 式中k 为常数．当t = 0时，初速度为0v ．则速度v 与时间t 的函数关系是 A. 0221v v +=t k B. 0221v v +−=t k C. 02121v v +=t k D. 02121v v +−=t k [ ] 答案：C难易程度：难答案解析：无题型：单选题11 某质点作直线运动的运动学方程为x ＝3t -5t 3 + 6 (SI)，则该质点作A. 匀加速直线运动，加速度沿x 轴正方向．B. 匀加速直线运动，加速度沿x 轴负方向．C. 变加速直线运动，加速度沿x 轴正方向．D. 变加速直线运动，加速度沿x 轴负方向． ( )答案：D难易程度：中答案解析：无题型：单选题12 物体不能出现下述哪种情况?A.运动中, 瞬时速率和平均速率恒相等B. 运动中, 加速度不变, 速度时刻变化C. 曲线运动中, 加速度越来越大, 曲率半径总不变D. 曲线运动中, 加速度不变, 速率也不变[ ]答案：D难易程度：中答案解析：无题型：单选题13.下列说法中，哪一个是正确的？A. 一质点在某时刻的瞬时速度是2 m/s ，说明它在此后1 s 内一定要经过2 m 的路程．B. 斜向上抛的物体，在最高点处的速度最小，加速度最大．C. 物体作曲线运动时，有可能在某时刻的法向加速度为零．D.物体加速度越大，则速度越大． ［ ］答案：C难易程度：中答案解析：无题型：单选题第2章牛顿运动定律一、选择题1．牛顿第一定律告诉我们A 物体受力后才能运动B 物体不受力也能保持本身的运动状态C 物体的运动状态不变, 则一定不受力D 物体的运动方向必定和受力方向一致[ ]答案：B难易程度：中答案解析：无题型：单选题2. 下列说法中正确的是A. 运动的物体有惯性, 静止的物体没有惯性B. 物体不受外力作用时, 必定静止C. 物体作圆周运动时, 合外力不可能是恒量D. 牛顿运动定律只适用于低速、微观物体[ ] 答案：C难易程度：中答案解析：无题型：单选题3. 下列诸说法中, 正确的是A.物体的运动速度等于零时, 合外力一定等于零B. 物体的速度愈大, 则所受合外力也愈大C.物体所受合外力的方向必定与物体运动速度方向一致D.以上三种说法都不对[ ]答案：D难易程度：中答案解析：无题型：单选题4. 一个物体受到几个力的作用, 则A. 运动状态一定改变B. 运动速率一定改变C.必定产生加速度D. 必定对另一些物体产生力的作用[ ]答案：D难易程度：中答案解析：无题型：单选题5. 对一运动质点施加以恒力, 质点的运动会发生什么变化?A.质点沿着力的方向运动B.质点仍表现出惯性C.质点的速率变得越来越大D. 质点的速度将不会发生变化[ ]答案：B难易程度：中答案解析：无题型：单选题6. 一物体作匀速率曲线运动, 则A. 其所受合外力一定总为零B.其加速度一定总为零C.其法向加速度一定总为零D.其切向加速度一定总为零[ ]答案：D难易程度：中答案解析：无题型：单选题7. 一炮弹由于特殊原因在飞行中突然炸成两块, 其中一块作自由下落, 则另一块着地点A. 比原来更远B. 比原来更近C. 仍和原来一样D.条件不足不能判定[ ]答案：A难易程度：中答案解析：无题型：单选题8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 ． 无法确定答案：A难易程度：中答案解析：无题型：单选题 9. 一物体沿固定圆弧形光滑轨道由静止下滑,在下滑过程中,则( )A. 它的加速度方向永远指向圆心,其速率保持不变B.它受到的轨道的作用力的大小不断增加C. 它受到的合外力大小变化,方向永远指向圆心D.它受到的合外力大小不变,其速率不断增加答案：B难易程度：中答案解析：无题型：单选题第4章 振动与波动一、选择题1. 已知四个质点在x 轴上运动, 某时刻质点位移x 与其所受合外力F 的关系分别由下列四式表示(式中a 、b 为正常数)．其中不能使质点作简谐振动的力是[ ]A. abx F =B. abx F −=C. b ax F +−=D. a bx F /−=答案：A难易程度：中答案解析：无题型：单选题2. 在下列所述的各种物体运动中, 可视为简谐振动的是[ ]A. 将木块投入水中, 完全浸没并潜入一定深度, 然后释放B. 将弹簧振子置于光滑斜面上, 让其振动C. 从光滑的半圆弧槽的边缘释放一个小滑块D. 拍皮球时球的运动答案：B难易程度：中答案解析：无题型：单选题3. 在简谐振动的运动方程中，振动相位)(ϕω+t 的物理意义是[ ]A.表征了简谐振子t 时刻所在的位置B. 表征了简谐振子t 时刻的振动状态C. 给出了简谐振子t 时刻加速度的方向D. 给出了简谐振子t 时刻所受回复力的方向答案：B难易程度：中答案解析：无题型：单选题4. 一质点作简谐振动, 振动方程为)cos(ϕω+=t A x ． 则在2T t =(T 为振动周期) 时, 质点的速度为[ ]A.ϕωsin A −B.ϕωsin AC. ϕωcos A −D.ϕωcos A答案：B难易程度：中答案解析：无题型：单选题5. 一质点以周期T 作简谐振动, 则质点由平衡位置正向运动到最大位移一半处的最短时间为[ ] A.6T B. 8T C. 12T D. T 127 答案：C难易程度：中答案解析：无题型：单选题6. 某物体按余弦函数规律作简谐振动, 它的初相位为2π3, 则该物体振动的初始状态为[ ]A. x 0 = 0 , v 0 > 0B. x 0 = 0 , v 0＜0C. x 0 = 0 , v 0 = 0D. x 0 = −A , v 0 = 0答案：A难易程度：中答案解析：无题型：单选题7. 一作简谐运动质点的振动方程为π)21π2cos(5+=t x , 它从计时开始, 在运动一个周期后[ ]A. 相位为零B. 速度为零C. 加速度为零D. 振动能量为零答案：C难易程度：中答案解析：无题型：单选题8. 当一质点作简谐振动时, 它的动能和势能随时间作周期变化．如果ν是质点振动的频率, 则其动能变化的频率为[ ]A.ν4B.ν2C. νD.2ν 答案：B难易程度：中答案解析：无题型：单选题9. 两个同方向、同频率、等振幅的谐振动合成, 如果其合成振动的振幅仍不变, 则此二分振动的相位差为[ ] A.2π B.3π2 C. 4π D. π 答案：B难易程度：中答案解析：无题型：单选题10. 谐振子作简谐振动时, 速度和加速度的方向[ ]A. 始终相同B. 始终相反C. 在某两个41周期内相同, 另外两个41周期内相反 D.在某两个21周期内相同, 另外两个21周期内相反 答案：C难易程度：中答案解析：无题型：单选题11. 关于振动和波, 下面几句叙述中正确的是[ ]A.有机械振动就一定有机械波B.机械波的频率与波源的振动频率相同C.机械波的波速与波源的振动速度相同D.机械波的波速与波源的振动速度总是不相等的答案：B难易程度：中答案解析：无题型：单选题12. 按照定义，振动状态在一个周期内传播的距离就是波长．下列计算波长的方法中错误的是[ ]A. 用波速除以波的频率B. 用振动状态传播过的距离除以这段距离内的波数C.测量相邻两个波峰的距离D.测量波线上相邻两个静止质点的距离答案：D难易程度：中答案解析：无题型：单选题13. 当x 为某一定值时, 波动方程)π(2cos λx T t A x −=所反映的物理意义是[ ] A. 表示出某时刻的波形B. 说明能量的传播C. 表示出x 处质点的振动规律D. 表示出各质点振动状态的分布答案：C难易程度：中答案解析：无题型：单选题14. 下列方程和文字所描述的运动中，哪一种运动是简谐振动? [ ]A.x A t =1cos ωB.x A t A t =+123cos cos ωωC.d d 2222x tx =−ω D.两个同方向、频率相近的谐振动的合成答案：A难易程度：中答案解析：无题型：单选题15. 下列函数f ( x , t )可以用来表示弹性介质的一维波动, 其中a 和b 是正常数．则下列函数中, 表示沿x 轴负方向传播的行波是[ ]A. )sin(),(bt ax A t x f +=B. )sin(),(bt ax A t x f −=C. )cos()cos(),(bt ax A t x f =D.)sin()sin(),(bt ax A t x f =答案：A难易程度：中答案解析：无题型：单选题16. 已知一波源位于x = 5 m 处, 其振动方程为: )cos(ϕω+=t A y (m)．当这波源产生的平面简谐波以波速u 沿x 轴正向传播时, 其波动方程为[ ] A.)(cos ux t A y −=ω B. ])(cos[ϕω+−=ux t A y C.])5(cos[ϕω++−=ux t A y D.])5(cos[ϕω+−−=u x t A y 答案：D难易程度：中答案解析：无题型：单选题17. 已知一平面余弦波的波动方程为)01.05.2π(cos 2x t y −=, 式中 x 、y 均以cm 计．则在同一波线上, 离x = 5 cm 最近、且与 x = 5 cm 处质元振动相位相反的点的坐标为[ ]A.7.5 cmB. 55 cmC.105 cmD. 205 cm答案：C难易程度：中 答案解析：无 题型：单选题18. 若一平面简谐波的波动方程为)cos(cx bt A y −=, 式中A 、b 、c 为正值恒量．则[ ] A. 波速为cB.周期为b 1 C. 波长为c π2D.角频率为bπ2答案：C难易程度：中 答案解析：无 题型：单选题19. 一平面简谐横波沿着Ox 轴传播．若在Ox 轴上的两点相距8λ（其中λ为波长）, 则在波的传播过程中, 这两点振动速度的[ ] A. 方向总是相同 B. 方向有时相同有时相反C.方向总是相反D. 大小总是不相等答案：B难易程度：中 答案解析：无 题型：单选题20. 一简谐波沿Ox 轴正方向传播，t ＝0时刻波形曲线如图所示，其周期为2 s ．则P 点处质点的振动速度v 与时间t 的关系曲线为 [ ]AωsD ωsω−ω−s图 波形图难易程度：中 答案解析：无 题型：单选题静电场2. 