大学物理第五版课后答案上完整版

ModifiedbyJEEPonDecember26th,2020.大学物理第五版课后答案上完整版3-6一架以2ms解　鸟对飞机的平均冲力为3-7质量为m的物体，由水平面上点O分析　3-8Fx=30+4t的合外力解　(1)由分析知(2)由I＝300＝30t＋2t2,解此方程可得t＝6．86s(另一解不合题意已舍去)(3)由动量定理,有I＝mv2-mv1由(2)可知t＝6．86s时I＝300N·s,将I、m及v1代入可得3-9高空作业51kg的人3-10质量为m的小球，在力F=-kx作用下运动即3-11在水平地面上，有一横截面S=2，3-12爆炸后，。落地时,y2＝0,由式(5)、(6)可解得第二块碎片落地点的水平位置x2＝500m3-13A,B两船在平静的湖面上平行逆行航行B船以　　解(1)(2)3-14质量为m丶的人手里拿着质量为m的物体解　取如图所示坐标．把人与物视为一系统,当人跳跃到最高点处,在向左抛物的过程中,满足动量守恒,故有人的水平速率的增量为而人从最高点到地面的运动时间为所以,人跳跃后增加的距离3-15一质量均匀柔软的绳竖直的悬挂着(1)(2)而(3)3-16设在地球 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面附近，一初质量为105解　(1)以火箭发射处为原点,竖直向上为正方向．该火箭在重力场中的动力学方程为(1)(2)分离变量后积分,有3-17质量为m的质点在外力F的作用下沿Ox轴运动，已知t=0时质点位于原点解　。3-18如图一绳索5N3-19一物体在介质x=ct3解　。3-20一人从m深的井中提水解　水桶在匀速上提过程中,a＝0,拉力与水桶重力平衡,有F＋P＝0在图示所取坐标下,水桶重力随位置的变化关系为P＝mg-αgy3-21一质量为的小球的细绳解　(1)。(2)小球在最低位置的速率为(3)3-22一质量为m的质点，系在细绳的一段，绳的另一端解　(1)(1)(2)由于摩擦力是一恒力,且Fｆ＝μmg,故有(2)(3)圈3-23如图所示，A和B两块板用一轻弹簧F1＝P1＋F。F1-F2＝2P1F＝P1＋F2当A板跳到N点时,B板刚被提起,此时弹性力F′2＝P2,且F2＝F′2．由式(3)可得F＝P1＋P2＝(m1＋m2)g3-24有一自动卸货矿车Wｆ＝＋′g)(l＋x)(1)Wｆ＝-(m-m′)g(l＋x)sinα(2)3-25分铁锤敲入钉子木板-2解Δx＝×10-2m3-26m的地球卫星，3Re解　则(2)(3)3-27天文观测台冰块解　由系统的机械能守恒,有(。v的方向与重力P方向的夹角为α＝90°-θ＝°3-28m=kgA时解　(1)(2)由式(1)、(2)可得3-29质量为m，速度为v的钢球m丶的靶．解　(1)(2)3-30质量为m的弹丸，穿过(1(2)(3)3-31一个电子和一个3-32质量为x10-23kg(1)(2)(3)3-33如图质量为m丶的物块低端A处解　在子弹与物块的撞击过程中,在沿斜面的方向上,根据动量守恒有(1)(2)3-34如图一质量为m的小球内壁半球形3-35打桩m=10t解　(1)在锤击桩之前,由于桩的自重而下沉,这时,取桩和地球为系统,根据系统的功能原理,有(1)(2)(2)(3)h2＝m。(5)h3＝m3-36一系统。则3-37如图m1=kgm2=AB小球。(3)(4)。(2)4-6一汽车12s3rmin解。4-7某种电动机启动后。s。则t＝s时电动机转过的圈数圈4-8水分子此二式相加，可得则由二式相比，可得则4-9一飞轮30cmcm4-10如图圆盘的质量为m半径为R2。