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1、大学物理质点运动学答案 一、选择题 1、C 2、C 3、B 4、B 5、B 6、A 7、D 8、C 二、填空题 1、4 2、 3ms;9ms3、 2m;6m 4、26/m s;37/m s 5、2 39yx 6、 7、s t;02 t 8、6.28m; 0; 0; 6.28m/s 9、圆周运动；匀速率圆周运动 10、3.8 11、sinsinRtiRtjrr；0；半径为 R 的圆周 三、计算题 (2)(1)(2)(1)(1.5)(1)(1)00640,1.511(2)264 2xxxx t dxtdt tssxxxxmsmstts r位移令第二秒内路程平均速率m时，2s 负号表示速度方向沿平均
2、速度x轴负向大学物理22222222223030()30()3030 58.365.12xytnttngtgtdg tadtgtag gaaats mams mass 2（gt ） 时，3、222222222 2464(34 )164004001616 22.5tntntndssttdt d satdt ttaRRmasaRmaaasRRm 当t =2s时 m20s大学物理4、解：002003 03 0 0044 0022 32()3114366vttvxttxdvadt dvadtdvadtt dtvvtdxvdt dxvdtdxvdtvtdtxxv tttt质点动力学答案 一、选择题 1、
3、C 2、C 二、填空题 1、980J 2、9J 三、计算题 1、解：002200322 20221 3624txtFatmdtdttdxt dtxtdxt dtWFdxt t dtJ g2、解：2 215030145WFdxxx dxJ大学物理刚刚体体定定轴轴转转动动习习题题答答案案 一、选择题 1、 （A） 2、 （C）3（C）4、 （A）5、 (C) 6、 (C) 7、 （B） 8、 （A） 9、 （B） 10、 （B） 二、填空题 1、答：刚体的质量、刚体的质量分布、刚体的转轴的位置。 2、 14ml2 3、lg 43，lg 234、 20 5、 BAAJ)(6、MLm 23 v 7、L
4、76v8、02mrJJ 三、计算题 1、解：对水桶和圆柱形辘轳分别用牛顿运动定律和转动定律列方程 mgT ma 1 分 TRJ 1 分 aR 1 分 由此可得 Tm(ga)m JTRg/2那么 mgJmRT 2 1 将 J =21MR2代入上式，得 mMmMgT2 2 分 图 2 分 2、解：(1) 各物体受力情况如图 图 2 分 Tmgma 1 分 mgTma1 分 T(3r)Tr14mr2 2 分 ar 1分 a(3r) 1 分 由上述方程组解得： g / (12r)16.33 rads-2 2 分 3、解：以小球为研究对象，由转动定律JM 得： 水平位置时： lgmlmgl0025 分
5、杆与水平方向夹角为 60时： T M R T mg T . T A Bmg T a T a mg 大学物理静电场答案静电场答案选择题选择题 1、C 2、 B 3、A 和 D 4、 C 5、 C 6、A 7、 C 8、 A 9、 B 10、A 11、D 12、 B 13、 D 填空题填空题 1、单位正试验电荷置于该点时所受到的 2、2N / C ； 向下3、20E0 / 3 ；40E0 / 3 4、包围在曲面内的净电荷 ；曲面外电荷 5、高斯面上各点 6、qQ / (40R) 7、3.210-15 J ;2104 V 8、140 V 9、 abrrqq11 400 计算题计算题 1、解： 选取圆
6、心 O 为原点，坐标 Oxy 如图所示，其中 Ox 轴沿半圆环的对称轴在环上 任意取一小段圆弧 dl=Rd，其上电荷 dq(Qdl) / (R)=(Qd) / ，它在 O 点产生的场强为 2 022 04d 4ddRQ RqE 在 x、y 轴方向的两个分量 dcos4cos2 02RQdEdExdsin4sin2 02RQdEdEy对两个分量分别积分2 022/2/2 022dcos4RQ RQdEExx2 分0dsin42/2/2 02RQdEEyy由此得 iRQiEExvvv2 022为 x 轴正向的单位矢量 iv2、解：rR 时， 在球内作一半径为 r 的高斯球面，按高斯定理有 3012
