第一篇：大學物理下p37-13

作業2： 有一同軸電纜，其尺寸如圖所示，兩導體中的電流均為I，但電流的流向相反，導體的磁性可不考慮。試計算以下各處的磁感強度：（1）r ＜R1 ；（2）R1 ＜r ＜R2 ；（3）R2 ＜r ＜R3 ；（4）r ＞R3。畫出B－r 圖線。

分析：同軸電纜導體內的電流均勻分布，其磁場呈軸對稱，取半徑為r 的同心圓為積分路徑，B?dl?B?2πr

B?dl??0I利用安培環路定理

r＜R1時，?0Ir12B1?2πr??0πrB?122 πR12πR1

R1＜r＜R2時，B?2πr??IB??0I2202πr

?πr2?R22?22R2＜r＜R3時

B3?2πr??0?I?I??IR?r0322B3?πR?R??2232 ??2πrR3?R2

r＞R3時 B4?2πr??0I?I?0B4?0

B的方向與 I成右螺旋

磁感強度B（r）的分布曲線

?????????

第二篇：大學物理下作業

《大學物理（下）》作業

1）電磁感應，下冊P112頁：11.6，11.8，11.10，11.16

2）機械振動，上冊P131頁：5.7，5.8，5.11，5.16

3）機械波，上冊P199頁：6.9，6.13，6.19，6.20

4）波動光學，下冊P163頁：13.7，13.11，下冊P190頁：14.12，14.13，5）氣體動理論，上冊P233頁：7.7，7.15，7.22，7.24

6）熱機學基礎，上冊P233頁：8.12，8.14，8.15，8.19，7）相對論，上冊P130頁：4.11，4.15，4.17

第三篇：大學物理下知識點歸納

靜電場知識點：

◎掌握庫侖定律，掌握電場強度及電場強度疊加原理，掌握點電荷的電場強度公式

◎理解電通量的概念，掌握靜電場的高斯定理及應用，能計算無限長帶電直線、帶點平面、帶電球面及帶電球的場強分布.◎理解靜電力做功的特征，掌握電勢及電勢疊加原理，能計算一些簡單電荷分布的電勢 ◎理解電場強度與電勢的關系，掌握靜電場的環路定理

◎理解導體的靜電平衡條件，能計算一些簡單導體上的電荷分布規律和周圍的電場分布 ◎能進行簡單電容器電容的計算（*平行板電容器電容）

◎掌握各向同性電介質中D、E的關系及介質中的高斯定理

◎掌握平行板電容器儲存的靜電能的計算

重點：疊加原理求電場強度，靜電場的高斯定理及應用，電勢及電勢的計算，靜電場的環路定理，簡單電容器電容的計算，介質中的高斯定理，電容器儲存的靜電能

穩恒磁場知識點

◎掌握畢奧—薩伐爾定律，能計算直線電流、圓形電流的磁感應強度

◎理解磁通量的概念，掌握穩恒磁場的高斯定理，掌握安培環路定理及其應用

◎掌握洛侖茲力和安培力公式，能分析運動電荷在均勻磁場中的受力和運動，了解霍爾效應，掌握載流平面線圈在均勻磁場中的磁矩和力矩計算。

◎掌握磁場強度、各向同性磁介質中H、B的關系及介質中的安培環路定理

重點：畢奧—薩伐爾定律及計算，安培環路定理及其應用，安培定律及應用，磁力矩，磁介質中的安培環路定理

電磁感應知識點：

◎掌握法拉第電磁感應定律及應用

◎掌握動生電動勢及計算、理解感生電場與感生電動勢，◎理解自感和互感，能進行簡單的自感和互感系數的計算

◎掌握磁場能量

◎理解位移電流和全電流環路定理

◎理解麥克斯韋方程組的積分形式及物理意義

重點：法拉第電磁感應定律及應用，動生電動勢及計算，磁場能量，麥克斯韋方程組的積分形式

第四篇：大學物理下小論文

淺談電磁感應在生活中的應用

班號：

姓名：

學號：

摘要：電磁學已成為物理學的一個重要分支，是研究電磁運動基本規律的學科。電磁學理論的發展不僅是電工學、無線電電子學、電子計算機技術及其他新科學、新技術發展的理論依據，而且也與人們的日常生活和生產技術有著十分密切的關系。

