中南大學理工科大學物理練習冊答案

1、練習一1，2，324351由得，此乃軌道方程2，3， 時，4由，有 當時 當時61 有 當時，有2由1有練習二1，2 32435由約束方程 有：即：1 對1兩邊求導，有： 61 23練習三123144512 3圈6先用隔離體法畫出物體的受力圖建立坐標，根據(jù)的分量式 有 依題意有， 令 練習四1，231425將全過程分為三個階段1球下擺至最低處，和地球為系統(tǒng)，機械能守恒： 12球與鋼塊作彈性碰撞水平方向動量守恒 2機械能守恒 33球上擺至最大高度處，和地球系統(tǒng)機械能守恒： 4由123得：，代入4得：6設人拋球后的速度為，則人球系統(tǒng)拋球過程水平方向動量守恒 人對球施加的沖量 方向水平向前練習五12

2、33415 聯(lián)立解得： 61由角動量守恒得： 2 3 練習六 流體力學一1，2總是指向曲率中心33445在大氣壓時，泡內(nèi)壓強，移到氣壓為時泡內(nèi)壓強 6首先在溫度為t1時，在液體中靠近兩管彎曲液面處的壓強分別有，且有 同理當溫度為t2時，兩管液面高度差為： 練習七 流體力學二12334251粗細兩處的流速分別為與則 2粗細兩處的壓強分別為與61射程 又 2設在離槽底面為x處開一小孔，則同樣有： 又 則在離槽底為h的地方開一小孔，射程與前面相同。練習八1，；2，；334356 ，兩邊平方得 ， 又 B事件比A事件先發(fā)生練習九1 275m3 208kg 2.78kg·m-3 3341512

3、； 6由洛侖茲變換， 可得 故 即 練習十1相同；不同；相同；21:1 2:1 10:332425由千克/摩爾=2克/摩爾該氣體為氫氣，61234練習十一1在速率內(nèi)的分子數(shù)2>3441561由，得2由 得 練習十二1相同；不同2 ；降低334251由過程：得 過程：2過程： 放熱61等容： 等溫： ，2等溫： 等容： ，練習十三1等壓；22324351絕熱過程 2等溫過程作功，等容過程不作功pa(T1)b(T1)c(T2)OV1V2VP3由知，等溫膨脹過程，只隨的增大而減少，而絕熱膨脹過程隨的增大和的降低較快地減小，因為，所以系統(tǒng)從同一初態(tài)膨脹相同體積時，等溫過程作的功比絕熱過程多。6又

4、 練習十四1467K；234K22334251等溫： 絕熱： 絕熱： 等溫： 2361由于，所以可得 23和 三次計算的都相等，說明熵變只與始末狀態(tài)有關。練習十五t=0.25st=0.5sxt=1st=0s1，2見右圖334251，2在振動方程中，令得，又 ，3由，得，61，由，得 2練習十六12:1，1:42，324151 2，61見圖，2取初相，則有練習十七1機械振動在彈性媒質(zhì)中的傳播，振動狀態(tài)或相位2波長、波速、頻率324451將與波動方程標準形式比較，得振幅為A，波速：， 2在波動方程中令，得361，2，當，時，由，得練習十八1，2314351，又由，知波源振動方程為 波動方程為y(m

5、)x(m)0.10-0.15102，波形曲線如圖3，時，61反射點為自由端，反射波無半波損失2波腹位置，由，則，波節(jié)位置，由，則，假設反射點為固定端，則反射波有半波損失，練習十九1或18000Å，2條紋分布在E上側，明暗分布與原來互換32415由得： 綠色612由于，按算，則，即還能看到14條明紋。練習二十1，2，314151設，則有Å2設，明紋總數(shù)為N，則，61設，兩暗環(huán)重合時有得：；2設Å，兩明環(huán)重合時，得：Å練習二十一1，52，逐漸減小34425設，第3級暗紋與中央明紋相距由光程差公式 和幾何關系 得：6由一級暗紋，得中央明紋寬度，假設把裝置浸入水

6、中，則波長；中央明紋角寬度，減小。練習二十二15000 Å，22，33415設Å。由光柵方程有：，縫數(shù)設所測波長為，則由光柵方程得：Å，在光柵方程中，令得：，則 最多可觀察到第二級明紋61設 則有 得，2第四級為缺級，則有 得取，則3由 得：又由 得：當時，為缺級，又第10級明紋呈現(xiàn)在無限遠處.實際呈現(xiàn)的級數(shù)為：，共八級.練習二十三1，2，314351，2，6設自然光強為I0，透過第一個偏振片的光強為，透過第二個偏振片的光強為，透過第三個偏振片的光強為已知練習二十四1水平向左，22a33425在AB上與O點相距為l處取dl，其所帶電量。在點場強，方向向右。由于AB