4-11用落体观察法测定飞轮的转动惯量4-12一燃气轮机m2解1　在匀变速转动中，角加速度，由转动定律，可得飞轮所经历的时间4-13如图m1=16kg圆柱体A解　(1)。。(2)4-14m1m2AB组合轮两端,解上述方程组，可得。。4-15如图所示装置，定滑轮半径r,4-16飞轮60kg(1)4-17一半径为R，质量为m的匀质圆盘。。停止4-18如图通风机(1)(2)(2)4-19如图一长2l的细棒AB解(2)。4-20m丶半径R的圆盘裂开解　(1)4-21光滑水平木杆m1=L=40cm解　根据角动量守恒定理。4-22r1r2薄伞形轮4-23的小孩。4-24一转台砂粒Q=2t解　在时间0→10s内落至台面的砂粒的质量为。。4-25为使运行中的飞船4-26m的蜘蛛解　(1)(2)即.在此过程中，由系统角动量守恒，有4-27的均匀细棒解　(1)由刚体的角动量定理得(2)4-28第一颗人造卫星5(1)(2)。4-29地球对自传解　(1)地球的质量mＥ＝×1024kg，半径R＝×106m，所以，地球自转的动能(2)对式两边微分，可得(2)式中n为一年中的天数(n＝365)，ΔT为一天中周期的增加量.4-30如图一质量为m的小球由一绳索。。。新的角速度解　(1)和，则(2)4-31质量解　(1)棒绕端点的转动惯量由转动定律M＝Jα可得棒在θ位置时的角加速度为。由于，。(2)(3)由于该动能也就是转动动能，即，4-32如图AB两飞轮J1=kg。M解　(1)取两飞轮为系统，根据系统的角动量守恒，有(2)4-34如图OO丶自由转动解(1)(2。4-35为使运行中飞船停止绕其中心轴转动，一种可能 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 有4-37一长为L，质量为m的均匀细棒，在光滑的。。绕质心。(2)4-38如图细绳大木轴解　设木轴所受静摩擦力Ff如图所示，则有。5-61964年，盖尔曼等人解　由于夸克可视为经典点电荷，由库仑定律F与径向单位矢量er方向相同表明它们之间为斥力.5-7质量为m，电荷为-e的电子由此出发命题可证.证　由上述分析可得电子的动能为。。5-8在氯化铯(1)由对称性，每条对角线上的一对铯离子与氯离子间的作用合力为零，故F1＝0.(2)除了有缺陷的那条对角线外，其它铯离子与氯离子的作用合力为零，所以氯离子所受的合力F2的值为5-9若电荷均匀地分布在长为L的细棒，求证证　(1)延长线上一点P的电场强度，利用几何关系r′＝r－x统一积分变量，则电场强度的方向沿x轴.2，利用几何关系sinα＝r/r′，统一积分变量，则5-10一半径为R的半球壳，均匀的带有电荷，解　由于平行细圆环在点O激发的电场强度方向相同，利用几何关系，统一积分变量，有5-11水分子H2O解1　水分子的电偶极矩在电偶极矩延长线上5-13如图为电四级子解　由点电荷电场 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 ，得。5-14设匀强电场的电场强度E与半径为R的半球面对称轴平行5-15如图边长为a的立方体，其表面同理　5-16分析　地球周围的大气犹如。。5-17设在半径为R的球体内，其电荷为对称分布球体内(0≤r≤R)，球体外(r＞R)，5-18如图，一无限大均匀带电薄平板。，在圆孔中心处x＝0，则E＝0在距离圆孔较远时x＞＞r，则5-19如图，在电荷体密度p的均匀带电球体证　带电球体内部一点的电场强度为，。