西南交通大学大学物理AI测试7
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西南交大大物作业答案【篇一:2014级西南交大大物答案10】=txt>《大学物理ai》作业no.10安培环路定律磁力磁介质班级 ________ 学号 ________ 姓名 _________ 成绩 _______一、判断题:(用“t”和“f”表示)??[ f ] 1.在稳恒电流的磁场中,任意选取的闭合积分回路,安培环路定理h?dl??iil都能成立,因此利用安培环路定理可以求出任何电流回路在空间任一处产生的磁场强度。
解:安培环路定理的成立条件是:稳恒磁场,即稳恒电流产生的磁场。
但是想用它来求解磁场,必须是磁场分布具有某种对称性,这样才能找到合适的安培环路,才能将??h?dl??ii中的积分简单地积出来。
才能算出磁场强度矢量的分布。
l[ f ] 2.通有电流的线圈在磁场中受磁力矩作用,但不受磁力作用。
解:也要受到磁场力的作用,如果是均匀磁场,那么闭合线圈所受的合力为零,如果是非均匀场,那么合力不为零。
[f ] 3.带电粒子匀速穿过某空间而不偏转,则该区域内无磁场。
解:根据f?qv?b,如果带电粒子的运动方向与磁场方向平行,那么它受力为0,一样不偏转,做匀速直线运动。
??[f ] 4.真空中电流元i1dl1与电流元i2dl2之间的相互作用是直接进行的,且服从牛顿第三定律。
解:两个电流之间的相互作用是通过磁场进行的,不服从牛顿第三定律。
[ t ] 5.在右图中,小磁针位于环形电流的中心。
当小磁针的n 极指向纸内时,则环形电流的方向是顺时针方向。
???解:当小磁针的n 极指向纸内时,说明环形电流所产生的磁场是指向纸内,根据右手螺旋定则判断出电流的方向是顺时针的。
二、选择题:1.如图,在一圆形电流i所在的平面内,选取一个同心圆形闭合回路l,则由安培环路定理可知: [b] (a)(b)(c)??lb?dl?0,且环路上任意一点b?0 ??lb?dl?0,且环路上任意一点b?0 ??b?dl?0,且环路上任意一点b?0l??解:根据安培环路定理知,b的环流只与穿过回路的电流有关,但是b却是与空间所有l??(d) b?dl?0,且环路上任意一点b =常量=0的电流有关。
西南交大大学物理CII作业参考答案物理系_2022_09《大学物理CII》作业No.7热力学第二定律班级________学号________姓名_________成绩_______一、判断题:(用“T”和“F”表示)[F]1.在任意的绝热过程中,只要系统与外界之间没有热量传递,系统的温度就不会发生变化。
此说法不对.在绝热过程中,系统与外界无热量交换,Q=0.但不一定系统与外界无作功,只要系统与外界之间有作功的表现,由热力学第一定律Q=E+W,可知,E=-W,即对应有内能的改变.而由E=νC,T可知,有E,一定有T,即有温度的变化.[F]2.在循坏过程中系统对外做的净功在数值上等于p-V图中封闭曲线所包围的面积,因此封闭曲线包围的面积越大,循坏效率就越高。
有人说,因为在循环过程中系统对外做的净功在数值等于p-V图中封闭曲线所包围的面积,所以封闭曲线所包围的面积越大,循环效率就越高,对吗?答:不正确,因为循环效率取决于系统对外做的净功和系统由高温热源吸收的热量,只有在从高温热源吸收的热量一定的情况下,封闭曲线所包围的面积越大,即系统对外所做的净功越多,循环效率越高,如果从高温热源吸收的热量不确定,则循环效率不一定越高[F]3.系统经历一正循坏后,系统与外界都没有变化。
系统经历一正循环后,系统的状态没有变化;(2)系统经历一正循环后,系统与外界都没有变化;(3)系统经历一正循环后,接着再经历一逆循环,系统与外界亦均无变化。
解说法(1)正确,系统经历一正循环后,描述系统状态的内能是单值函数,其内能不变,系统的状态没有变化。
说法(2)错误,系统经过一正循环,系统内能不变,它从外界吸收热量,对外作功,由热力学第二定律知,必定要引起外界的变化。
说法(3)错误,在正逆过程中所引起外界的变化是不能消除的。