7、上任意在點產(chǎn)生的場強方向相同，則，方向向右6在距長直導線為處任取，其所帶電量，又長直導線在處的場強為，受電場力，方向向右。由于上任意受力方向相同，則，方向沿相互排斥。練習二十五120，3略；445過場點作長為的同軸圓柱面，由高斯定理得：1當時，；2當時，；3當時，61過場點作同心球面，由高斯定理：即： 解得：2同理可求得球外任一點練習二十六1，2324151在棒上距點為處任取，其所帶電量，在點的電勢為，2同理，則從，電場力的功電勢能變化為61任取半徑、寬的圓環(huán)，其所帶電量 ，在處的電勢為 距盤心處的電勢為2練習二十七1，2，324151靜電平衡時，電荷分布如圖，按電勢迭加原理，球和球殼的電勢分

8、別為 電勢差 2球殼接地，球與球殼間的場分布不變，所以電勢差也不變，仍與上同。3假設用導線連接，則為等勢體，所以電勢差。61金屬球是個等勢體2接地時，金屬球電勢為零練習二十八12，1.62600V324351，圓柱薄殼中的電場能量2介質(zhì)中的總能量3由，得圓柱電容器的電容6由高斯定理：，可知場分布為 由，可得電勢分布為， ， ， 練習二十九1；垂直紙面向里233445在與點相距為處，取一寬為的細長條，其中電流，它在點產(chǎn)生的磁感應強度，方向垂直紙面向里，因各細長條在點的方向相同，所以，方向垂直紙面向里。6 練習三十1，2，34435由安培環(huán)路定律，過場點在電纜橫截面內(nèi)作半徑為的同心圓形回路L，則有

9、，即，由已知電流分布有6由電流分布的對稱性，可斷定與平板的對稱面等距的點處，的大小相等且方向與平板平行，作矩形回路，其中，與平板平行，且與平板的對稱面等距，的中點在平板的對稱面上，由；當時，；當時，；即，某點距平板中心平面距離為時，有 在中心平面上部各點，方向水平向左；中心平面下部各點；方向水平向右。練習三十一121:134415在載流圓環(huán)上取一對對稱電流元，它們所受的安培力為及，由于對稱性，沿環(huán)徑向的分力成對地相互抵消。所以，方向垂直向下。6在上距長直導線處，取電流元，該處磁感應強度，方向垂直紙面向里，則電流元受力，由于上各電流元受力方向相同。所以，練習三十二1各向同性的非鐵磁性均勻磁介質(zhì)2

10、鐵磁質(zhì)，順磁質(zhì)，抗磁質(zhì)32445 6導線內(nèi)，由，磁介質(zhì)內(nèi)，磁介質(zhì)外，練習三十三1，2，324251通過線圈A的磁通量等于通過環(huán)形螺線管截面的磁通量；在A中產(chǎn)生的感應電動勢為：，26如圖，取面元，則通過矩形線圈的磁通量為：線圈運動到圖示位置時的感應電動勢為： 順時針方向練習三十四12，031425通過矩形線圈的磁通量 代入秒，得：6時刻通過回路的磁通量為：，；順時針方向。練習三十五1，231415設在環(huán)形螺線管內(nèi)通以電流I，由安培環(huán)路定律，可求得環(huán)內(nèi)磁感應強度為：，在螺線管橫截面上取面元，則通過橫截面的磁通量為：螺線管的自感系數(shù)為：。6，設導線的半徑為R，則導線內(nèi)離軸線為r的各點，磁感應強度，磁能密度為：，單位長度導線內(nèi)儲存的磁能為：練習三十六1，20，0，3243，351；2， 61設，則2，練習三十七1相等，不相等233425由維恩位移定律得：再由斯忒藩玻耳茲曼定律：61入射光的光子能量為：光電子的初動能為：光電子到達陽極附近時的動能和速度分別為： 2設光電流恰好被抑制時的反向電勢差為，則 練習三十八1，233435367 n=2n=3n=1 Å 巴爾末系 Å 賴曼系 Å 賴曼系練習三十九1，Å2，334， 應該用估算電子與質(zhì)子的勢能約，則電子動能，不可能束縛于核中，因此電子不可能穩(wěn)定地存在于核中。5 1電子； 2布朗粒子 3彈丸