大學(xué)物理 下 計(jì)算題參考答案

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1、大學(xué)物理下復(fù)習(xí)題部分計(jì)算題參考答案答案來自網(wǎng)絡(luò)僅供參考1四條平行的載流無限長(zhǎng)直導(dǎo)線，垂直通過一邊長(zhǎng)為a的正方形頂點(diǎn)，每條導(dǎo)線中的電流都是I，方向如圖，求正方形中心的磁感應(yīng)強(qiáng)度。解:B=2.如圖所示的長(zhǎng)空心柱形導(dǎo)體半徑分別為和，導(dǎo)體內(nèi)載有電流I，設(shè)電流均勻分布在導(dǎo)體的橫截面上。求（1）導(dǎo)體內(nèi)部各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。（2）導(dǎo)體內(nèi)壁和外壁上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。解：導(dǎo)體橫截面的電流密度為在P點(diǎn)作半徑為r的圓周，作為安培環(huán)路。由得即對(duì)于導(dǎo)體內(nèi)壁，，所以對(duì)于導(dǎo)體外壁，，所以3.如圖，一根無限長(zhǎng)直導(dǎo)線，通有電流I，中部一段彎成圓弧形，求圖中O點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。*解：根據(jù)磁場(chǎng)疊加原理，O點(diǎn)的

2、磁感應(yīng)強(qiáng)度是、和三段共同產(chǎn)生的。段在O點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大?。簩?，代入得到：，方向垂直于紙面向里；段在O點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大?。簩?，帶入得到：，方向垂直向里；段在O點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小：，，，方向垂直于紙面向里。O點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。?，,方向垂直于紙面向里。4、*如圖示，一根長(zhǎng)直導(dǎo)線載有電流30安培，長(zhǎng)方形回路和它在同一平面內(nèi)，載有電流20安培?；芈烽L(zhǎng)30cm，寬8.0cm，靠近導(dǎo)線的一邊離導(dǎo)線1.0cm，則直導(dǎo)線電流的磁場(chǎng)對(duì)該回路的合力為多少？解:F=F1-F2=IB1l-IB2L4.長(zhǎng)直導(dǎo)線載有電流I，導(dǎo)線框與其共面，導(dǎo)線ab在線框上滑動(dòng)，使ab以勻速度v向右運(yùn)動(dòng)，求線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

3、的大小和感應(yīng)電流的方向解：選取如圖所示的坐標(biāo)，順時(shí)針為積分正方向，ab上線元dx產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為：,線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小:，方向?yàn)槟鏁r(shí)針。5、長(zhǎng)為L(zhǎng)的直導(dǎo)線MN，與“無限長(zhǎng)”直并載有電流I的導(dǎo)線共面，且垂直于直導(dǎo)線，M端距長(zhǎng)直導(dǎo)線為a，若MN以速度v平行于長(zhǎng)直導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)，求MN中的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的大小和方向。解：6、如圖所示，無限長(zhǎng)直導(dǎo)線中電流為，矩形導(dǎo)線框abcd與長(zhǎng)直導(dǎo)線共面，且ad//AB，(1)求線框abcd中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，(2)ab兩點(diǎn)哪點(diǎn)電勢(shì)高？(2)7.如圖所示?，一平面簡(jiǎn)諧波沿OX軸傳播?，波動(dòng)方程為?，求(1)P處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程；(2)該質(zhì)點(diǎn)的速度表達(dá)式與加速

4、度表達(dá)式?。*解：P處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程：（,P處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)位相超前）P處質(zhì)點(diǎn)的速度：P處質(zhì)點(diǎn)的加速度：8.一質(zhì)點(diǎn)按如下規(guī)律沿X軸作簡(jiǎn)諧振動(dòng)：（SI）(1)求此振動(dòng)的周期、振幅、初相、速度最大值和加速度最大值；(2)分別畫出這振動(dòng)的x-t圖。*周期：；振幅：；初相位：；速度最大值：，加速度最大值：，9.有一沿x軸正向傳播的平面波，其波速為u=1m·s-1，波長(zhǎng)λ=0.04m，振幅A=0.03m．若以坐標(biāo)原點(diǎn)恰在平衡位置而向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)作為開始時(shí)刻，試求：（1）此平面波的波動(dòng)方程；（2）與波源相距x=0.01m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程，該點(diǎn)初相是多少？解（1）設(shè)原點(diǎn)的振動(dòng)方程為：y0=

5、Acos(ωt+φ)，其中A=0.03m．由于u=λ/T，所以質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期為：T=λ/u=0.04(s)，圓頻率為：ω=2π/T=50π．當(dāng)t=0時(shí)，y0=0，因此cosφ=0；由于質(zhì)點(diǎn)速度小于零，所以φ=π/2．原點(diǎn)的振動(dòng)方程為：y0=0.03cos(50πt+π/2)，平面波的波動(dòng)方程為：=0.03cos[50π(t–x)+π/2)．（2）與波源相距x=0.01m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為：y=0.03cos50πt．該點(diǎn)初相φ=0．10.在雙縫干涉的實(shí)驗(yàn)中，用波長(zhǎng)的單色光照射，雙縫與屏的距離D=300mm，測(cè)得中央明條紋兩側(cè)的兩個(gè)第五級(jí)明條紋之間的間距為12.2mm，求雙

6、縫間的距離。解：由在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，亮條紋的位置由來確定。用波長(zhǎng)的單色光照射，得到兩個(gè)第五級(jí)明條紋之間的間距：雙縫間的距離：，11.在一雙縫實(shí)驗(yàn)中，縫間距為5.0mm，縫離屏1.0m，在屏上可見到兩個(gè)干涉花樣。一個(gè)由的光產(chǎn)生，另一個(gè)由的光產(chǎn)生。問在屏上兩個(gè)不同花樣第三級(jí)干涉條紋間的距離是多少?*解：對(duì)于的光，第三級(jí)條紋的位置：對(duì)于的光，第三級(jí)條紋的位置：那么：，12.用一束nm激光垂直照射一雙縫，在縫后2.0m處的墻上觀察到中央明紋和第一級(jí)明紋的間隔為14cm。求(1)兩縫的間距；(2)在中央明紋以上還能看到幾條明紋?解：(1)(2)由于,按計(jì)算，則應(yīng)取14，即看到1

7、4條明紋。13.作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的小球，速度最大值為cm/s，振幅cm，若從速度為正的最大值的某時(shí)刻開始計(jì)算時(shí)間。（1）求振動(dòng)的周期；（2）求加速度的最大值；（3）寫出振動(dòng)表達(dá)式。17.解：（1）振動(dòng)表達(dá)式為振幅，，得周期（2）加速度的最大值（3）速度表達(dá)式由旋轉(zhuǎn)矢量圖知，，得初相振動(dòng)表達(dá)式14.某質(zhì)點(diǎn)作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，周期為2s?，振幅為0.06m?，開始計(jì)時(shí)(t=0)，質(zhì)點(diǎn)恰好處在負(fù)向最大位移處，求：（1）該質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程（2）此振動(dòng)以速度u=2m/s沿x軸正方向傳播時(shí)，形成的一維筒諧波的波動(dòng)方程（以該質(zhì)點(diǎn)的平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn)）；（3