《大学物理》课后作业题
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第一章 质点力学 x?2t;1、 1、质点的运动函数为：，
y?4t2?5t1?1s和t2?2s式中的量均采用SI单位制。求：（1）质点运动的轨道方程；（2）
时，质点的位置、速度和加速度。 2、
3、 1、用消元法
t=x/2 轨迹方程为 y=x2+5 2、运动的合成
x方向上的速度为x'=2， y方向上的速度为y'=8t+5 将t 带入分别求出x和y方向上的速度 4、 然后合成
x方向上的加速度为x''=0 y方向上的加速度为y''=8 所以加速度为8 5、 6、
7、 2、如图所示，把质量为m的小球悬挂在以恒加速度水平运动的小车上，悬线与竖直方向的夹角为?，求小车的加速度和绳的张力。 8、
9、 绳子的拉力F，将其水平和竖直正交分解为 Fsinα 和 Fcosα 竖直：Fcosα=mg 水平：Fsinα=ma a=gtanα 方向水平向右
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10、 11、 12、
5r?t3i?2j33、一质量为0.10kg的质点由静止开始运动，运动函数为
（SI单位）
求在t=0到t=2s时间内，作用在该质点上的合力所做的功。 13、 14、
质点的速度就是
V＝dr / dt＝5* t^2 i ＋0 j
即质点是做直线运动，在 t＝0时速度为V0＝0；在 t＝2秒时，速度为 V1＝5*2^2＝20 m/s
由动能定理得所求合力做的功是
W合＝（m*V1^2 / 2）－（m*V0^2 / 2）＝m*V1^2 / 2＝0.1*20^2 / 2＝20 焦耳 15、 16、 17、 18、
第二章 刚体力学
1、在图示系统中，滑轮可视为半径为
T1R、质量为m0的匀质圆盘。设绳与滑轮之间无滑动，水平面光滑，并且m1=50kg，m2=200kg，m0=15kg，R=0.10m，求物体的加速度及绳中的张力。 19、 20、
m解 将体系隔离为m1，0，m2三个部分，对m1和m2分别列牛顿方程，有
m221、 22、 23、 24、 25、 26、
m2g?T2?m2a T1?m1a
T2R?T1R?1MR2?2
因滑轮与绳子间无滑动，则有运动学条件
a??R
联立求解由以上四式，可得
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??27、 28、
m2g1??m?m?M?R?122? ?29、 30、
31、 32、 33、
由此得物体的加速度和绳中的张力为
m2g200?9.81a?R????7.62m?s?2150?200?0.5?15m1?m2?M2
T1?m1a?50?7.62?381N T2?m2(g?a)?200?(9.81?7.62)?438N
第四章 静止电荷的电场 1、如图所示：一半径为R的半圆环
y上均匀分布电荷Q（>0）,求环心处的电场强度。 34、 35、 36、 37、 38、 39、 40、 41、
解：由上述分析，点O的电场强度
由几何关系dl?Rd?，统一积分变量后，有
方向沿y轴负方向。
2、如图所示：有三个点电荷Q1，Q2，Q3沿一条直线等间距分布，已知
Ox其中任一点电荷所受合力均为零，且Q1=Q3=Q。求在固定Q1，Q3的情况下，将Q2从O点移动到无穷远处外力所做的功。 42、
yQ1OQ2ddQ343、 44、 45、 46、 47、
解： ：由题意Q1所受的合力为零
Q1Q24??0d?Q1Q3?04??0(2d)
11Q2??Q3??Q44 解得
1Q2??Q4。在任一点电荷所受合力均为零时并由电势的叠加得Q1、Q3在
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点O电势 48、 49、 50、 51、 52、 53、 54、
将Q2从点O推到无穷远处的过程中，外力作功
第五章 静电场中的导体和电介质 1、如图所示，一个接地导
W??Q2Vo?Q28??0d
Vo?Q14??0d?Q34??0d?Q2??0d体球，半径为R，原来不带电，今将一点电荷q放在球外距离球心r的地方，求球上感生电荷总量 55、 56、 57、 58、 59、 60、 61、 62、 63、 64、 65、 66、 67、 68、 69、 70、
qORr解：因为导体球接地，故其电势为零，即 ??0 设导体球上的感应电量为Q 由导体是个等势体知：
o点的电势也为0 由电势叠加原理有关系式：
QqR??0Q??q4??0R4??0rr 由此解得
2、电容均为C的两个电容器分别带电Q和2Q，求这两个电容器并联前
解 在并联之前，两个电容器的总能量为
后总能量的变化。
Q2(2Q)25Q2W1???2C2C2C （3分）
在并联之后，总电容为2C，总电量为3Q，于是 (3Q)29Q2W2??2(2C)4C （3分） 并联后总能量的变化为
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71、 72、 73、 74、 75、 76、
9Q25Q2Q2?W????4C2C4C （4分）
并联后总能量减少了。这是由于电容并联时极板上的电荷重新分配消耗
第六章 稳恒电流的磁场
1、如图所示，几种不同形状平面载流导线的电流均为I，它们在O点的
能量的结果。
磁感应强度各为多大？
IROIRORO(a)I(b)(c)
77、 78、
解: (a)长直电流对点O而言，有Id? ?r=0，因此它在点O产生的磁场
?IB0?08R 方向垂为零，则点O处总的磁感强度为1/4圆弧电流所激发，故有直纸面向外。
(b)将载流导线看作圆电流和长直电流，由叠加原理得
?I?IB0?0?02R2?R 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
?I?I?I?I?IB0?0?0?0?0?04R4?R4?R4R2?R 方向垂直纸面向外。
2、如图所示，一长直导线通有电流
I1I279、 80、 81、 82、 83、 84、 85、
I1=30A，矩形回路通有电流I2=20A。求作用在回路上的合力。已知d=1.0cm，b=8.0cm，l=0.12m。 86、 87、
解：如图所示，BC和 DA两段导线所受安F和F培力21的大小相等，方向相反，两力的矢量和为零。AB和CD两段导线，由于载流导线
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