大学物理 下 计算题参考答案.doc

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1、大学物理下复习题部分计算题参考答案答案来自网络仅供参考1四条平行的载流无限长直导线，垂直通过一边长为a的正方形顶点，每条导线中的电流都是I，方向如图，求正方形中心的磁感应强度。解:B=2.如图所示的长空心柱形导体半径分别为和，导体内载有电流I，设电流均匀分布在导体的横截面上。求（1）导体内部各点的磁感应强度。（2）导体内壁和外壁上各点的磁感应强度。解：导体横截面的电流密度为在P点作半径为r的圆周，作为安培环路。由得即对于导体内壁，，所以对于导体外壁，，所以3.如图，一根无限长直导线，通有电流I，中部一段弯成圆弧

2、形，求图中O点磁感应强度的大小。*解：根据磁场叠加原理，O点的磁感应强度是、和三段共同产生的。段在O点磁感应强度大小：将，代入得到：，方向垂直于纸面向里；段在O点磁感应强度大小：将，带入得到：，方向垂直向里；段在O点磁感应强度大小：，，，方向垂直于纸面向里。O点磁感应强度的大小：，,方向垂直于纸面向里。4、*如图示，一根长直导线载有电流30安培，长方形回路和它在同一平面内，载有电流20安培。回路长30cm，宽8.0cm，靠近导线的一边离导线1.0cm，则直导线电流的磁场对该回路的合力为多少？解:F=F1-F2=

3、IB1l-IB2L4.长直导线载有电流I，导线框与其共面，导线ab在线框上滑动，使ab以匀速度v向右运动，求线框中感应电动势的大小和感应电流的方向解：选取如图所示的坐标，顺时针为积分正方向，ab上线元dx产生的电动势为：,线框中感应电动势的大小:，方向为逆时针。5、长为L的直导线MN，与“无限长”直并载有电流I的导线共面，且垂直于直导线，M端距长直导线为a，若MN以速度v平行于长直导线运动，求MN中的动生电动势的大小和方向。解：6、如图所示，无限长直导线中电流为，矩形导线框abcd与长直导线共面，且ad//AB

4、，(1)求线框abcd中的感应电动势，(2)ab两点哪点电势高？(2)7.如图所示 ，一平面简谐波沿OX轴传播 ，波动方程为 ，求(1)P处质点的振动方程；(2)该质点的速度表达式与加速度表达式 。*解：P处质点的振动方程：（,P处质点的振动位相超前）P处质点的速度：P处质点的加速度：8.一质点按如下规律沿X轴作简谐振动：（SI）(1)求此振动的周期、振幅、初相、速度最大值和加速度最大值；(2)分别画出这振动的x-t图。*周期：；振幅：；初相位：；速度最大值：，加速度最大值：，9.有一沿x轴正向传播的平面波，其

5、波速为u=1m·s-1，波长λ=0.04m，振幅A=0.03m．若以坐标原点恰在平衡位置而向负方向运动时作为开始时刻，试求：（1）此平面波的波动方程；（2）与波源相距x=0.01m处质点的振动方程，该点初相是多少？解（1）设原点的振动方程为：y0=Acos(ωt+φ)，其中A=0.03m．由于u=λ/T，所以质点振动的周期为：T=λ/u=0.04(s)，圆频率为：ω=2π/T=50π．当t=0时，y0=0，因此cosφ=0；由于质点速度小于零，所以φ=π/2．原点的振动方程为：y0=0.03cos(50πt+π

6、/2)，平面波的波动方程为：=0.03cos[50π(t–x)+π/2)．（2）与波源相距x=0.01m处质点的振动方程为：y=0.03cos50πt．该点初相φ=0．10.在双缝干涉的实验中，用波长的单色光照射，双缝与屏的距离D=300mm，测得中央明条纹两侧的两个第五级明条纹之间的间距为12.2mm，求双缝间的距离。解：由在杨氏双缝干涉实验中，亮条纹的位置由来确定。用波长的单色光照射，得到两个第五级明条纹之间的间距：双缝间的距离：，11.在一双缝实验中，缝间距为5.0mm，缝离屏1.0m，在屏上可见到两个干

7、涉花样。一个由的光产生，另一个由的光产生。问在屏上两个不同花样第三级干涉条纹间的距离是多少?*解：对于的光，第三级条纹的位置：对于的光，第三级条纹的位置：那么：，12.用一束nm激光垂直照射一双缝，在缝后2.0m处的墙上观察到中央明纹和第一级明纹的间隔为14cm。求(1)两缝的间距；(2)在中央明纹以上还能看到几条明纹?解：(1)(2)由于,按计算，则应取14，即看到14条明纹。13.作简谐运动的小球，速度最大值为cm/s，振幅cm，若从速度为正的最大值的某时刻开始计算时间。（1）求振动的周期；（2）求加速度的

8、最大值；（3）写出振动表达式。17.解：（1）振动表达式为振幅，，得周期（2）加速度的最大值（3）速度表达式由旋转矢量图知，，得初相振动表达式14.某质点作简谐振动，周期为2s ，振幅为0.06m ，开始计时(t=0)，质点恰好处在负向最大位移处，求：（1）该质点的振动方程（2）此振动以速度u=2m/s沿x轴正方向传播时，形成的一维筒谐波的波动方程（以该质点的平衡位置为坐标原点）；（3