大学物理习题集参考答案

01 质点运动学

一、1、B 2、C 3、D 4、C

二、1、8m，10m 2、1.5 m/s 3、4t3-3t2，12t2-6t 4、g/2，三、 1、advdvv2x dtdxv22x2160

232v 3gv4xvdv02xdx2、(1)rr2r1(4i2j)(2ij)2i3j

d2xd2ydr (2)a2i2j2j v2i2tj

dtdtdt

a22j v22i4j

(3) 4y+x2=8

02 质点动力学

一、

1、B 2、C 3、B 4、C 5、C 6、A，D 7、C

二、1、mv0，竖起向下

2、12J 3、40J

F4、外0，A外A非保内0

5、4m/s 三、

1

1、(1) mdvkv,dtdvktv0vm0dt,

vvk lnt,v0mtdx (2)v0em,dttmv0 x(1em)kkkvv0ektm

ktmx0dxv0exmaxt0dt,

v0m kv334tdv2、F34tm0dv0dtv2.7(m/s)

dtmLmmm2222(Lr2) 3、dTdmandrrTrrdrLL2L4、A0(110.2y)gdy980J

1003 刚体定轴转动

一、1、C 2、B 3、C 4、C 二、1、转动惯性的，质量，质量分布，转轴位置 2、

30.496rad/s 193、1kgm2/s，1m/s 4、mL2，mgL，三、

mgTma1TRMR22mgt1、 v22mMaRvat0/2dtdkIln22、MI kdtt00dtIk34122g 3L 2

mgT1ma1T2mgma22g923、 T12rT2rmr19r2a12ra2r4、（1）子弹射入过程中动量矩守恒：

331mvLm(L)2ML2 4431MvL4v122.1rads1

11()ML219L163（2）上摆过程中机械能守恒：

1M3L2122M3LL[()ML]g()(1cos)Mg(1cos) 29439422v210.15340.8466 即cos1133gL0.5612rad32.16

04 狭义相对论

一、1、D 2、D 3、C 4、B

5、A 6、C 7、D 8、B 二、1、相对的，运动 2、c，c 3、相对性原理，光速不变原理 4、

3c2.6108 25、4 三、

3

1、在k系，tx11t2则x2xx211(v/c)2

1(v/c)2(xx12x1)/(x21)2解得:v32c 在k系，tv(x2x1)/c21t2，t1t21(v/c)25.77106s

2、根据Emc2m0c22可得:

12E/E030

1vc1vc由此求出v2.996108m/s

又02300

1vcLv1.798104m

05 静电场

一、1、D 2、D 3、C 4、B

5、C 6、A 7、B 8、D 9、B 10、C 二、1、

2 2、均匀带正电球面 0r3、包围在曲面内的净电荷，曲面外的电荷 4、q，0，q 5、

Q，0，

Q0 040R240R，

6、Qq 7、

q4 0r 6

0R8、2r，L4 00r2三、

4

Q40r2

1、dQqdQQ dx dF40(ax)2L FL2L2QdxqQL 40(ax)20(4a2L2)qF的方向沿OP延线向右 2、dq2dr

dFEdqL120(ar)2dr

F120(ar)02dr12aL ln20aF的方向沿AB向右。而无限长带电直线所受库仑力与此力大小相等方向相反。 3、dUpUpqdqqdx 221/2221/240(ax)80l(ax)ldx

80ll(a2x2)1/2q80lqP a ln(xax)|

22ll40llnlala22O 

2l

x dx

4、由高斯定理得：

(axa)E0 0(xa,ax)由此可求电势分布：

5

在xa区间

U0a0axEdxx0dxadx 00在axa区间

-a U00xEdxxdxx0 0在ax区间

U0a0xEdxxodxadxx0 0 06 磁学

一、1、C 2、B 3、B 4、C

5、B 6、D 7、B 8、A 9、B 10、D 11、D 二、

1、

0I4a, 2、0Ia2ln2 3、1：1

4、变量，0I1

5、1R2I，122R2IB，2RIBsin 6、R3B，沿纸面向上

7、0，1Bab22，高

8、0Iv2lnabab

9、22.66J/m3 10、9.6J

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U x O +a 三、1、e242m2a0

0a0I2e B0I0e22a08a2m 00a0

B的方向垂直纸面向上

2、在横截面上以轴点为圆心作半径为r的圆形环路，由环路定律可得：

rR2rBI0R2r2BI内02R2r rR2rB0IB0I外2r 矩形纵截面S=S内+S外，其总磁通量为：

ms内B内dss外B外ds

R0Ir02R2dr2R0IR2rdr l  1m 0I2(12ln2) 3、（1）FabI1IIabABaI202rdr0122lna

F0I1I2LBC2(ab)

（2）合力0I1I2L2(11aab) 4、0ILv0ILv0I112d2(da)2Lv(dda)

方向：顺时针

5、dBdsB0rsint2rdr

aB02r2sin20tdr3B30asint ddt23B30acost 当0时，电动势沿顺时针方向。

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