[F]4.第二类永动机不可能制成是因为违背了能量守恒定律。
解:第二类永动机并不违背能量守恒定律,但它违背了热力学第二定律。
3《大学物理AI》作业No.07电势班级________学号________姓名_________成绩______--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------****************************本章教学要求****************************1、理解静电力做功的特点,理解静电场的保守性;2、掌握静电场的环路定理;3、理解电势、电势差的概念,掌握利用场强积分和叠加原理求电势的方法;4、理解电势梯度的意义,并能利用它求电场强度;5、掌握点电荷、均匀带电球面、均匀带电球体等典型带电体的电势分布。
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------一、填空题1.以无穷远为电势零点,半径为0.1m的孤立导体球电势为300V,则距离导体球中心30cm 处的电势为V。
2.当导体表面电场强度足以击穿周围空气时,导体表面净电荷将流失,从而导致无法维持导体表面原有的电场强度。
已知空气的击穿场强为3MV/m,则处于空气中的一个半径为0.8m的球形导体能达到的最高电势为MV。
(其中1M=106,以无穷远为零电势点)3.金原子核可看做均匀带电球,其半径为6.60×10-15m,电荷为79×1.60×10-19C。
一个粒子的荷质比α=4.78×107C/kg,已知该粒子沿着二者连线方向以1.50×107m/s的速度从很远处射向金原子核,则该粒子能到达距离金原子核的最近距离为m。
《大学物理》练习题No.1 运动的描述班级 ________ 学号 _________ 姓名 _________ 成绩 _______一、选择题1. 对于质点,下列表述正确的是[ D ] (A) 加速度恒定不变时,运动方向不变(B) 平均速度的大小等于平均速率(C) 平均速率表达式可写为221v v +(21v v 、分别表示始末时刻的速率)(D) 速度不变时,速率不变2. 一质点在平面上作一般曲线运动,其瞬时速度为v,瞬时速率为v ,某一段时间内的平均速度为v,平均速率为v ,它们之间的关系必定有 [ D ] (A) v v v v ==,(B) v v v v =≠, (C) v v v v ≠≠,(D) v v v v ≠=,3. 某物体的运动规律为t kv tv2d d -=,式中的k 为大于零的常数。
当t =0时,初速为0v ,则速度v 与t 的函数关系是 [ C ] (A) 0221v kt v +=(B) 0221v kt v +-= (C) 02121v kt v +=(D) 02121v kt v +-=4. 一质点在平面上运动,已知质点位置矢量的表示式为j bt i at r 22+=(其中a 、b 为常量)则该质点作[ B ] (A) 匀速直线运动 (B) 变速直线运动(C) 抛物线运动 (D) 一般曲线运动二、填空题1. 一质点的运动方程为SI)(62t t x -=,则在t 由0至4 s 的时间间隔内,质点的位移大小为 8m ,在t 由0到4 s 的时间间隔内质点走过的路程为 10m 。
2. ()()t t r t r ∆+与为某质点在不同时刻的位置矢量,试在两个图中分别画出v v r r ∆∆∆∆、以及、。
3. 一质点沿x 轴作直线运动,其v —t 曲线如图所示,如t=0时,质点位于坐标原点,则t=4.5s 时,质点在x 轴上的位置为 2=x 。
三、计算题1. 质点运动方程为)(5sin 105cos 10SI j t i t r+=,求 (1)此质点的轨迹方程;(2)t 时刻质点的速度和加速度。
理论力学AI (2006-2007)一、填空题(每空3分,共45分。
请将计算结果或分析结果填入下面的各空格中,方向”表示矢量的方向与水平线的夹角为300。