将某电荷Q 分成q 和(Q −q )两部分, 并使两部分离开一定距离, 则它们之间的库仑力为最大的条件是 [ ] (A) 2Q q = (B) 4Qq = (C) 8Qq =(D) 16Qq =答案：A难易程度：易 答案解析：无 题型：单选题5. 关于静电场, 下列说法中正确的是[ ] (A) 电场和检验电荷同时存在, 同时消失(B) 由qF E =知, 电场强度与检验电荷电荷量成反比(C) 电场的存在与否与检验电荷无关(D) 电场是检验电荷与源电荷共同产生的 答案：C难易程度：易 答案解析：无 题型：单选题8. 关于电场强度, 以下说法中正确的是[ ] (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qFE =定出, 其中q 可正, 可负(D) 以上说法全不正确难易程度：易 答案解析：无 题型：单选题11. 在静电场中, 电场线为平行直线的区域内 [ ] (A) 电场相同, 电势不同(B) 电场不同, 电势相同(C) 电场不同, 电势不同(D) 电场相同, 电势相同 答案：A难易程度：易 答案解析：无 题型：单选题15、如图所示，一均匀带电球面, 面内电场强度处处为零, 则球面上的带电量为S d σ的电荷元在球面内产生的场强[ ] (A) 处处为零(B) 不一定为零(C) 一定不为零 (D) 是一常数答案：C难易程度：易 答案解析：无 题型：单选题18. 半径为R 的均匀带电球面, 若其面电荷密度为σ, 则在球面外距离球面R 处的电场强度大小为 [ ] (A)εσ(B)2εσ(C)04εσ(D)8εσ 答案：C难易程度：中 答案解析：无 题型：单选题24. 高斯定理0d ε∑⎰⎰=⋅isqS E, 说明静电场的性质是[ ] (A) 电场线是闭合曲线(B) 库仑力是保守力 (C) 静电场是有源场 (D) 静电场是保守场答案：C难易程度：易 答案解析：无 题型：单选题26. 电场中一高斯面S , 内有电荷q 1、q 2，S 面外有电荷q 3、q 4．关于高斯定理d ε∑⎰⎰=⋅isqS E , 正确的说法是[ ] (A) 积分号内E只是q 1、q 2共同激发的(B) 积分号内E是q 1、q 2、q 3、q 4共同激发的(C) 积分号内E只是q 3、q 4共同激发的(D) 以上说法都不对答案：B难易程度：中 答案解析：无 题型：单选题33. 将点电荷Q 从无限远处移到相距为2l 的点电荷＋和－q 的中点处, 则电势能的增加量为[ ] (A) 0(B)l q0π4ε(C) l Qq 0π4ε(D) lQq0π2ε答案：A难易程度：中 答案解析：无题型：单选题35. 下面关于某点电势正负的陈述中, 正确的是 [ ] (A) 电势的正负决定于试探电荷的正负(B) 电势的正负决定于移动试探电荷时外力对试探电荷做功的正负(C) 空间某点电势的正负是不确定的, 可正可负, 决定于电势零点的选取 (D) 电势的正负决定于带电体的正负答案：C难易程度：易 答案解析：无 题型：单选题37. 由定义式⎰∞⋅=RR l E Ud 可知[ ] (A) 对于有限带电体, 电势零点只能选在无穷远处(B) 若选无限远处为电势零点, 则电场中各点的电势均为正值 (C) 已知空间R 点的E , 就可用此式算出R 点的电势(D) 已知R →∞积分路径上的场强分布, 便可由此计算出R 点的电势答案：D难易程度：中 答案解析：无 题型：单选题 D41. 两个点电荷相距一定距离, 若这两个点电荷连线的中垂线上电势为零, 则这两个点电荷的带电情况为[ ] (A) 电荷量相等, 符号相同 (B) 电荷量相等, 符号不同(C) 电荷量不同, 符号相同 (D) 电荷量不等, 符号不同答案：B难易程度：易 答案解析：无 题型：单选题44. 如图5-1-45所示，等边三角形的三个顶点上分别放置着均为正的点电荷q 、2 q 、和3 q , 三角形的边长为a , 若将正电荷Q 从无穷远处移至三角形的中心点处, 所需做的功为[ ] (A) aQq0π44.3ε(B) aQq0π7.1ε (C) aQq0π6.2ε (D) aQq0π4.3ε 答案：C难易程度：难 答案解析：无 题型：单选题48. 关于电场强度和电势的关系, 下列说法中正确的是 [ ] (A) 电势不变的空间, 电场强度一定为零 (B) 电势不变的空间, 电场强度不为零 (C) 电势为零处, 电场强度一定为零 (D) 电场强度为零处, 电势一定为零 答案：A难易程度：易 答案解析：无 题型：单选题52. 带电－q 的粒子在带电＋q 的点电荷的静电力作用下在水平面内绕点电荷作半径为R 的匀速圆周运动. 如果带电粒子质量及点电荷的电量均增大一倍, 并使粒子的运动速率也增大一倍, 则粒子的运动半径将变为 [ ] (A) 4R(B)2R(C) 2R (D) 4R答案：A难易程度：中 答案解析：无 题型：单选题56. 边长为a 的正方体中心放置一电荷Q , 则通过任一个侧面S 的电通量⎰⎰⋅sS E d 为[ ] (A) 04εQ(B)6εQ(C)08 Q(D) 6Q答案：B难易程度：易 答案解析：无 题型：单选题第7章 恒定磁场一、选择题1. 磁场可以用下述哪一种说法来定义? (A) 只给电荷以作用力的物理量 (B) 只给运动电荷以作用力的物理量(C) 贮存有能量的空间(D) 能对运动电荷做功的物理量 答案：B难易程度：易 答案解析：无 题型：单选题2. 下列叙述中不能正确反映磁感应线性质的是 (A) 磁感应线是闭合曲线(B) 磁感应线上任一点的切线方向为运动电荷的受力方向 (C) 磁感应线与载流回路象环一样互相套连 (D) 磁感应线与电流的流向互相服从右手定则答案：B难易程度：中 答案解析：无 题型：单选题3. 一电荷放置在行驶的列车上, 相对于地面来说, 电荷产生电场和磁场的情况将是A) 只产生电场 (B) 只产生磁场 (C) 既产生电场, 又产生磁场(D) 既不产生电场, 又不产生磁场答案：C难易程度：中 答案解析：无 题型：单选题4. 通以稳恒电流的长直导线, 在其周围产生电场和磁场的情况将是 (A) 只产生电场 (B) 只产生磁场(C) 既产生电场, 又产生磁场(D) 既不产生电场, 又不产生磁场答案：C难易程度：中 答案解析：无 题型：单选题5. 磁场的高斯定理⎰⎰=⋅sS B 0d, 说明(A) 穿入闭合曲面的磁感应线的条数必然等于穿出的磁感应线的条数(B) 穿入闭合曲面的磁感应线的条数不等于穿出的磁感应线的条数 (C) 一根磁感应线可以终止在闭合曲面内 (D) 一根磁感应线不可能完全处于闭合曲面内答案：A难易程度：中 答案解析：无 题型：单选题 6. 下述情况中能用安培环路定律求磁感应强度的是 (A) 一段载流直导线 (B) 无限长直线电流(C) 一个环形电流(D) 任意形状的电流 答案：B难易程度：中 答案解析：无 题型：单选题7. 取一闭合积分回路L , 使三根载流导线穿过L 所围成的面，如图所示. 现改变三根导线之间的相互间隔, 但不越出积分回路, 则(A) 回路L 内的∑I 不变, L 上各点的B 不变(B) 回路L 内的∑I 不变, L 上各点的B 改变(C) 回路L 内的∑I 改变, L 上各点的B 不变(D) 回路L 内的∑I 改变, L 上各点的B 改变答案：B难易程度：中 答案解析：无 题型：单选题 8. 一无限长直圆柱体, 半径为R , 沿轴向均匀流有电流，如图所示．设圆柱体内(r ＜R )的磁感应强度大小为B 1, 圆柱体外( r ＞R )感应强度大小为B 2, 则有(A) B 1、B 2均与 r 成正比 (B) B 1、B 2均与 r 成反比(C) B 1与 r 成反比, B 2与 r 成正比2B •(D) B 1与r成正比, B 2与r成反比答案：D难易程度：中答案解析：无题型：单选题9. 运动电荷受洛伦兹力后, 其动能、动量的变化情况是(A) 动能守恒(B) 动量守恒(C) 动能、动量都守恒(D) 动能、动量都不守恒答案：A难易程度：中答案解析：无题型：单选题10. 如图所示，一个长直螺线管通有交流电, 把一个带负电的粒子沿螺线管的轴线射入管中, 粒子将在管中作(A) 圆周运动(B) 沿管轴来回运动(C) 螺旋线运动(D) 匀速直线运动答案：D难易程度：中答案解析：无题型：单选题11. 在均匀磁场中放置三个面积相等且通过相同电流的线圈: 一个是矩形, 一个是正方形, 另一个是三角形, 如图所示．下列叙述中正确的是(A) 正方形线圈受到的合磁力为零, 矩形线圈受到的合磁力最大(B) 三角形线圈受到的最大磁力矩为最小(C) 三线圈所受的合磁力和最大磁力矩均为零(D) 三线圈所受的最大磁力矩均相等答案：D难易程度：中答案解析：无B题型：单选题12. 两个电子同时由两电子枪射出, 它们的初速度与均匀磁场垂直, 速率分别为2v 和v , 经磁场偏转后(A) 第一个电子先回到出发点 (B) 第二个电子先回到出发点(C) 两个电子同时回到出发点 (D) 两个电子都不能回到出发点答案：C难易程度：中 答案解析：无 题型：单选题13. 电荷为(+q )的粒子以速度为v ＝0.01c 沿x 轴方向运动, 磁感应强度B的方向沿y轴．要使粒子不偏转需加一个什么样的电场? (A) E ＝B , 沿－y 方向 (B) E ＝B , 沿z 方向 (C) E ＝v B , 沿－z 方向 (D) E ＝v B , 沿z 方向答案：C难易程度：中 答案解析：无 题型：单选题14. 如图所示，在磁感应强度为B的均匀磁场中，有一圆形载流导线，a 、b 、c 是其上三个长度相等的电流元，则它们所受安培力大小的关系为(A) a F >b F >c F (B) a F <b F <c F (C) b F >c F >a F(D) a F >c F >b F 答案：C难易程度：中 答案解析：无 题型：单选题15. 若用条形磁铁竖直插入木质圆环, 则在环中是否产生感应电流和感应电动势的判断是(A) 产生感应电动势, 也产生感应电流 (B) 产生感应电动势, 不产生感应电流 (C) 不产生感应电动势, 也不产生感应电流(D) 不产生感应电动势, 产生感应电流 答案：B难易程度：中 答案解析：无 题型：单选题第八章 光学测验题1. 如右图所示，1S 、2S 是两个相干光源，他们到P 点的距离分别为 1r 和 2r 。