5-20一个内外半径分别为R1和R2的均匀带电球壳，总电荷为Q1解　取半径为r的同心球面为高斯面，由上述分析r＜R1，该高斯面内无电荷，，故R1＜r＜R2，高斯面内电荷故R2＜r＜R3，高斯面内电荷为Q1，故r＞R3，高斯面内电荷为Q1＋Q2，故5-21两个带有等量异号电荷的无限长同轴圆柱面解　r＜R1，　　在带电面附近，电场强度大小不连续，电场强度有一跃变R1＜r＜R2，r＞R2，5-22如图，有三个点电荷Q1Q2Q3解在任一点电荷所受合力均为零时，并由电势5-23已知均匀带电直线附近的1，(2)不能.严格地讲，电场强度只适用于无限长的均匀带电直线，而此时电荷分布在无限空间，r→∞处的电势应与直线上的电势相等.5-24水分子电偶极矩解　由点电荷电势的叠加(1)若　　(2)若　　(3)若　　5-25一个球形雨滴半径当两个球形雨滴合并为一个较大雨滴后，雨滴半径，带有电量q2＝2q1，雨滴表面电势5-26电荷面密度分别为。。。两块无限大解　。5-27两个同心球面的半径分别为R1R2,各自带有解　(1)由各球面电势的叠加计算电势分布.若该点位于两个球面内，即r≤R1，则若该点位于两个球面之间，即R1≤r≤R2，则若该点位于两个球面之外，即r≥R2，则2。5-28一半径为R的无限长带电细棒，其内部的电荷均匀分布当r≤R时当r≥R时当r≤R时当r≥R时5-29一圆盘半径R=10-2解　(1)带电圆环激发的电势(1)　　(2)轴线上任一点的电场强度为(2)电场强度方向沿x轴方向.(3)将场点至盘心的距离x＝cm分别代入式(1)和式(2)，得当x＞＞R时，圆盘也可以视为点电荷，其电荷为.依照点电荷电场中电势和电场强度的计算公式，有5-30两根同长的圆柱面R1=10-2mR2=解得(2)解得两圆柱面之间r＝处的电场强度5-31轻原子核结合成为较重原子核解　(1)两个质子相接触时势能最大，根据能量守恒由可估算出质子初始速率该速度已达到光速的4％.2.5-32在一次典型的闪电中即可融化约90吨冰.(2)一个家庭一年消耗的能量为5-33两个半径为R的圆环分别带等量异电荷正负q解　(1)由带电圆环电势的叠加，两环圆心连线的x轴上的电势为(2)当时，化简整理得在时带电圆环等效于一对带等量异号的点电荷，即电偶极子.上式就是电偶极子延长线上一点的电势.5-34如图，在Oxy平面上倒扣着半径为R的半球面，　假设将半球面扩展为带有相同电荷面密度σ的一个完整球面，此时在A、B两点的电势分别为5-35在玻尔的氢原子模型中，电子10-10解　(1)电子在玻尔轨道上作圆周运动时，它的电势能为(2)电子在玻尔轨道上运动时，静电力提供电子作圆周运动所需的向心力，即.此时，电子的动能为电子的电离能等于外界把电子从原子中拉出来需要的最低能量6-6不带电的导体球A含有两个。点电荷qd与导体球A外表面感应电荷在球形空腔内激发的电场为零，点电荷qb、qc处于球形空腔的中心，空腔内表面感应电荷均匀分布，点电荷qb、qc受到的作用力为零.6-7一真空二极管，其主要构件是是一个半。。R1=解　（1）电子到达阳极时，势能的减少量为（2）6-8一导体球半径为R1，外罩一半径为R2r＜R１时，　R１＜r＜R2时，r＞R2时，r＜R１时，R１＜r＜R2时，　r＞R2时，　也可以从球面电势的叠加求电势的分布．在导体球内（r＜R１）在导体球和球壳之间（R１＜r＜R2）在球壳外（r＞R2）。代入电场、电势的分布得r＜R１时，；R１＜r＜R2时，　；r＞R2时，6-9如图，在一半径为R1=cm的金属球A外面套解（2）将球壳B接地后断开，再把球A接地，设球A带电qA，球A和球壳B的电势为6-10两块带电量分别为Q1，Q2的导体平板平行证明　（１）设两块导体平板表面的电荷面密度分别为σ１、σ2、σ3、σ4，取如图（ｂ）所示的圆柱面为高斯面，高斯面由侧面S１和两个端面S2、S3构成，由分析可知得相向的两面电荷面密度大小相等符号相反．