大学物理练习题册答案.doc

练习一 质点运动学 1、 ， ， ， 2、 所以选（C） 3、因为位移，又因为所以。所以选（B） 4、选（C） 5、（1）由，所以：， 积分得： （2）因为，即：，有： 练习二 质点运动学 （二） 平抛的运动方程为，两边求导数有：，那么，，。 （B） （A） 练习三 质点运动学 1、 2、 3、（B） 4、（C） 练习四 质点动力学（一） 1、 2、（A） 3、（C） 4、（A） 练习五 质点动力学（二） 1、 2、（A） 3、（B） 4、（C） 5、（1） （2） 练习六、质点动力学（三） 1、 2、 3、（B） 4、（D） 5、 练习七 质点动力学（四） 1、 2、动量、动能、功 3、（B） 4、（B） 练习八 刚体绕定轴的转动（一） 1、 解：（1）摩擦力矩为恒力矩，轮子作匀变速转动 因为；同理有。 （2）由； 2、 解：； 解得：。 3、选（A） 因A、B盘质量和厚度相等，而，必有。圆盘的转动惯量，所以。 4、（C） 解：因为力矩M和角加速度是瞬时作用关系，撤去M，，说明有阻力矩存在。 撤去M前： （1） 撤去M后： （2）联立即得：。 练习九 刚体绕定轴的转动（二） 1、 A、B两轮转动惯量的比值为1：3和1：9。 解：轮和皮带间无相对滑动意为两轮边缘一点的线速度相等：。（1）若。 （2） 2、 3、天体的自转周期将减少（C），转动动能将增大（A）。 解：引力是内力，球体角动量守恒。由于球体绕直径的转动惯量正比于半径平方，减小，增大，而，所以周期将减小，转动动能将增大， 4、在上摆过程中，以子弹和木棒为系统，重力为外力，故动量不守恒；上摆过程中，重力作功，所以机械能不守恒；对转轴的合外力矩（重力矩）的功不为零，所以角动量不守恒。选（A）。 5、选（D） 解：分别取单摆、地球和细棒、地球为系统，摆动过程中，机械能守恒： （1）； （2），。 6、取盘和子弹为系统，，角动量守恒：，因为所以。选（C） 练习十 刚体绕定轴的转动（三） 1、 解：根据机械能守恒定律： 2、 用平动的规律解决平动： （1） 用转动的规律解决转动： （2） 利用平动和转动的关系： （3） 三式联立解得 3、（A） 4、（C） 5、系统受重力作用，动量不守恒；摩擦力作功（在地面参照系中），机械能不守恒；合外力矩为0，所以角动量守恒。选（C）。 练习十一 狭义相对论（一） K系：；系： ， 选（C） 解：S系中测得A、B事件的时间间隔和空间间隔分别为： 由洛伦茨变换。选（C） 4、（C） 解：；而飞行的距离 5、（B） 提示：应用光速不变原理和相对性原理。 练习十二 狭义相对论（二） 1、 解：S系中观察者测得正方形体积；质量是；密度。 2、（C） 利用求得，再利用求速度。 3、（C） ；而 4、（A） 解：取为研究对象，因为自发地分裂，所以总能量守恒： 上式中：；，故有：， 因为，均大于1，所以。 练习十三 静电场（一） 1、 2、取轴向右为X轴，为坐标原点，；；； 3、（A） 如不是足够小，那么放入后，在附近负电荷密度加大，电力线变密，所以场强增大。 4、（B） 5、（B） 练习十四 静电场（二） 1、 解：。 （） 2、；；。 3、（C） 解：均匀带电球面在距离球面R处产生的场相当于一个在球心处的点电荷在2R处产生的场：。 4、（A） 解：。 5、（D） 解：只与面内电荷有关，而不仅与面内、面外电荷有关，且与它们的分布有关。 练习十五 静电场（三） 1、 2、；此系统的电势能。 3、-= 4、电势的正负取决于电势零点的选取： 5、（C） 解：练习十六 静电场（四） 1、；；。 2、。 3、（C） 4、（A） 5、0点处的电势应是AB弧和BC直线产生场的叠加： （1） （带电圆环在圆心处产生的电势） P点处的电势也应是AB弧和BC直线产生场的叠加： （2） 联立（1）、（2）式得： 练习十七 静电场中的导体和电介质（一） 1、 解：两球相距很远意为忽略两球之间的静电感应，用导线连接后，两球电势相等：==，所以有： 2、。 解： 3、球心处的电势+。 4、（A） 练习十八 静电场中的导体和电介质（二） 两板上自由电荷面密度为，两介质分界面上。 电位移通量；场强。 （A） 。 （C） 解：因为B带正电，电势最高，所以排除（Ａ）、（Ｂ）；又因为Ａ导体空腔内电场不为零，；而，所以。 练习十九 静电场中的导体和电介质（三） 1、2倍；倍。 2、。 3、（C） 4、（C） 练习二十 电流的磁场（一） 1、； 。方向垂直纸面向里。 2、 3、（A） 4、（D） 练习二十一 电流的磁场（二） 1、； 2、；方向垂直纸面向外。 3、（D） 4、（D） 5、 练习二十二 磁场