一、选择题：1. 关于静电场中某点电势的正负，下列说法正确的是( )(A)电势值的正负取决于置于该点的试验电荷的正负；(B)电势值的正负取决于电场力对试验电荷做功的正负；(C)电势值的正负取决于电势零点的选择；(D)电势值的正负取决于产生电场的电荷的正负.2. A、B为某静电场中的两点，V，当把一电量为C的电荷由A点移到B点时，电场力做的功是J，则的大小为 ( )(A) 40V； (B) 60V； (C) -40V； (D) -60V.3.极板间为真空的平行板电容器，充电后与电源断开，将两极板用绝缘工具拉开一些距离，则下列说法正确的是( )(A)电容器极板上电荷面密度增加；(B)电容器极板间的电场强度增加；(C)电容器的电容不变；(D)电容器极板间的电势差增大.4.磁场的高斯定理说明了下面的哪些叙述是正确的？( )⑴穿入闭合曲面的磁感应线条数必然等于穿出的磁感应线条数；⑵穿入闭合曲面的磁感应线条数不等于穿出的磁感应线条数；⑶一根磁感应线可以终止在闭合曲面内；⑷一根磁感应线可以完全处于闭合曲面内.(A)⑴⑷；(B)⑴⑶；(C)⑶⑷；(D)⑴⑵.5.如图2所示，两根长导线沿半径方向引到铁环上的A、B两点上，两导线的夹角为，环的半径R，将两根导线在很远处与电源相连，从而在导线中形成电流I，则环中心点的磁感应强度为( )图2ABIIO(A) 0；(B)；(C)；(D) .6.等边直角三角形导线ABC，绕AB轴以角速度ω匀速转动，外磁场均匀，磁感应强度大小为、方向平行AB，如图3所示，则转动过程中( )图3(A)ABC中无感应电流；(B)ABC中有感应电流；(C)AC导线段和BC导线段均无动生电动势；(D)无法判断.7.如图4所示，、是两个相干光源，它们到P点的距离分别为和，路径垂直穿过一块厚度为，折射率为的介质板，路径垂直穿过厚度为，折射率为的另一介质板，其余部分可看作真空，这两条路径的光程差等于( )s1s2t1t2n1n2r1r2P图4(A)；(B)；(C)；(D).8.在杨氏双缝干涉实验中，若使用白光光源，则 ( )(A)由于白光为复色光，将不出现干涉条纹图样；(B)中央明纹为白色，两侧由内向外对称地分布着由紫到红的彩色条纹；(C)中央明纹为白色，两侧由内向外对称地分布着由红到紫的彩色条纹；(D)中央明纹为白色，两侧由内向外对称地分布着黑白相间的干涉条纹.9.从一狭缝透出的单色光经过两个平行狭缝而照射到120cm远的幕上，若此两狭缝相距为0.20mm，幕上所产生干涉条纹中两相邻亮线间距离为3.60mm，则此单色光的波长以mm为单位，其数值为( )(A)；(B)；(C)；(D).10.在单缝夫琅禾费衍射实验中，波长为的单色光垂直入射到宽度为b=6的单缝上，屏上第三级暗纹对应于衍射角为( )(A) 60o；(B) 45o；(C) 30o；(D)75o.11.对某一定波长的垂直入射光，衍射光栅的屏幕上只能出现零级和一级主极大，欲使屏幕上出现更高级次的主极大，应该( )(A)换一个光栅常数较小的光栅；(B)换一个光栅常数较大的光栅；(C)将光栅向靠近屏幕的方向移动；(D)将光栅向远离屏幕的方向移动.12.光强为I0的自然光依次通过两个偏振片P1 和P2。