)1.已知不平衡的平面汇交力系的汇交点为A ,且满足方程∑=0)(F M B (B 为力系平面内的另一点),则此力系可简化为 过A 、B 两点的合力 。
又已知不平衡的平面平行力系的诸力与轴y 不垂直,且满足方程∑=0y F ,则此力系 可简化为 一力偶 。
2.Oxyz 为直角坐标系,已知一空间任意力系满足0)( ,0)( ,0)( ,0 ,0 , 0==≠==≠∑∑∑∑∑∑F M F M F M F F F z y x z y x ;则该力系的最后简化结果是 力螺旋 。
又已知一空间任意力系满足0)( ,0)( ,0)( ,0 ,0 , 0≠≠===≠∑∑∑∑∑∑F M F M F M F F F z y x z y x ;则该力系的最后简化结果是 一合力 。
3.平面构架由四杆铰接而成,各杆自重不计,杆AB 和CD 水平,在杆AB 作用一铅垂力F ,杆AB的B 端和杆CD 的C 端分别靠在粗糙的铅垂墙面上,如图1所示。
若要系统在图示位置平衡,则B 处的摩擦因数至少为31;C 处的摩擦因数至少为321。
4.如图2示结构的各构件自重不计,杆AC 与构件CD 在C 处铰接,构件CD 上作用一水平力F ,则支座A 的约束力大小为F 2;方向为45o 。
5.图3所示平面桁架中,杆1的内力为 0 ;杆2的内力为 −F 。
6.动点M 作平面曲线运动(如图4所示),其速度在y 轴上的投影为常量C v y =,若已知 动点M 运动到图示位置时,速度的大小为 v ,曲线在M 点处的曲率半径为ρ,则该瞬时动点M 全加速度a 的大小为ρc v 3 ;方向为 。
7.图5示平面机构中l B O OA ==1,杆OA 以匀角速度ω绕轴O 转动,则图示瞬时点B 的法向加速度和切向加速度的大小分别为 2ωl 和 22ωl 。
本习题版权归西南交大理学院物理系所有《大学物理AI 》作业No No..09磁感应强度班级________学号________姓名_________成绩_______一、选择题1.通有电流I 的无限长直导线有如图三种形状,则P ,Q ,O 各点磁感强度的大小B P ,B Q ,B O 间的关系为:[](A)B P >B Q >B O (B)B Q >B P >B O (C)B Q >B O >B P (D)B O >B Q >B P解:由磁场叠加原理和无限长直导线及半圆形电流磁场公式知a I B P 20µ=a I a I a I B Q 2)222()180cos 45(cos 4)135cos 0(cos 4000µππµπµ+=−+−=o o o o aIa I a I a I B O 2)22()180cos 90(cos 44)90cos 0(cos 40000µπππµππµπµ+=−+×+−=o o o o 由以上三式知B O >B Q >B P选D2.有一个圆形回路1及一个正方形回路2,圆直径和正方形的边长相等,二者中通有大小相等的电流,它们在各自中心产生的磁感强度的大小之比B 1/B 2为[](A)0.90(B) 1.00(C) 1.11(D) 1.2解:圆电流在其中心产生的磁感应强度RIB 201µ=正方形线圈在其中心产生的磁感应强度RI R IB πµπµ0022)135cos 45(cos 44=−××=o o 磁感强度的大小之比为11.12222B / B 0021===ππµµRI R I选C3.在磁感强度为B v的均匀磁场中作一半径为r 的半球面S ,S 边线所在平面的法线方向单位矢量n v 与B v的夹角为α,则通过半球面S 的磁通量(取弯面向外为正)为[](A)πr 2B (B)无法确定的量(C)-πr 2B sin α(D)-πr 2B cos α解:半球面S 与S 边线所在平面构成封闭高斯面,由磁场的高斯定理有通过半球面S 的磁通量απαπcos cos 0d d d 22r B r B S B S B S B S −=−=⋅−⋅=⋅∫∫∫∫平v v v v v v选D4.