大学物理练习题答案

真空静磁场部分

一 计算题

1. 解: 二 选择题

CCBAD BBDDC BBCAD CC 三 填空题 1. 1:1 2. ?3. 4. 5.

B?R2cos60?

?0(I2?2I1)

BI2a ?0I、0、2?0I

?0Ia2πln2

6.

7. ?B?r2cos?

8. -0.24wb、0、0.24wb 9.

BI2R、向上

电磁感应部分

10. 负

一 计算题

1. 解:

??b?i?ilb(1)?m??B?dS??Bds??0ldr?0ln

a2πr2πa(2)M??mi??0lbln 2πa(3)???M???lbdi?`?0ln?I0cos?t dt2πa?0?I0lblncos?t 2πa

2. 解: 教材课后习题第(16.1)题

3. 解: 教材例题(16.1)

在导线上距O为r处取一线元dr,线元在磁场B中以速度垂直于

磁场运动,故线元成为一微元电源。线元的方向、磁场方向和运动方向相互垂直,所以微元电动势为

?? d??(v?B)?dr??vBd?r`??rBd r方向指向O点。整个导线上有无数个微元电源串联,故导线上的电动势大小为

???d???R0?rBd?rB?R2

12方向指向A到O

4. 解:(1) 设长直导线通过得电流为i,通过矩形回路的磁通量为

???B?dS????Bds??ca?c?0i?iba?cbdr?0ln 2πr2πc(2)M??b?a?c?0ln i2πc(3)???M?bdia?c?`?0ln?I0cos?t dt2πcln???0?I0b2πa?ccos?t c5. 解:教材课后习题第(16.13)题 二 选择题

BCDCD CDBAD 三 填空题 1.

11B?a2 、 B?a2 、 0 222.

?0Iv2πlna?b a?b3. Blvsin? 、O指向C 4. 0 5.

?ab??ab

116. 0.98J?m

-37. 8.

?0I216π?0I28a2π2

9. (2)、(3)、(1)

振动与波动

振动部分

一、计算题

1. 解:(1) 由题意初相位???3,??2?Tt???2 .

振动方程为:x?0.24cos(?2

?3)m

(2) ??tmin? v?1?,3?tmin?1?2?s 3?3dx????0.12?sin(t?)m dt23将?tmin?2s代入上式,得v??0.063?m?s-1 32. 解:vmax??A,??vmaxA?2

π 2π)m 2因为t?0时速度具有正最大值,所以???t?运动方程为 x?0.02cos(2最大加速度

3. 解:

amax??2A?0.08m?s?2

v0图 1 )图2

由已知条件x0?A,可知对应的旋转矢量A可以有B、C两个位置,如解图1所示.又2由v0?0可知,A矢量在x轴上的投影点D向x轴正向运动,因此,对应的旋转矢量只能是OC,OC = A与x轴的夹角即为该质点的振动初态,即

初相位为:???如解图2所示.

振动方程:x?Acos(二、选择题

π 32?Tt??3)m

BCBBB CACDB BBCD 三填空题

1. x?Acos(t?2??T2??) x?Acos(t?) 2T32.

5s 63. 1.5s

4. x?0.25cos(4?t??2)m

5. x?0.1cos(20t??)m 6. 5cm

7.x?0.04cos(?t?波动部分 一、计算题

1. 解:(1) 波函数标准形式为

?2)m

y?Acos???t???2??x?π? ??2?y?Acos?Bt?Cx?

对比可得:振幅为A C?2π?可得波长为??2πC

周期T?2π??2πB

波速u??B? TC1? 频率v?(2)y?TB 2?Acos?Bt?Cl?

2??x?2?(3)?????D?CD

2. 解:(1)由图可知 振幅A=0.04m、波长??0.4m

T??2π2π?5s ??? uT5π 2由图t=0时刻O处质元过平衡位置向y轴正方向运动,所以?0??表达式y?0.04cos(2?2??t?x?)m 50.422??t?5?x?)m 52?0.04cos((2)将p点坐标代入上式得振动方程为

yp?0.04cos(2??t?5??0.2?)m 522?3?t?)m 52?0.04cos(3. 解:(1)由图可知 振幅A=0.1m、波长??40m

T??2π?1s ???2? uTπ 2由图t=0时刻O处质元过平衡位置向y轴负方向运动,所以?0?表达式y?0.1cos?2???t?????π???? ?40?2?x?4. 解:(1) ??2π?4?,因为波源的位移为正方向最大值所以?0?0 TA?0.1m ??10m

代入到波函数

y?Acos???t???2??x??0??

??得向x正向传播的波的波动方程为

2ππx)?0.1cos(4πt?x)(SI)105??2??????y?0.1cos?4?t?x?0.1cos4?t?x?????m 105????T1??s,x1??2.5m代入波动方程,得位移 (2) 将t1?4841πy1?0.1co4sπ(???2.5)m?0.1m

85y?0.1cos(4πt? (3) 质点振动速度为

v?将t1??yπ??0.1?4πsin(4πt?x) ?t51?s,x1??2.5m代入上式,得速度

4841π4π(???2.5)m?s?1?0m?s?1 v??0.4πsin85?

5. 解:(1)

T

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