电磁学：（20学时，44题）弟一早1.两个点电荷分別带电q和2g,相距/,试问将第三个点电荷方在何处它所受的合力为零？2.两个带电都是q的点电荷，相距/,连线中点为O；现将另一点电荷Q放置在连线中垂面上距O点x处。

（1）试求点电荷Q所受的力；（2）若点电荷Q开始是静止的，然后让它自由运动，试问它将如何运动？分别就0和g同号以及异号两种情况加以讨论。

3.如图，把电偶极矩为p二/的电偶极子放在点电荷Q的电场中，电偶极子的中心O 到Q的距离为r,设「》1。

试求：p//QO（图（a））和卩丄QO （图（b））时电偶极子所受的力和力矩。

% ----- 丄。

2_ ----- ,H --- -- 1 H ----- r-- H<•>（b）第3题4.如图为一种电四极子，它由两个相同的电偶极子卩二"组成，这两个电偶极子在同一直线上，但方向相反，他们的负电荷重合在一起。

试证明在它们的延长线上离中心（即负电荷所在处）厂出卩点的场强为E = ^—（当厂>>/时），式中的Q = 2ql24码厂叫做电四极矩。

卄一为p•••具T -----------第4题5.半径为/?的半球面上均匀带电，电荷面密度为（7。

试求面心处的电场强度。

6.一无限大均匀带电平面，电荷的面密度为（T,其上挖去一半径为R的圆洞。

试求洞的轴线上离洞心为厂处的电场强度。

7.如图，电荷分布在内半径为d外半径为b的球壳体内，电荷体密度为p = A/r f式中4是常数，厂是壳体内某一点到球心的距离。

今在球心放一个点电荷Q,为使球壳体内各处电场强度的大小都相等试求4的值。

第7题8.如图为一无限长带电体系，其横截面由两个半径分别为&和R2的圆相交而成，两圆中心相距为a, a<(R1+R2),半径为&的区域内充满电荷体密度为p的均匀正电荷，半径为R2的区域内充满电荷体密度为-P的均匀负电荷，试求重叠区域内的电场强度。

8-27 在半径为1R 的金属球之外包有一层外半径为2R 的均匀电介质球壳，介质相对介电常数为r ε，金属球带电Q ．试求： (1)电介质内、外的场强； (2)电介质层内、外的电势； (3)金属球的电势．解: 利用有介质时的高斯定理∑⎰=⋅q S D Sd(1)介质内)(21R r R <<场强介质外)(2R r <场强0π4,π4r rQ E r Qr D ε ==外(2)介质外)(2R r >电势r QE U 0rπ4r d ε=⋅=⎰∞ 外介质内)(21R r R <<电势2020π4)11(π4R QR r qr εεε+-=)11(π420R r Q r r -+=εεε (3)金属球的电势rd r d 221⋅+⋅=⎰⎰∞R R R E E U 外内⎰⎰∞+=220π44πdrR R R r r Qdrr Q εεε)11(π4210R R Q r r -+=εεε8-28 如题8-28图所示，在平行板电容器的一半容积内充入相对介电常数为r ε的电介质．试求：在有电介质部分和无电介质部分极板上自由电荷面密度的比值． 解: 如题8-28图所示，充满电介质部分场强为2E，真空部分场强为1E 自由电荷面密度分别为2σ与1σ由∑⎰=⋅0d q S D得11σ=D ，22σ=D 101E D ε=,202E D r εε=d21U E E == r D D εσσ==1212(必考)3-8 一宇航员要到离地球为5光年的星球去旅行．如果宇航员希望把这路程缩短为3光年，则他所乘的火箭相对于地球的速度是多少? 解: 2220153,1513βββ-=-=-=='则l l cc v 542591=-=10-7 如题10-7图所示，长直导线通以电流I =5A ，在其右方放一长方形线圈，两者共面．线圈长b =0.06m ，宽a =0.04m ，线圈以速度v =0.03m ·s-1垂直于直线平移远离．求：d =0.05m 时线圈中感应电动势的大小和方向．题10-7图解: AB 、CD 运动速度v方向与磁力线平行，不产生感应电动势． DA 产生电动势⎰==⋅⨯=A D I vb vBb l B v d 2d )(01πμεBC产生电动势)(π2d )(02d a I vbl B v C B+-=⋅⨯=⎰με∴回路中总感应电动势821106.1)11(π2-⨯=+-=+=ad d Ibv μεεεv方向沿顺时针．10-8 长度为l 的金属杆ab 以速率v 在导电轨道abcd 上平行移动．已知导轨处于均匀磁场B 中，B的方向与回路的法线成60°角(如题10-8图所示)，B的大小为B =kt (k 为正常)．设t =0时杆位于cd 处，求：任一时刻t 导线回路中感应电动势的大小和方向．解:⎰==︒=⋅=22212160cos d klvt lv kt Blvt S B m Φ即沿abcd 方向顺时针方向． 题10-8图题2-28图如图所示，一匀质细杆质量为m ，长为l ，可绕过一端O 的水平轴自由转动，杆于水平位置由静止开始摆下．求：(1)初始时刻的角加速度；(2)杆转过θ角时的角速度. 解: (1)由转动定律，有 β)31(212ml mg =l g 23=β(2)由机械能守恒定律，有22)31(21sin 2ωθml l mg=lg θωsin 3=12-13 如题12-13图，波长为6800oA 的平行光垂直照射到L ＝0.12m 长的两块玻璃片上，两玻璃片一边相互接触，另一边被直径d=0.048mm 的细钢丝隔开．求：(1)两玻璃片间的夹角=θ?(2)相邻两明条纹间空气膜的厚度差是多少?(3)相邻两暗条纹的间距是多少? (4)在这0.12 m 内呈现多少条明条纹?题12-13图解: (1)由图知，d L =θsin ，即dL =θ故 43100.41012.0048.0-⨯=⨯==L d θ(弧度) (2)相邻两明条纹空气膜厚度差为7104.32-⨯==∆λe m (3)相邻两暗纹间距641010850100.421068002---⨯=⨯⨯⨯==θλl m 85.0= mm (4)141≈=∆l LN 条2-10 一颗子弹由枪口射出时速率为10s m -⋅v ，当子弹在枪筒内被加速时，它所受的合力为 F =(bt a -)N(b a ,为常数)，其中t 以秒为单位：(1)假设子弹运行到枪口处合力刚好为零，试计算子弹走完枪筒全长所需时间；(2)求子弹所受的冲量．(3)求子弹的质量． 解: (1)由题意，子弹到枪口时，有 0)(=-=bt a F ,得b a t =(2)子弹所受的冲量 ⎰-=-=t bt at t bt a I 0221d )(将bat =代入，得b a I 22=(3)由动量定理可求得子弹的质量202bv a v I m ==题2-19图2-19 质量为M 的大木块具有半径为R 的四分之一弧形槽，如题2-19图所示．质量为m 的小立方体从曲面的顶端滑下，大木块放在光滑水平面上，二者都作无摩擦的运动，而且都从静止开始，求小木块脱离大木块时的速度． 解: m 从M 上下滑的过程中，机械能守恒，以m ，M ，地球为系统，以最低点为重力势能零点，则有222121MV mv mgR +=又下滑过程，动量守恒，以m ,M 为系统则在m 脱离M 瞬间，水平方向有0=-MV mv联立以上两式，得2-27 计算题2-27图所示系统中物体的加速度．设滑轮为质量均匀分布的圆柱体，其质量为M ，半径为r ，在绳与轮缘的摩擦力作用下旋转，忽略桌面与物体间的摩擦，设1m ＝50 kg ，2m ＝200 kg,M ＝15 kg, r ＝0.1 m解: 分别以1m ,2m 滑轮为研究对象，受力图如图(b)所示．对1m ,2m 运用牛顿定律，有a m T g m 222=- ①a m T 11=②对滑轮运用转动定律，有β)21(212Mr r T r T =-③又，βr a = ④联立以上4个方程，得2212s m 6.7220058.92002-⋅=++⨯=++=m m g m a3-18 μ子静止质量是电子静止质量的207倍，静止时的平均寿命0τ=2×10-6s ，若它在实验室参考系中的平均寿命τ= 7×10-6s ，试问其质量是电子静止质量的多少倍?解: 设μ子静止质量为0m ，相对实验室参考系的速度为c v β=，相应质量为m ，电子静止质量为e m 0，因2711,10220==--=ττββττ即由质速关系，在实验室参考系中质量为：202012071ββ-=-=e m m m 故72527207120720=⨯=-=βe m mrd r d⋅+⋅=⎰⎰∞∞r rE E U 外内303π4,π4r rQ E r r Q D r εε ==内klvttm -=-=d d Φε()M m MgRv +=2。