一个电流元l i vd 位于直角坐标系原点,电流沿y 轴方向,则空间点P (x ,y ,z )的磁感应强度沿z 轴的分量是:[](A)(B)32220)(d 4z y x liy ++⋅−πµ(C)32220)(d 4z y x lix ++⋅−πµ(D)2220d 4z y x l iy ++⋅−πµ解:由毕-沙定律,电流元在P 点产生的磁场为30d 4d r rl i B vv v ×⋅=πµ而k l xi i l zi zyx l i kj ir l i v vvv v v v d d 0d 0d −==×所以,B v d 的z 分量为()32220304d d 4d zy xlix r lxi B z ++−=⋅−=πµπµ选C5.若要使半径为m 1043−×的裸铜线表面的磁感应强度为T 100.75−×,其铜线中需要通过的电流为(170A m T 104−−⋅⋅×=πµ)[](A)0.14A (B)1.4A (C)14A(D)2.8A解:由圆形电流磁场分布有铜线表面磁感应强度大小为RIB πµ20=,所以铜线中需要通过的电流为()A 4.1104107104227530=×××××=⋅=−−−ππµπB R I 选B二、填空题1.半径为0.5cm 的无限长直圆柱形导体上,沿轴线方向均匀地流着I =3A 的电流。
©西南交大物理系_2014_02《大学物理AI 》作业 No.06电场强度班级 ________ 学号 ________ 姓名 _________ 成绩 _______一、 判断题:(用“T ”和“F ”表示)[ F ] 1.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。
解:电场中某点场强的方向,就是将正点电荷放在该点所受电场力的方向。
[ F ] 2.任意两个带电体之间的相互作用力大小可表示为:2210π41r q q F ε=解:库仑定律是指真空中两个静止的点电荷直接的相互作用力。
[ F ] 3.静电场中某场点的电场强度的大小,由q F E /= 知, 与检验电荷电量成反比。
解:电场强度与检验电荷无关。
[ T ] 4.三个相等的电荷处于等边三角形的三个顶点上,求这种电荷分布下的电场不 能用高斯定理求解。
解:高斯定理的成立条件是静电场,但是高斯定理只能求解某些对称分布的电场(球对称、轴对称、面对称)。
[ F ] 5.如图所示,整个高斯面包围了四个带正电粒子中的 两个。
由面内两个电荷引起的电场穿过该面的通量 小于由所有四个电荷引起的电场穿过该面的通量。
解:内∑⎰⎰=⋅q S E S 01d ε ,注意高斯定理描述的是穿过封闭曲面的电通量只与封闭曲面内的电荷有关,封闭曲面外的电荷对通量没有贡献!!!二、选择题:1.有两个点电荷电量都是 +q , 相距为2a , 今以左边的点电荷所在处为球心, 以a 为半径作一球形高斯面,在球面上取两块相等的小面积S 1 和S 2 , 其位置如图所示 ,设通过S 1 和S 2 的电场强度分别为 Φ1 和Φ2 ,通过整个球面的电场强度通量为Φs ,则[ ] (A) Φ1 > Φ2 , Φs = q /ε0 (B) Φ1 < Φ2 , Φs = 2q /ε0(C) Φ1 = Φ2 , Φs = q /ε0(D) Φ1 < Φ2 , Φs = q /ε0 解:根据高斯定理∑⎰=⋅0ε/d q S E S和场强叠加原理有在小面积S 1 处,01=E ,01=Φ;在小面积S 2 处,02≠E ,0222>⋅=ΦS E,所以21Φ<Φ, 而通过整个球面的电场强度通量 0/d εq S E Ss =⋅=Φ⎰故选D2.面积为S 的空气平行板电容器,极板上分别带电量±q ,若不考虑边缘效应,则两极板间的相互作用力为[ ] (A) Sq 02ε(B) S q 022ε(C) 2022S q ε(D) 202S q ε解:计算两板之间的静电力时,只能视其中一板在另一板的电场中受力,该电场的场强是其中一个带电板产生的(设为+ q 板),则其值为0022qE Sσεε==于是- q 板受+ q 板作用力大小为Sq q E q E F 022d d ε===⎰⎰, 故选B 3.如图为四种情形,每个球体具有贯穿其体积均匀分布的电荷Q ,图中标出一点P ,它们都在离球心同样距离处。