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大学物理作业答案 一、选择题 第1题,答案D，第2题,答案C， 第3题,答案A C ，第4题,答案C，第5题,答案B， 第6题,答案C，第7题,答案A D，第8题,答案A，第9题,答案D，第10题,答案ADEH 第11题,答案C，第12题,答案C，第13题,答案BDF，第14题,答案C，第15题,答案A， 第16题,答案ACE，第17题,答案AC，第18题,答案A，第19题,答案A，第20题,答案D， 第21题,答案B， 二、计第算题 100. 质量为M的木块静止在光滑的水平面上．质量为m、速率为v的子弹沿水平方向打入木块并陷在其中，试计算相对于地面木块对子弹所作的功W1及子弹对木块所作的功W2． 解：设子弹打入木块后二者共同运动的速率为V，水平方向动量守恒，有 , 木块对子弹作的功 子弹对木块作的功 101. 如图所示，质量为m2的物体与轻弹簧相连，弹簧另一端与一质量可忽略的挡板连接，静止在光滑的桌面上．弹簧劲度系数为k．今有一质量为m1速度为的物体向弹簧运动并与挡板正碰，求弹簧最大的被压缩量． 解：弹簧被压缩量最大距离时，m1、m2相对速度为零．这时 动量守恒 机械能守恒  由上二式可解得弹簧的最大被压缩量为 102. 一质量为m的子弹，水平射入悬挂着的静止砂袋中，如图所示．砂袋质量为M，悬线长为l．为使砂袋能在竖直平面内完成整个圆周运动，子弹至少应以多大的速度射入？ 解: 解：动量守恒 越过最高点条件 机械能守恒 解上三式，可得 103. 如图所示，一内半径为a、外半径为b的金属球壳，带有电荷Q，在球壳空腔内距离球心r处有一点电荷q．设无限远处为电势零点，试求： (1) 球壳内外表面上的电荷． (2) 球心O点处，由球壳内表面上电荷产生的电势． (3) 球心O点处的总电势． 解：(1) 由静电感应，金属球壳的内表面上有感生电荷-q，外表面上带电荷q+Q． (2) (3  104. 图示为一半径为a的、带有正电荷Q的导体球．球外有一内半径为b、外半径为c的不带电 的同心导体球壳．设无限远处为电势零点，试求内球和球壳的电势. ． 解： 105. 载有电流I的平面闭合回路由半径为R1及R2 (R1 R2 )的两个同心半圆弧和两个直导线段组成．已知两个直导线段在半圆弧中心O点产生的磁感强度均为零．若闭合回路在O点产生的总的磁感强度B大于半径为R2的半圆弧在O点产生的磁感强度B2， (1) 画出载流回路的形状； (2) 求出O点的总磁感强度B． 解：(1) 可知 ． 故闭合回路形状如图所示. (2) ，  106. 空中电流分布如图，两个半圆共面，且具有公共圆心，试求O点处的磁感强度． 解：设半径分别为R和2R的两个载流半圆环在O点产生的磁感强度的大小分别为B1和B2． O点总磁感强度为 (方向指向纸内) 107. 一无限长的直导线载有如图所示的电流，长度为b的金属杆CD与导线共面且垂直，相对位置如图．CD杆以速度平行直线电流运动，求CD杆中的感应电动势，并判断C、D两端哪端电势较高？ 解：建立坐标(略)： ， 方向⊙ 感应电动势方向为C→D，D端电势较高 108有电流的I长直导线附近，放一导体半圆环MeN与长直导线共面，且端点MN的连线与长直导线垂直．半圆环的半径为b，环心O与导线相距a．设半圆环以速度 平行导线平移，求半圆环内感应电动势的大小和方向以及MN两端的电压UM ? UN ． 解：动生电动势 为计算简单，可引入一条辅助线MN，构成闭合回路MeNM, 闭合回路总电动势  负号表示的方向与x轴相反． 方向N→M? 109已知一平面简谐波的表达式为 (SI) (1) 分别求x1 = 10 m，x2 = 25 m两点处质点的振动方程； (2) 求x1，x2两点间的振动相位差； (3) 求x1点在t = 4 s时的振动位移． 解：(1) x1 = 10 m的振动方程为 (SI) x2 = 25 m的振动方程为 (SI) (2) x2与x1两点间相位差 ？ Df = f2 - f1 = -5.55 rad (3) x1点在t = 4 s时的振动位移 y = 0.25cos(125×4－3.7) m= 0.249 m 110 一质点按如下规律沿x轴作简谐振动： (SI)． 求此振动的周期、振幅、初相、速度最大值和加速度最大值． 解: 周期 s， 振幅 A = 0.1 m， 初相 f = 2p/3， vmax = w A = 0.8p m/s ( = 2.5 m/s )， amax = w 2A = 6.4p2 m/