大学物理（下）期末复习题一、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．有一平面简谐波沿x 轴正方向传播，波速为6s m /，已知在0=x 处的质点的振动方程为))(23cos(1.0m t y ππ-=，则波动方程为 ；质点在x 轴上m x 3-=处的振动方程为 ，m x 3-=处的振动加速度为 。

3.一平面简谐波的表达式为 )37.0125cos(025.0x t y -= (SI)，其角频率ω =______，波速u =________，波长λ = 。

4. 一列平面简谐波沿x 轴正向无衰减地传播，波的振幅为 2×10-3 m ，周期为0.01 s ，波速为400 m/s . 当t = 0时x 轴原点处的质元正通过平衡位置向y 轴正方向运动，则该简谐波的表达式为________________。

5. 已知波源的振动周期为4.00×10-2 s ，波的传播速度为300 m/s ，波沿x 轴正方向传播，则位于x 1 = 10.0 m 和x 2 = 16.0 m 的两质点振动相位差为__________。

6. 如图所示，两个直径微小差别的彼此平行的滚珠之间的距离，夹在两块平晶的中间，形成空气劈尖，当单色光垂直入射时，产生等厚干涉条纹。

如果两滚珠之间的距离L 变大，则在L 范围内干涉条纹的数目 ,条纹间距 （填变化情况）。

7. 如图所示，波长为λ的平行单色光垂直入射在折射率为2n 的薄膜上，若薄膜厚度为e ，而且321n n n >>，则两束透射光的位相差为 。

8. 在复色光照射下的单缝衍射图样中，某一波长单色光的第3级明纹位置恰与波长λ=600nm 的单色光的第2级明纹位置重合，这光波的波长 。

9.在单缝衍射中,沿第二级明纹的衍射方向狭缝可分为 个半波带，沿第三级暗纹的衍射方向狭缝可分为 个半波带，若用波长为λ的单色光照射时沿衍射角为θ方向，宽度为b 的单缝可分为 个半波带。

1.一质点作直线运动，某时刻的瞬时速度2/v m s =，瞬时加速度22/a m s =-，则1秒后质点的速度( D )(A)等于零 (B)等于2/m s - (C)等于2/m s (D)不能确定2.一质点沿半径为R 的圆周做匀速率运动，每t 时间转一圈，在2t 时间间隔中，其平均速度大小和平均速率大小分别为( B )(A)2R t π，2R t π (B)O, 2R t π (C)0，0 (D)2R tπ,0 3.如下图，湖中有一小船，有人用绳绕过岸上肯定高度处的定滑轮拉湖中的船向岸边运动。

设该人以匀速率0v 收绳，绳不伸长且湖水静止，小船的速率为v ，则小船作( c )(A)匀加速运动，0cos v v θ=(B)匀减速运动，0cos v v θ= (C)变加速运动，0cos v v θ= (D)变减速运动，0cos v v θ= (E)匀速直线运动，0v v =4. 以下五种运动形式中，a保持不变的运动是( D )(A) 单摆的运动． (B) 匀速率圆周运动．(C) 行星的椭圆轨道运动． (D) 抛体运动． (E) 圆锥摆运动．5. 质点沿轨道AB 作曲线运动，速率逐渐减小，图中哪一种情况正确地表示了质点在C 处的加速度? ( C )(A) (B) (C) (D1.一物体作如下图的斜抛运动，测得在轨道Ｐ点处速度大小为v ，其方向与水平方向成30°角。

则物体在Ｐ点的切向加速度a τ= -0.5g ，轨道的曲率半径ρ=2v²/√3g 。

2. 轮船在水上以相对于水的速度1V 航行，水流速度为2V ，一人相对于甲板以速度3V 行走，如人相对于岸静止，则1V 、2V 和3V 的关系是：v1+v2+v3=0＿＿＿＿。

3.加速度矢量可分解为法向加速度和切向加速度两个重量，对匀速圆周运动，＿切＿向加速度为零，总的加速度等于＿法向加速度。

1.如下图，一汽车在雨中沿直线行驶，其速度为v 1，下落雨的速度方向与铅直方向的夹角为θ，偏向于汽车前进方向，速度为v 2．今在车后放一长方形物体，问车速v 1为多大时此物aC A BaC A B a C A B a C A B体刚好不会被雨水淋. 解：雨对地的速度2v 等于雨对车的速度3v 加车对地的速度1v ，由此可作矢量三角形．根据题意得tan α = l/h ．根据直角三角形得v 1 = v 2sin θ + v 3sin α，其中v 3 = v ⊥/cos α，而v ⊥ = v 2cos θ，因此v 1 = v 2sin θ + v 2cos θsin α/cos α，即 12(sin cos )l v v h θθ=+．2.质点沿半径为R 的圆周按s ＝2021bt t v -的规律运动，式中s 为质点离圆周上某点的弧长,0v ，b 都是常量，求：(1)t 时刻质点加速度的大小；(2)t 为何值时，加速度在数值上等于b ．解：(1)bt v ts v -==0d d 则 240222)(Rbt v b a a a n -+=+=τ (2)由题意应有 2402)(R bt v b b a -+== 即 0)(,)(4024022=-⇒-+=bt v R bt v b b ∴当bv t 0=时，b a = 二章 1.一个质量为m 的物体以初速度0v 从地面斜向上抛出，抛射角为θ，假设不计空气阻力，当物体落地时，其动量增量的大小和方向为( c )(A)增量为0， (B)θsin 20mv ，竖直向上；(C)θsin 20mv ，竖直向下； (D)θcos 20mv ，水平；2. 质点的质量为m ，置于光滑球面的顶点A 处(球面固定不动)，如下图．当它由静止开始下滑到球面上B 点时，它的加速度的大小为( d )(A))cos 1(2θ-=g a (B)θsin g a = (C)g a =(D)θθ2222sin )cos 1(4g g a +-=．3.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(d )(A)物块到达斜面底端时的动量相 (B)物块到达斜面底端时的动能相等 (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.4. 一炮弹由于特别原因在水平飞行过程中，突然炸裂成两块，其中一块作自由下落，则另一块着地点(飞行过程中阻力不计) ( a )(A) 比原来更远 (B) 比原来更近(C) 仍和原来一样远 (D) 条件缺乏，不能判定．5. 水平公路转弯处的轨道半径为R ，汽车轮胎与路面间的摩擦系数为μ，要使汽车在转弯处不致于发生侧向打滑，汽车在该处行驶速率( b )(A)不得小于Rg μ (B)不得大于Rg μ (C)必须等于Rg μ (D)应由汽车质量决定1. 如下图，竖直放置的轻弹簧的倔强系数为k ，一质量为m 的物体从离弹簧h 高处自由下落，则物体的最大动能为kg m mgh 222+。

