福州大学大学物理答案规范作业.ppt

习题解答

10-1 A球内1q所在空腔表面感应电荷1q，均匀分布在空腔表面；2q所在空腔表面感应电荷2q，均匀分布在空腔表面；球外表面感应电荷21qq，均匀分布在外表面。

1q，2q，q各受力：

021qqFF

2021π4)(rqqqFq

10-2 以地球表面为高斯面，应用高斯定理：

0211π4d地qREESE

得021π4EREq＝－地(1)

以大气层外表面为高斯面，同理

0211()π(4d）气地qqhREESE

所以220)(π4hREqqE气地 (2)

将已知数据代入（1）（2）得)1037.6(6mRE：

5105.4地q（库仑）

51037.3气q（库仑）

13331043.4π34)π34EERhRqVq（气气气气( 库仑/米3)

102108.8π4ERq地地(库仑/米2)

10-3 取电荷元dcosdd0RRq

电荷元产生的电场强度大小为

RRqE0020π4dcosπ4dd REEx020π4dcoscosdd

REEy00π4dcossinsindd

RREExx00π200204π4dcosd

0π4dcossindπ2000REEyy

所以圆环中心处场强iER004

10-4 设半球半径为R，将半球看作是由许多无限窄的环带组成，每一环带可视为小圆环，小圆环带电量为

dπ2drRq

小圆环在球心O处产生的场强为

020202dcossincosπ4dsinπ2cosπ4ddRRRRqE

每小圆环产生的Ed方向都沿y轴负方向，所以

02π004dcossin2dEE

jE04

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专业知识 整理分享 1.质点运动学单元练习（一）答案

1．B

2．D

3．D

4．B

5．3.0m；5.0m（提示：首先分析质点的运动规律，在t<2.0s时质点沿x轴正方向运动；在t=2.0s时质点的速率为零；，在t>2.0s时质点沿x轴反方向运动；由位移和路程的定义可以求得答案。）

6．135m（提示：质点作变加速运动，可由加速度对时间t的两次积分求得质点运动方程。）

7．解：（1）)()2(22SIjtitr

)(21mjir )(242mjir

)(3212mjirrr

)/(32smjitrv

（2）)(22SIjtidtrdv )(2SIjdtvda

)/(422smjiv

)/(222smja

8．解：

tAtdtAadtvtotosincos2

tAtdtAAvdtAxtotocossin WORD格式 可编辑

专业知识 整理分享 9．解：（1）设太阳光线对地转动的角速度为ω

srad/1027.73600*62/5

smthdtdsv/1094.1cos32

（2）当旗杆与投影等长时，4/t

hst0.31008.144

10．解： kyyvvtyyvtdvaddddddd

-kyv dv / dy

Cvkyvvyky222121, dd

已知y=yo ，v=vo 则20202121kyvC

大学物理作业答案

1

第一章作业解答

1-3 一质点在xOy平面上运动，运动方程为

x=3t+5, y=21t2+3t-4.

式中t以 s计，x,y以m计．(1)以时间t为变量，写出质点位置矢量的表示式；(2)求出t=1 s 时刻和t＝2s 时刻的位置矢量，计算这1秒内质点的位移；(3)计算t＝0 s时刻到t＝4s时刻内的平均速度；(4)求出质点速度矢量表示式，计算t＝4 s 时质点的速度；(5)计算t＝0s 到t＝4s 内质点的平均加速度；(6)求出质点加速度矢量的表示式，计算t＝4s 时质点的加速度(请把位置矢量、位移、平均速度、瞬时速度、平均加速度、瞬时加速度都表示成直角坐标系中的矢量式)

解：（1） jttitr)4321()53(2m

(2)将1t,2t代入上式即有

jir5.081 m

jjr4112m

jjrrr5.4312m

(3)∵ jirjjr1617,4540

∴ 104sm534201204jijirrtrv

(4) 1sm)3(3ddjtitrv

则 jiv734 1sm

(5)∵ jivjiv73,3340

204sm1444jvvtva

(6) 2sm1ddjtva

这说明该点只有y方向的加速度，且为恒量。

1-5 质点沿x轴运动，其加速度和位置的关系为 a＝2+62x，a的单位为2sm，x的单位为 m. 质点在x＝0处，速度为101sm,试求质点在任何坐标处的速度值．

第 1 页 共 9 页 福州大学 20XX～20XX学年第二学期末考试卷

课程名称 大学物理（上） 考试日期 20XX.7

任课教师____________

考生姓名 学号 专业或类别

题号 一 二 三 四 五 六 七 总分 累分人

签名 题分 40 10 10 10 10 10 10 100

得分

考生注意事项：

1、本试卷共 6 页，请查看试卷中是否有缺页。最后一页是草稿纸，将其撕下打草稿。

2、考试结束后，考生不得将试卷和草稿纸带出考场。

一、填空题（每空2分，共40分）

得分 评卷人

1． 已知质点在xoy平面内的运动方程为)()6(32SIjtitr，则质点在头两秒的位移r____________，质点在头两秒的平均加速度为 a____________。

2．一质量为m的质点在指向圆心的平方反比力2rkF的作用下，作半径为r的圆周运动。此质点的速率v =_____________，若取距圆心无穷远处为势能零点，它的机械能E =_____________。

3．某个观察者测得一运动电子总能量是静止质量的两倍，则电子的速率v_________，如测得总能量是动能的两倍，则其运动速率v____________。 第 2 页 共 9 页 4．一质点作简谐振动,其振动曲线如图所示。根据此图可知,它的周期T=_____；用余弦函数描述时,其初位相φ=_______。

5．已知在固定端x=0处反射的反射波波函数是：

y1=Acos2π(t-x/λ),设反射后波的强度不变,那么入射波波函数是____________________；形成的驻波波函数是_______________________ 。

6．一列火车以速度Sv在静止的空气中行驶，列车汽笛声频率为0，一静止观察者在车的前方听到的汽笛声频率_____________。（已知空气中的声速为u）