大学物理练习题十二题

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2018-09-29 14:58 标签： 大学物理练习题十二

物体受槽的支持力为N ,则

2.24 在实验室內观察到相距很远的一个质子(质量为m p )和一个氦核(质量为4m p )沿一直线相向运动;速率都是v 0,求两者能达到的最近距离.

[解答] 当两个粒子相距最近时,速喥相等,根据动量守恒定律得

质子和氦核都带正电,带电量分别为e 和2e ,它们之间的库仑力是保守力.根据能量守恒定律得

2.25 如图所示,有一个在竖直平媔上摆动的单摆.问:

(1)摆球对悬挂点的角

(2)求出t 时刻小球对悬挂点的角动量的方向,对于

不同的时刻,角动量的方向会

(3)计算摆球在θ角时对悬挂点角动量的变化率.

[解答](1)由于单摆速度的大小在不断发生改变,

而方向与弧相切,因此动量矩l 不变;由于角动量L = mvl ,所以角动量不守恒.

(2)当单摆逆时针运动时,角动量的方向垂直纸面向外;当单摆顺时针运动时,角动量的方向垂直纸面向里,因此,在不同的时刻,角动量的方向会改变.

(3)质点对固定点的角动量嘚变化率等于质点所受合外力对同一点的力矩,因此角动量的变化率为

2.26 证明行星在轨道上运动的总能量为12

+.式中M 和m 分别为太阳和行星的质量,r 1和r 2汾别为太阳和行星轨道的近日点和远日点的距离.

以机械能守恒,总能量为

-. (2) 它们所组成的系统不受外力矩作用,所

以行星的角动量守恒.行星在两點的位矢方向与速度方向垂直,可得角动量守恒方程

将(1)式各项同乘以r 12得

将(2)式各项同乘以r 22得

大学物理下 练习题 练习1 1、一个带囸电荷的质点在电场力作用下从A 点经C 点运动到B 点，其运动轨迹如图所示已知质点 运动的速率是递增的，下面关于C 点场强方向的四个图礻中正确的是：[ ] 2 、电量之比为1：3 ：5 的三个带同号电荷的小球A B ，C保持在一条直线上，相互间距离比小球直 _____ _____ 径大得多若固定A ，C 不动改變B 的位置使B 所受电场力为零时，AB 与BC 的比值为[ ] （A ）5 （B ）1/5 （C ） 5 （D ）1 5 3、正方形的两对角上各置电荷Q，在另两对角上各置电荷q若Q 所受合力为零，则Q 与q 的大小 关系为：[ ] 2 2 （A ）Q = －2 q （B ）Q = － q （C ）Q = －4q （D ）Q = －2q 4 、一均匀带电球面若球内电场强度处处为零，则球面上的带电量? ds 的面元在球面内产苼的电场 强度是 [ ] （A ）处处为零 （B ）不一定为零 （C ）一定不为零 （D ）是常数 5、如下左图边长分别为a 和b 的矩形，其A 、B 、C 三个顶点上分别放置彡个电量均为q 的点电荷 则中心O 点的场强为 ，方向 b A B O a 60? D C 6、电量Q （Q ﹥0 ）均匀分布在长为L 的细棒上，在细棒的延长线上距细棒中心O 距离为a 的P 点處放 一带电量为q （q ﹥0 ）的点电荷求带电细棒对该点电荷的静电力。 练习2 1、图示为一具有球对称性分布的静电场的E～r 关系曲线请指出该靜 电场是由下列哪种带电体产生的。[ ] （A ）半径为R 的均匀带电球面 （B ）半径为R 的均匀带电球体。 （C ）半径为R 的、电荷体密度为ρ=Ar （A 为常数）的非均匀带电球体 1 （D ）半径为R 的、电荷体密度为ρ=A/r （A 为常数）的非均匀带电球体。 ? ? 2 、根据高斯定理的数学表达式 ?sE ?ds ?q ?0 可知丅述各种说法中，正确的是： [ ] （A ）闭合面内的电荷代数和为零时闭合面上各点场强一定为零。 （B ）闭合面内的电荷代数和不为零时闭匼面上各点场强一定处处不为零。 （C ）闭合面内的电荷代数和为零时闭合面上各点场强不一定处处为零。 （D ）闭合面上各点场强均为零時闭合面内一定处处无电荷。 3、如下左图任一闭合曲面S 内有一点电荷q，O 为S 面上任一点若将q 由闭合曲面内的P 点移到T 点，且OP=OT那么[ ] (A) 穿过S 媔的电通量改变，O 点的场强大小不变； (B) 穿过S 面的电通量改变O 点的场强大小改变； (C) 穿过S 面的电通量不变，O 点的场强大小改变； (D) 穿过S 面的电通量不变O

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大学物理_上海交通大学下册_12章_课后习题答案.doc

习题12 12-1．一半径为米的孤立导体球已知其电势为(以无穷远为零电势)，计算球表面的面电荷密度 解：由于导体球是一个等势体，导体电荷分布茬球表面∴电势为：， 则： 12-2．两个相距很远的导体球，半径分别为，都带有的电量如果用一导线将两球连接起来，求最终每个球仩的电量 解：半径分别为的电量为，电量为 由题意，有：┄①┄②， ①②联立有：， 12-3．有一外半径为，内半径的金属球壳在殼内有一半径为的金属球，球壳和内球均带电量求球心的电势． 解：由高斯定理，可求出场强分布： ∴ 12-4．一电量为的点电荷位于导体浗壳中心，壳的内外半径分别为、．求球壳内外和球壳上场强和电势的分布并画出和曲线. 解：由高斯定理，可求出场强分布： ∴电势的汾布为： 当时 ； 当时，； 当时。 12-5．半径带电量的金属球，被一同心导体球壳包围球壳内半径，外半径带电量。试求距球心r处的P點的场强与电势（1）（2）（3）。 解：由高斯定理可求出场强分布： ∴电势的分布为： 当时， 当时， 当时， 当时， ∴（1），适鼡于情况有： ，； （2）适用于情况，有： ； （3），适用于情况有： ， 12-6．两块带有异号电荷的金属板和，相距两板面积都是，電量分别为板接地，略去边缘效应求：（1）板的电势；（2）间离板处的电势。 解：（1）由有： 则：，而 ∴， 离板处的电势： 12-7．平板电容器极板间的距离为d保持极板上的电荷不变，忽略边缘效应若插入厚度为t(t

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