2016大学物理(64学时)期末复习复习一、刚体部分一、选择题1. ()两个匀质圆盘A 、B 的密度分别为和且Q A >Q B ，质量和厚度相同•两圆 盘的旋转轴均通过盘心并垂直于盘面，则它们的转动惯量的关系是： A 、J A <J B B 、J A =J B C 、J A >J B D 、不能判断2. () 一力矩肱作用于飞轮上，飞轮的角加速度为河，如撤去这一力矩，飞轮的角加速3. () A 与8是两个质量相同的小球，A 球用一根不能伸长的绳子拴着，8球用橡皮筋拴着，把它们拉到水平位置，放手后两小球到达竖直位置时，绳子与橡皮筋长度相等，则6. 银河系有一可视为球体的天体，由于引力凝聚，体积不断收缩。

设它经过一万年体积收缩 了 1%,而质量保持不变.则它的自转周期将： A 、增大 B 、不变 C 、减小 D 、不能判断7. () 一子弹水平射入一木棒后一同上摆.在上摆的过程中，以子弹和木棒为系统，则总 角动量、总动量及总机械能是否守恒？结论是： A 、三量均不守恒 B 、三量均守恒C 、只有总机械能守恒D 、只有总动量不守恒度为— 02,则该飞轮的转动惯量为: M A 、 A nMB 、—AC 、M A - Pi此时两球的线速度 A 、匕〉％ B 、匕 <%c 、V A =V B D 、无法判断4. ()用一条皮带将两个轮子A 和8连接起来，轮与皮带 间无相对滑动，8轮的半径是A 轮半径的3倍.如果两轮具有 相同的角动量，则A 与B 两轮转动惯量的比值为： A 、 1:3 B 、 1:9 C 、 3:1 D 、 9:15. ()某滑冰者转动的角速度原为口°，转动惯量为人，当他收拢双臂后，转动惯量减少 了 1/4.这时他转动的角速度为：8.()长为乙的均匀细杆。

肱绕水平。

轴在竖直面内自由转动，今使细杆从水平位置开始自由下摆，在细杆摆动到铅直位置的过程中，其角速度②，角加速度〃如何变化？A、勿增大，月减小B、©减小，0减小C、勿增大,0增大D、刃减小，0增大9 ()人造地球卫星绕地球作椭圆运动，地球在椭圆的一个焦点上，卫星的动量P,角动量乙及卫星与地球所组成的系统的机械能E是否守恒？A、P不守恒，乙不守恒，£不守恒B、P守恒，乙不守恒，E不守恒C、P不守恒，乙守恒，&守恒D、P守恒，乙守恒，&守恒E、P不守恒，Z守恒，&不守恒10.()如图2所示，A和8为两个相同绕着轻绳的定滑轮，A滑轮挂一质量为肱的物体，8滑轮受拉力尸，A Q H而且F = Mg,设A、B两滑轮的角加速度分别为尸A和尸B，不计滑轮轴的摩擦，则有A、P A =P BB、P A > P BC、/3A<D、开始E A=伉,以后M < 0B二、解答题1.一个可视为质点的小球和两根长均为/的细棒刚性连接成如图3所示的形状，假定小球和细棒的质量均为计算该装置绕“过。

练习 一一、选择题：1． 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 （ D ）(A) (B) (C) (D)2． 如图所示，任一闭合曲面S 内有一点电荷q ，O 为S面内的P 点移到T 点，且OP =OT ，那么(A) 穿过S 面的电通量改变，O 点的场强大小不变； (B) 穿过S 面的电通量改变，O 点的场强大小改变； (C) 穿过S 面的电通量不变，O 点的场强大小改变； (D) 穿过S 面的电通量不变，O 点的场强大小不变。

3． 在边长为a 的正立方体中心有一个电量为q 的点电荷，则通过该立方体任一面的电场强度通量为 （ ）12121221(A) q /ε0 ； (B) q /2ε0 ； (C) q /4ε0 ； (D) q /6ε0。

4． 如图所示，a 、b 、c 是电场中某条电场线上的三个点，由此可知 （ ） (A) E a >E b >E c ； (B) E a <E b <E c ； (C) U a >U b >U c ； (D) U a <U b <U c 。