（2）由电场的叠加原理，取水平向右为参考正方向，导体内P点的电场强度为6-11将带电量为Q的导体板A从远处移至不带电的导体板B附件解　（１）如图（ｂ）所示，依照题意和导体板达到静电平衡时的电荷分布规律可得。。。两导体板间电场强度为；方向为A指向B．两导体板间的电势差为（2）如图（c）所示，导体板B接地后电势为零．两导体板间电场强度为；方向为A指向B．6-12如图Q>0，内半径为a，外半径b6-13如图，在真空中将半径为R的金属球接地，在与球心6-14地球和电离层可当做一个球形电容器6-15两线输电线的线径代入数据6-16电容式计算机键盘解　按下按键时电容的变化量为。6-17盖革-米勒管可用解　（1）由上述分析，利用高斯定理可得，则两极间的电场强度（2）当，R1＝mm，R2＝mm时，6-18解　（1）查表可知二氧化钛的相对电容率εr＝173，故充满此介质的平板电容器的电容（2）（3）6-19如图，半径R=的导体球带有电荷Q=-8C解　（1）取半径为r的同心球面为高斯面，由高斯定理得r＜R　　　　；R＜r＜R＋d；r＞R＋d。；r1＝5cm，该点在导体球内，则；r2＝15cm，该点在介质层内，εｒ＝，则；r3＝25cm，该点在空气层内，空气中ε≈ε0，则；（2）取无穷远处电势为零，由电势与电场强度的积分关系得r3＝25cm，　r2＝15cm，　r1＝5cm，　（3）均匀介质的极化电荷分布在介质界面上，因空气的电容率ε＝ε0，极化电荷可忽略．故在介质外表面；6-20人体的某些细胞壁两侧解　（1）细胞壁内的电场强度；方向指向细胞外．（2）细胞壁两表面间的电势差．6-21有一个平板电容器=10-5C。M-2解　D、P、E方向相同，均由正极板指向负极板（图中垂直向下）．6-22在一个半径为R1的长直导线外套有氯解　由介质中的高斯定理，有。。6-23如图，球形电极浮在相对电容率=的油槽中解　。6-24如图，由两块相距为mm的薄金属板A,B构成的空气平板电容器解　（1）且，故，因此A、B间的总电容（2）若电容器的一个引脚不慎与金属屏蔽盒相碰，相当于C2（或者C3）极板短接，其电容为零，则总电容6-25如图，在点A和点B之间有五个电容器解　（1）由电容器的串、并联，有求得等效电容CAB＝4μF．（2）由于，得6-26如图，有一空气电热板级板面积S，间距d解　（1）（2）插入电介质后，电容器的电容C1为。。（3）插入导体达到静电平衡后，导体为等势体，其电容和极板上的电荷分别为导体中电场强度6-27为了实时检测纺织品6-28利用电容传感器测量油料液面高度证　由分析知，导体A、C构成一组柱形电容器，它们的电容分别为；6-29有一电容为uF的平行平板电容器解　（1）（2）6-30半径为的长直导线，解　（1）导线表面最大电荷面密度（2）由上述分析得，此时导线与圆筒之间各点的电场强度为(其他)6-31一空气平板电容器，空气厚解　此时，因，空气层被击穿，击穿后40kV电压全部加在玻璃板两侧，此时玻璃板内的电场强度由于玻璃的击穿电场强度，，故玻璃也将相继被击穿，电容器完全被击穿．6-32某介质的相对电容率er=解　要制作电容为μF的平板电容器，其极板面积6-33一平行板空气电容器，极板面积S,极板间距d，充电解　（1）（2）两导体极板带等量异号电荷，外力F将其缓缓拉开时，应有F＝－Fe，则外力所作的功为7-6北京正负电子对撞机7-7已知铜的摩尔质量解　（1）（2）室温下（T＝300Ｋ）电子热运动的平均速率与电子漂移速率之比为7-8有两个同轴导体圆柱面，它们的长度均为20m解　由分析可知，在半径r＝mm的圆柱面上的电流密度7-9已知地球北极磁场磁感应强度B的大小为T解　设赤道电流为I，则由教材第7－4节例2知，圆电流轴线上北极点的磁感强度7-10如图，有两根导线沿半径方向接到铁环7-11如图几种截流导线在平面内分布解　（ａ）B0的方向垂直纸面向外．