7、 3414rEr得 方向沿半径向外 rE0131EvrR 时， 在球体外作半径为 r 的高斯球面，按高斯定理有 022/4qErdl d y x dEy dEx dE O 大学物理3 34Rq得 方向沿半径向外 2 032 0234rR rqE 2Ev3、 解：设坐标原点位于杆中心 O 点，x 轴沿杆的方向，如图所示 细杆的电荷线密度q / (2l)，在 x 处取电荷元 dq = dxqdx / (2l)，它在 P 点产生的电势 为 xallxq xalqUP008d 4dd整个杆上电荷在 P 点产生的电势 llPxalx lqUd 80llxallqln80al lq21ln804、解：设内
8、球上所带电荷为 Q，则两球间的电场强度的大小为 (R1rR2) 2 04rQE两球的电势差 21212 0124dRRRRrdrQrEU 21011 4RRQ 2.1410-9 C 12122104 RRURRQ静电场中的导体和电介质答案静电场中的导体和电介质答案选择题选择题 1、 D 2、 B 3、 B 4、 D 5、 D 6、C 7、A 8、 D 9、 D 10、 C 11、 D 填空题填空题1、 ； ； ； )2/()(21SQQ )2/()(21SQQ )S/()QQ(212)2/()(21SQQ 2、 3、 9.1105 C 4、 U0 5、无极分子；电偶极子 )4/()(2 2RQ
9、q6、 7、r ； 1 ； r 8、；0r )EDrvv09、不变 ，减小 计算题计算题 1、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xP aO 2lxdxROaQbc大学物理解：球壳内表面将出现负的感生电荷Q，外表面为正的感生电荷 Q按电势叠加原理(也 可由高斯定理求场强，用场强的线积分计算)导体球的电势为 cQ bQ aQU0001444Qabcacbcab 04球壳电势 cQU0242、 一空气平行板电容器，两极板面积均为 S，板间距离为 d (d 远小于 极板线度)，在两极板
10、间平行地插入一面积也是 S、厚度为 t (d)的金属 片，如图所示. 试求： (1) 电容 C 的值 (2) 金属片放在两极板间的位置对电容值有无影响？ 解：设极板上分别带电荷+q 和-q；金属片与 A 板距离为 d1，与 B 板距 离为 d2；金属片与 A 板间场强为 )/(01SqE金属板与 B 板间场强为 )/(02SqE金属片内部场强为 0E 则两极板间的电势差为 2211dEdEUUBA)(21 0ddSq)(0tdSq由此得 )/()/(0tdSUUqCBA因 C 值仅与 d、t 有关，与 d1、d2无关，故金属片的安放位置对电容值 无影响 3、 三个电容器如图联接，其中 C1 =
11、 1010-6 F，C2 = 510-6 F，C3 = 410-6 F，当 A、B 间电压 U =100 V 时，试求： (1) A、B 之间的电容； (2) 当 C3被击穿时，在电容 C1上的电荷和电压各变为多 少？解：(1) 3.1610-6 F 321321)( CCCCCCC(2) C1上电压升到 U = 100 V，电荷增加到 110-3 C UCQ114、 一平行板电容器，其极板面积为 S，两板间距离为 d (d)，中间充有两种各向S 同性的均匀电介质，其界面与极板平行，相对介电常量分别为r1和r2，厚度分别为 d1和 d2，且 d1d2d，如图所示设两极板上所带电荷分别为Q 和Q，求： (1) 电容器的电容 (2) 电容器储存的能量 解：(1) 两极板间电位移的大小为 DQ / S 在介质中的场强大小分别为 E1 = D / (0r1) = Q / (0r1S) E2