5． 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。

二、填空题：1． 如图所示，边长分别为a 和b 的矩形，其A 、B 、C 三个顶点上分别放置三个电量均为q 的点电荷，则中心O 点的场强为 方向 。

2． 内、外半径分别为R 1、R 2的均匀带电厚球壳，电荷体密度为ρ。

则，在r <R 1的区域内场强大小为 ，在R 1<r <R 2的区域内场强大小为 ，在r >R 2的区域内场强大小为 。

6-4半径为R 的一段圆弧，圆心角为60°，一半均匀带正电，另一半均匀带负电，其电线密度分别为+λ和-λ，求圆心处的场强． [解答]在带正电的圆弧上取一弧元 d s = R d θ，电荷元为d q = λd s ，在O 点产生的场强大小为220001d 1d d d 444q s E R R Rλλθπεπεπε===，场强的分量为d E x = d E cos θ，d E y = d E sin θ．对于带负电的圆弧，同样可得在O 点的场强的两个分量．由于弧形是对称的，x 方向的合场强为零，总场强沿着y 轴正方向，大小为2d sin y LE E E ==⎰θ/6/60000sin d (cos )22R R ==-⎰ππλλθθθπεπε 03(1)22R=-λπε． 6-8（1）点电荷q 位于一个边长为a 的立方体中心，试求在该点电荷电场中穿过立方体一面的电通量是多少？（2）如果将该场源点电荷移到立方体的的一个角上，这时通过立方体各面的电通量是多少？[解答]点电荷产生的电通量为Φe = q/ε0．（1）当点电荷放在中心时，电通量要穿过6个面，通过每一面的电通量为Φ1 = Φe /6 = q /6ε0．（2）当点电荷放在一个顶角时，电通量要穿过8个卦限，立方体的3个面在一个卦限中，通过每个面的电通量为Φ1 = Φe /24 = q /24ε0；立方体的另外3个面的法向与电力线垂直，通过每个面的电通量为零6-10 两无限长同轴圆柱面，半径分别为R 1和R 2(R 1 > R 2)，带有等量异号电荷，单位长度的电量为λ和-λ，求（1）r < R 1；（2） R 1 < r < R 2；（3）r > R 2处各点的场强．[解答]由于电荷分布具有轴对称性，所以电场分布也具有轴对称性． （1）在内圆柱面内做一同轴圆柱形高斯面，由于高斯内没有电荷，所以E = 0，（r < R 1）．（2）在两个圆柱之间做一长度为l ，半径为r 的同轴圆柱形高斯面，高斯面内包含的电荷为 q = λl ， 穿过高斯面的电通量为E x xE θ R d sE yO yd sE x xE θ RE y Oyd d 2e SSE S E rl Φπ=⋅==⎰⎰E S Ñ，根据高斯定理Φe = q /ε0，所以02E rλπε=， (R 1 < r < R 2)． （3）在外圆柱面之外做一同轴圆柱形高斯面，由于高斯内电荷的代数和为零，所以E = 0，（r > R 2）．6-11一半径为R 的均匀带电球体内的电荷体密度为ρ，若在球内挖去一块半径为R`<R 的小球体，如图所示，试求两球心O 与O`处的电场强度，并证明小球空腔内的电场为均强电场．[解答]挖去一块小球体，相当于在该处填充一块电荷体密度为-ρ的小球体，因此，空间任何一点的场强是两个球体产生的场强的叠加．对于一个半径为R ，电荷体密度为ρ的球体来说，当场点P 在球内时，过P 点作一半径为r 的同心球形高斯面，根据高斯定理可得方程2301443E r r ππρε=P 点场强大小为3E r ρε=． 当场点P 在球外时，过P 点作一半径为r 的同心球形高斯面，根据高斯定理可得方程2301443E r R ππρε=P 点场强大小为3203R E rρε=． O 点在大球体中心、小球体之外．大球体在O 点产生的场强为零，小球在O 点产生的场强大小为320`3O R E aρε=， 方向由O 指向O `．O`点在小球体中心、大球体之内．小球体在O`点产生的场强为零，大球在O 点产生的场强大小为`03O E a ρε=， 方向也由O 指向O `．OR a R` O`图13.10O a r` O`r E rE r` θ E P[证明]在小球内任一点P ，大球和小球产生的场强大小分别为3r E r ρε=， `0`3r E r ρε=， 方向如图所示．设两场强之间的夹角为θ，合场强的平方为 222``2cos r r r r E E E E E θ=++2220()(`2`cos )3r r rr ρθε=++， 根据余弦定理得222`2`c o s ()a r r r r πθ=+--， 所以 03E a ρε=， 可见：空腔内任意点的电场是一个常量．还可以证明：场强的方向沿着O 到O `的方向．因此空腔内的电场为匀强电场．6-16电量q 均匀分布在长为2L 的细直线上，试求：（1）带电直线延长线上离中点为r 处的电势； （2）带电直线中垂线上离中点为r 处的电势； （3）由电势梯度算出上述两点的场强． [解答]电荷的线密度为λ = q/2L ．（1）建立坐标系，在细线上取一线元d l ，所带的电量为d q = λd l ，根据点电荷的电势公式，它在P 1点产生的电势为101d d 4lU r lλπε=-总电势为10d 4L L l U r lλπε-=-⎰ 0ln()4Ll Lr l λπε=--=-0ln8q r LLr Lπε+=-． o xd l yLr-LP 1 l（2）建立坐标系，在细线上取一线元d l ，所带的电量为d q = λd l ， 在线的垂直平分线上的P 2点产生的电势为2221/20d d 4()lU r l λπε=+， 积分得2221/201d 4()LLU l r l λπε-=+⎰ 220ln()4Ll Lr l l λπε=-=++22220ln8q r L L L r L Lπε++=+-220ln4q r L LLrπε++=．（3）P 1点的场强大小为11U E r∂=-∂ 011()8qL r L r Lπε=--+22014qr L πε=-， ① 方向沿着x 轴正向．P 2点的场强为22U E r∂=-∂ 222201[]4()qr L r r L r L L πε=-+++22014q rr Lπε=+， ②方向沿着y 轴正向．6-17 一带电量为q ，半径为r A 的金属球A ，与一原先不带电、内外半径分别为r B 和r C 的金属球壳B 同心放置，如图所示，则图中P 点的电场强度如何？若用导线将A 和B连接起来，则A 球的电势为多少？（设无穷远处电势为零）[解答]过P 点作一个同心球面作为高斯面，尽管金属球壳内侧会感应出异种，但是高斯面内只有电荷q ．根据高斯定理可得o l xd l-LL y r θ P 2Bo APr Ar Cr B 图14.1E 4πr 2 = q /ε0，可得P 点的电场强度为204q E r πε=．当金属球壳内侧会感应出异种电荷-q 时，外侧将出现同种电荷q ．用导线将A 和B 连接起来后，正负电荷将中和．A 球是一个等势体，其电势等于球心的电势．A 球的电势是球壳外侧的电荷产生的，这些电荷到球心的距离都是r c ，所以A 球的电势为04cq U r πε=．v14．3 金属球壳原来带有电量Q ，壳内外半径分别为a 、b ，壳内距球心为r 处有一点电荷q ，求球心o 的电势为多少？[解答]点电荷q 在内壳上感应出负电荷-q ，不论电荷如何分布，距离球心都为a ．外壳上就有电荷q+Q ，距离球为b ．球心的电势是所有电荷产生的电势叠加，大小为000111444o q q Q qU r a bπεπεπε-+=++6-20三块平行金属板A 、B 和C ，面积都是S = 100cm 2，A 、B 相距d 1 = 2mm ，A 、C 相距d 2 = 4mm ，B 、C 接地，A 板带有正电荷q = 3×10-8C ，忽略边缘效应．求（1）B 、C 板上的电荷为多少？ （2）A 板电势为多少？[解答](1)设A 的左右两面的电荷面密度分别为σ1和σ2，所带电量分别为q 1 = σ1S 和q 2 = σ2S ，在B 、C 板上分别感应异号电荷-q 1和-q 2，由电荷守恒得方程q = q 1 + q 2 = σ1S + σ2S ． ① A 、B 间的场强为 E 1 = σ1/ε0， A 、C 间的场强为 E 2 = σ2/ε0．设A 板与B 板的电势差和A 板与C 板的的电势差相等，设为ΔU ，则ΔU = E 1d 1 = E 2d 2， ②即 σ1d 1 = σ2d 2． ③解联立方程①和③得σ1 = qd 2/S (d 1 + d 2)，所以 q 1 = σ1S = qd 2/(d 1+d 2) = 2×10-8(C)；q 2 = q - q 1 = 1×10-8(C)．B 、C 板上的电荷分别为q B = -q 1 = -2×10-8(C)；qo b a r图14.3qA BC图14.4q C= -q2 = -1×10-8(C)．(2)两板电势差为ΔU = E1d1 = σ1d1/ε0 = qd1d2/ε0S(d1+d2)，由于k = 9×109 = 1/4πε0，所以ε0 = 10-9/36π，因此ΔU = 144π= 452.4(V)．由于B板和C板的电势为零，所以U A = ΔU = 452.4(V)．7-2直径d = 0.02m 的圆形线圈，共 10匝，通以0.1A的电流时，问：（1）它的磁矩是多少？（2）若将该线圈置于1.5T 的磁场中，它受到的最大磁力矩是多少？解（1）载流圆形线圈的磁矩大小为7-9一条无限长直导线在一处弯折成半径为R 的圆弧，如图7.6 所示，若已知导线中电流强度为I,试利用比奥—萨伐尔定律求：（1）当圆弧为半圆周时，圆心O 处的磁感应强度；（2）当圆弧为1/4 圆周时，圆心O 处的磁感应强度。

期末复习一、力学（一）填空题：1、质点沿x 轴运动，运动方程23262x t t =+-，则其最初4s 内位移是 -32m i ，最初4s 内路程是 48m 。

2、质点的加速度(0),0a mx m t =->=时，00,x v v ==，则质点停下来的位置是x3、半径为30cm 的飞轮，从静止开始以0.5rad/s 2匀角加速度转动。

当飞轮边缘上一点转过o240时，切向加速度大小 0.15 m/s 2，法向加速度大小 1.26 m/s 2。

4、一小车沿Ox 轴运动，其运动函数为233x t t =-，则2s t =时的速度为 -9m/s ，加速度为 -6m/s 2 ，2s t =内的位移为 －6m 。

5、质点在1t 到2t 时间内,受到变力2At B F x +=的作用(A 、B 为常量)，则其所受冲量为3321211()()3B t t A t t -+-。

6、用N 10=F 的拉力，将g k 1=m 的物体沿30=α的粗糙斜面向上拉1m ，已知1.0=μ，则合外力所做的功A 为 4.13J 。

7、 银河系中有一天体，由于引力凝聚，体积不断收缩。

设它经一万年后，体积收缩了1%，而质量保持不变，那时它绕自转轴的转动动能将 增大 ； (填：增大、减小、不变)。

；8、 A 、B 两飞轮的轴杆在一条直线上，并可用摩擦啮合器C 使它们连结。

开始时B 轮静止，A 轮以角速度A ω转动，设啮合过程中两飞轮不再受其他力矩的作用，当两轮连结在一起后，其相同的角速度为ω。

若A 轮的转动惯量为A I ，则B 轮的转动惯量B I 为A AA I I ωω- 。

9、斜面固定于卡车上，在卡车沿水平方向向左匀速行驶的过程中，斜面上物体m 与斜面无相对滑动。

则斜面对物体m 的静摩擦力的方向为 。

沿斜面向上；10、牛顿第二定律在自然坐标系中的分量表达式为n n F ma =；F ma ττ=11、质点的运动方程为22r ti t j =-，则在1s t =时的速度为 22v i j =-，加速度为2a j =-； 12、 一质点沿半径为0.1m 的圆周运动，其角位移342t +=θ，则2s t =时的法向加速度为 230.4m/s 2，切向加速度为 4.8m/s 2。