（ｂ）将载流导线看作圆电流和长直电流，由叠加原理可得B0的方向垂直纸面向里．（c）将载流导线看作1/2圆电流和两段半无限长直电流，由叠加原理可得B0的方向垂直纸面向外．7-12截流导线形状如图，球O点。。B7-13如图，一个半径为R的无限长半球圆柱面导体，解　根据分析，由于长直细线中的电流，它在轴线上一点激发的磁感强度的大小为B的方向指向Ox轴负向．7-14分实验室常用所谓亥姆霍兹线圈由　　，解得　　　　x＝0由　　，解得d＝R①将磁感强度B在两线圈中点附近用泰勒级数展开，则若x＜＜1；且；．则磁感强度B（x）在中点O附近近似为常量，场为均匀场．这表明在d＝R时，中点（x＝0）附近区域的磁场可视为均匀磁场．7-15如图，截流长直导线的电流为L，求通过矩形面积的磁通量7-16已知10mm2裸铜线。。50A在导线内r＜R，，因而在导线外r＞R，，因而（2）在导线表面磁感强度连续，由I＝50A，，得7-17有一同轴电缆，其尺寸如图解　由上述分析得r＜R1R1＜r＜R2R2＜r＜R3r＞R37-18如图，N匝线圈均匀密绕。。中空骨架上r＜R1R2＞r＞R1r＞R27-19电流I均匀的流过半径为R的圆形长直导线7-20设电流均匀流过无限大导电平面7-21设有两无限大平行载流平面，解　1）取垂直于纸面向里为x轴正向，合磁场为（2）两导体载流平面之外，合磁场的磁感强度7-22已知地面上空B=-4解　（1）依照可知洛伦兹力的方向为的方向，如图所示．（2）因而，有，即质子所受的洛伦兹力远大于重力．7-23在一个显像管的电子4eV解　（1）电子带负电，q＜0，因而可以判断电子束将偏向东侧．（2）由题知，并由图中的几何关系可得电子束偏向东侧的距离即显示屏上的图像将整体向东平移近3mm．这种平移并不会影响整幅图像的质量．7-24试证明霍尔电场强度与恒流强度之比。。。。。7-25霍尔效应测量血流的速度7-26磁力可以用来输送导电液体（1）（2）7-27带电粒子在过饱和液体中运动半径7-28从太阳射来的速率107解　由带电粒子在磁场中运动的回转半径高层范艾伦辐射带中的回转半径　　。7-29如图，一根长直导线载有电流I1=30AI2=20A。合力的方向朝左，指向直导线．7-30一直流变电站电压500kv解　（1）。由可得（2）输出功率7-31将一电流均匀分布的无限大...B0依照右手定则可知磁场力的方向为水平指向左侧．7-32在直径为的刚棒上解　（1）因为所有电子的磁矩方向相同，则圆盘的磁矩（2）由磁矩的定义，可得圆盘边缘等效电流7-33在氢原子中，L=h/2π7-34如图，半径为R的圆片均匀带电，电荷面密度解　由上述分析可知，轴线上x处的磁感强度大小为7-35如图一根长直同轴电缆，内外解　（1）取与电缆轴同心的圆为积分路径，根据磁介质中的安培环路定理，有对r＜R1，对R2＞r＞R1填充的磁介质相对磁导率为μr，有，对R3＞r＞R2，对r＞R3，，（2）由，磁介质内、外表面磁化电流的大小为7-36设长L=，截面积S=2解　（1）。（2）维持铁棒与磁场正交所需力矩等于该位置上磁矩所受的磁力矩7-37在实验室，为了测试。。平均周长分析　根据右手定则，磁感线与电流相互环连，磁场沿环型螺线管分布，当环形螺线管中通以电流I时，由安培环路定理得磁介质内部的磁场强度为由题意可知，环内部的磁感强度，而，故有解　磁介质内部的磁场强度和磁感强度分别为和，因而