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第四章(一)振动学基础解答
一、选择题
1.D2.B3.C4.C5.B6.B7.D8.B
二、填空题
1.振动系统自身的性质;秒内的的振动次数;振动系统运动的初始条件;表示振动的幅度或振动的强度;表征计时零点的振动状态。
2.;;
3.0.158m;0.5s;
4.m;m
5.
6.,
7.
8.合力的大小与位移成正比,方向与位移方向相反;
三、计算题
1.解:(1)
(2)
(3)m
2.解:(1)
t=0位置weizhi·xO
t=0位置weizhi
·
x
O
a位置weizhi
b位置weizhi
b位置zhi
·
(3)作振幅矢量图,得到:
xabO
x
a
b
O
L
恢复力
,由(1)式知
所以,木块做简谐运动。
在水中的木块未受压而处于平衡时,于是可求得
振幅:
4.解:(1)两个同方向、同频率简谐运动的合振动仍为简谐运动,且合振动的频率与分振动的频率相同,即
合振动振幅A和初相为
即在第一象限内。按题设绘出第一、第二两个分振动及其合振动的旋转矢量,它们均在第一象限内,故<。综上所述,第一、二两个振动的合振动表达式为:
cm
(2)合振动的振幅为极大时应满足(k=0,±1,±2,…)
而,由此得(k=0,±1,±2,…)
此时合振动的振幅为cm
(3)合振动的振幅为极小时,应满足:
(k=0,±1,±2,…)
而,由此:(k=0,±1,±2,…)
此时合振动振幅为:cm
第四章(二)波动学基础解答
一、选择题
1.D2.C3.B4.B5.D6.D7.D8.C
二、填空题
1.3;300
2.
3.
4.;;;
5.
6.10cm;20cm;10;2s;0.5;cm
7.4I0;0
8.629
三、计算题
1.解:(1)
(2)
2.解:(1)
,,,取
波动表达式
(2)上式中,令
3.解:(1)
(2)
相位差:
(3)P点振动加强。
4.解(1)
(2)
(3)
第五章真空中的静电场解答
一、选择题
1.C2.D3.C4.C5.B6.D7.D8.C
二、填空题
1.;;
2.;指向被挖去的小块处
3.
4.;;
5.
6.;沿Ox轴负向
7.,;,
8.0;
三、计算题
-dq+dqxydE+dE
-dq
+dq
x
y
dE+
dE-
O
同理,
由对称性可知:圆心处电场强度E沿Ox轴方向分量为0。
所以沿y轴反向。
2.解:(1)由对称性分析可知,平板外两侧电场强度大小处处相等、方向垂直于平面且背离平面。设电场强度大小为
xdx.
x
dx
.
b
按髙斯定理:,
即
得到:(板外两侧)
(2)过P点垂直平板作一柱形髙斯面,底面为S。设该处电场强度为,如图所示。按髙斯定理有:
x,得
x
(3),必须是,可得.
3.解:(1)
(2)在球内作半径为的高斯面,有
得()
在球体外作半径为的高斯面,有
,得()
(3)球内电势
(<)
球外电势()
4.解:设金属细丝半径为,金属圆筒的内半径为,作半径为的(<<)同轴髙斯圆柱面,按髙斯定理可得
为金属细丝上电荷线密度,则
(<<)
电场方向沿半径指向圆筒。导线与圆筒间电势差为
则
代入数值可得
(1)导线表面处
(2)圆筒内表面处
第六章静电场中的导体和电介质解答
一、选择题
1.D2.C3.B4.D5.D6.B7.D8.B
二、填空题
1.;
2.
3.
4.4;
5.;
6.;;;
7.;;;
8.;1;;
三
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