第4章 振动与波动填空题（1）一质点在X 轴上作简谐振动，振幅A ＝4cm ，周期T ＝2s ，其平衡位置取作坐标原点。

若t ＝0时质点第一次通过x ＝－2cm 处且向x 轴负方向运动，则质点第二次通过x ＝－2cm 处的时刻为__ __s 。

[答案：23s ]（2）一水平弹簧简谐振子的振动曲线如题4.2(2)图所示。

振子在位移为零，速度为－ωA 、加速度为零和弹性力为零的状态，对应于曲线上的____________点。

振子处在位移的绝对值为A 、速度为零、加速度为－ω2A 和弹性力为－KA 的状态，则对应曲线上的____________点。

习题4.2(2) 图[答案：b 、f ； a 、e]（3）一质点沿x 轴作简谐振动，振动范围的中心点为x 轴的原点，已知周期为T ，振幅为A 。

（a ）若t=0时质点过x=0处且朝x 轴正方向运动，则振动方程为x=___________________。

（b ）若t=0时质点过x=A/2处且朝x 轴负方向运动，则振动方程为x=_________________。

[答案：cos(2//2)x A t T ππ=−； cos(2//3)x A t T ππ=+]（4）一横波的波动方程是))(4.0100(2sin 02.0SI x t y −=π，则振幅是____，波长是____，频率是____，波的传播速度是____。

[答案：0.02;2.5;100;250/m m Hz m s ]（5）产生机械波的条件是 和 。

[答案：波源；有连续的介质]（6）两列波叠加产生干涉现象必须满足的条件是 ， 和 。

[答案：频率相同，振动方向相同，在相遇点的位相差恒定。

]计算题 振动4.3 质量为kg 10103−⨯的小球与轻弹簧组成的系统，按20.1cos(8)(SI)3x t ππ=+的规律作谐振动，求：(1)振动的周期、振幅和初位相及速度与加速度的最大值；(2)最大的回复力、振动能量、平均动能和平均势能，在哪些位置上动能与势能相等? (3)s 52=t 与s 11=t 两个时刻的位相差；解：(1)设谐振动的标准方程为)cos(0φω+=t A x ，相比较则有：3/2,s 412,8,m 1.00πφωππω===∴==T A 又 πω8.0==A v m 1s m −⋅ 51.2=1s m −⋅2.632==A a m ω2s m −⋅(2) 0.63N m m F ma ==J 1016.32122−⨯==m mv E J 1058.1212−⨯===E E E k p当p k E E =时，有p E E 2=， 即)21(212122kA kx ⋅= ∴ m 20222±=±=A x (3) ππωφ32)15(8)(12=−=−=∆t t4.4 一质量为kg 10103−⨯的物体作谐振动，振幅为cm 24，周期为s 0.4，当0=t 时位移为cm 24+．求：(1)s 5.0=t 时，物体所在的位置及此时所受力的大小和方向； (2)由起始位置运动到cm 12=x 处所需的最短时间； (3)在cm 12=x 处物体的总能量． 解：由题已知 s 0.4,m 10242=⨯=−T A∴ 1s rad 5.02−⋅==ππωT又，0=t 时，0,00=∴+=φA x 故振动方程为m )5.0cos(10242t x π−⨯=(1)将s 5.0=t 代入得0.17m m )5.0cos(102425.0=⨯=−t x πN102.417.0)2(10103232−−⨯−=⨯⨯⨯−=−=−=πωxm ma F方向指向坐标原点，即沿x 轴负向． (2)由题知，0=t 时，00=φ，t t =时 3,0,20πφ=<+=t v A x 故且 ∴ s 322/3==∆=ππωφt (3)由于谐振动中能量守恒，故在任一位置处或任一时刻的系统的总能量均为J101.7)24.0()2(10102121214223222−−⨯=⨯⨯⨯===πωA m kA E4.6 题4.6图为两个谐振动的t x −曲线，试分别写出其谐振动方程．习题4.6图解：由题4.6图(a)，∵0=t 时，s 2,cm 10,,23,0,0000===∴>=T A v x 又πφ 即 1s rad 2−⋅==ππωT故 m )23cos(1.0ππ+=t x a 由题4.6图(b)∵0=t 时，35,0,2000πφ=∴>=v A x01=t 时，22,0,0111ππφ+=∴<=v x又 ππωφ253511=+⨯= ∴ πω65=故 m t x b )3565cos(1.0ππ+=波动4.11 沿绳子传播的平面简谐波的波动方程为y =0.05cos(10x t ππ4−)，式中x ,y 以米计，t 以秒计．求：(1)绳子上各质点振动时的最大速度和最大加速度；(2)求x =0.2m 处质点在t =1s 时的位相，它是原点在哪一时刻的位相?这一位相所代表的运动状态在t =1.25s 时刻到达哪一点? 解: (1)将题给方程与标准式2cos()y A t x πωλ=−相比，得振幅05.0=A m ，圆频率10ωπ=，波长5.0=λm ，波速2.52u ωλυλπ===1s m −⋅．绳上各点的最大振速，最大加速度分别为ππω5.005.010max =⨯==A v 1s m −⋅222max 505.0)10(ππω=⨯==A a 2s m −⋅(2)2.0=x m 处的振动比原点落后的时间为08.05.22.0==u x s 故2.0=x m ,1=t s 时的位相就是原点(0=x )，在92.008.010=−=t s 时的位相，即 2.9=φπ． 设这一位相所代表的运动状态在25.1=t s 时刻到达x 点，则825.0)0.125.1(5.22.0)(11=−+=−+=t t u x x m4.12 一列平面余弦波沿x 轴正向传播，波速为5m ·s -1，波长为2m ，原点处质点的振动曲线如题4.12图所示．(1)写出波动方程；(2)作出t =0时的波形图及距离波源0.5m 处质点的振动曲线． 解: (1)由题4.14(a)图知，1.0=A m ，且0=t 时，0,000>=v y ，∴230πφ=， 又5.225===λυuHz ，则ππυω52==习题4.12图(a)取 ])(cos[0φω+−=ux t A y ， 则波动方程为30.1cos[5()]52x y t ππ=−+m(2) 0=t 时的波形如题4.12(b)图习题4.12图(b) 习题4.12图(c)将5.0=x m 代入波动方程，得该点处的振动方程为50.530.1cos[5]0.1cos(5)52y t t πππππ⨯=−+=+m 如题4.12(c)图所示．第7章静电场7.2 填空题（1）在静电场中，电势不变的区域，场强必定为 。

1-3．一质点在xOy 平面内运动，运动函数为22,48x t y t ==-。

（1）求质点的轨道方程并画出轨道曲线；（2）求t =1 s t =2 s 和时质点的位置、速度和加速度。

解：（1）由2,x t =得：,2x t =代入248y t =-可得：28y x =-，即轨道曲线。

画图略（2）质点的位置可表示为：22(48)r ti t j =+-由/v dr dt = 则速度：28v i tj =+由/a dv dt = 则加速度：8a j =则：当t=1s 时，有24,28,8r i j v i j a j =-=+=当t=2s 时，有48,216,8r i j v i j a j =+=+=1-4．一质点的运动学方程为22(1)x t y t ==-，，x 和y 均以m 为单位，t 以s 为单位。

（1）求质点的轨迹方程；（2）在2t s =时质点的速度和加速度。

解：（1）由题意可知：x ≥0，y ≥0，由2x t =，，可得t =代入2(1)y t =-1=，即轨迹方程（2）质点的运动方程可表示为：22(1)r t i t j =+-则：/22(1)v dr dt ti t j ==+-/22a dv dt i j ==+因此, 当2t s =时，有242(/),22(/)v i j m s a i j m s =+=+1-9．汽车在半径为400m 的圆弧弯道上减速行驶，设在某一时刻，汽车的速率为-110m s ⋅，切向加速度的大小为-20.2m s ⋅。

求汽车的法向加速度和总加速度的大小和方向。

解：法向加速度的大小222100.25(/),400===n v a m s ρ 方向指向圆心总加速度的大小20.32(/)===a m s如图1-9，tan 0.8,3840',na a ταα===︒ 则总加速度与速度夹角9012840'θα=︒+=︒2-26．如图所示，在水平地面上，有一横截面2S=0.20m 的直角弯管，管中有流速为1=3.0m s v -⋅的水通过，求弯管所受力的大小和方向。