關鍵詞：電磁感應，電磁爐，電磁炮 正文：

電磁學從原來互相獨立的兩門學科——電學、磁學，發展成為物理學中一個完整的分支學科，主要是基于兩個重要的實驗發現，即1820年丹麥物理學家奧斯特發現的電流的磁效應和1831年英國物理學家法拉第發現的電磁感應現象。這兩個實驗現象，以及1865年英國物理學家麥克斯韋提出的感應電場和位移電流的的假說，奠定了電磁學的整個理論體系。

如今，電磁學已成為物理學的一個重要分支，是研究電磁運動基本規律的學科。電磁學理論的發展不僅是電工學、無線電電子學、電子計算機技術及其他新科學、新技術發展的理論依據，而且也與人們的日常生活和生產技術有著十分密切的關系，下面舉例說明電磁學在生活中應用。先來談談電磁爐。隨著生活水平的提升，人們對安全衛生的炊事用具逐漸接受，電磁爐也進入千家萬戶。

電磁爐是現代廚房革命的產物，它無需明火或傳導式加熱而讓熱直接在鍋底產生，因此熱效率得到了極大的提高。電磁爐的功率一般在700～1800W之間，它的結構主要由外殼、高級耐熱晶化陶瓷板、PAN 電磁線盤、加熱電路板、控制電路板、顯示電路板、風扇組件及電源等組成。

電磁爐是利用電磁感應加熱原理制成的電氣烹飪器具。使用時，加熱線圈中通入交變電流，線圈周圍便產生交變磁場，交變磁場的磁力線大部分通過金屬鍋體，在鍋底中產生大量渦流，從而產生烹飪所需的熱。

在電磁爐內部，由整流電路將50Hz的交流電壓變成直流電壓，再經過控制電路將直流電壓轉換成頻率為15～40kHz 的高頻電壓，高速變化的電流流過扁平空心螺旋狀的感應加熱線圈（勵磁線圈），線圈會產生高頻交變磁場。其磁感線穿透灶臺的陶瓷臺板而作用于不銹鋼鍋（導磁又導電材料）底部，在烹飪鍋體內因電磁感應就有強大的渦流產生。渦流克服鍋體的內阻流動時完成電能向熱能的轉換，鍋底迅速釋放出大量的熱量，就是烹調的熱源。

那么渦流又是如何產生的呢？在柱形鐵芯上繞有線圈，當線圈中通上交變電流時，每個鐵芯片就處在交變的磁場中。鐵芯可看成是由一系列半徑逐漸變化的柱狀薄殼組成，每層薄殼構成一個閉合回路。在交變的磁場中，通過這些薄殼的磁通量都在不斷地變化，所以沿著一層層的殼壁產生感應電流。從鐵芯的上端俯視，電流的流線呈閉合的旋渦狀，因而這種感應電流叫做渦電流，簡稱渦流。由于大塊鐵芯的電阻很小，因此渦流可非常大。強大的渦流在鐵芯內流動時，電能轉化為內能，從而釋放出大量的焦耳熱,而使鐵芯的溫度升高。

電磁爐工作過程中熱量由鍋底直接感應磁場產生渦流來產生的，因此應該選擇對磁敏感的鐵來作為炊具，由于鐵對磁場的吸收充分、屏蔽效果也非常好，這樣減少了很多的磁輻射，所以鐵鍋比其他任何材質的炊具也都更加安全。此外，鐵是對人體健康有益的物質，也是人體長期需要攝取的必要元素。

電磁爐具有升溫快、熱效率高、無明火、無煙塵、無有害氣體、對周圍環境不產生熱輻射、體積小巧、安全性好和外觀美觀等優點，能完成家庭的絕大多數烹飪任務。因此，在電磁爐較普及的一些國家里，人們譽之為“烹飪之神”和“綠色爐具”。

再來說說電磁炮。電磁炮是利用電磁發射技術制成的一種先進的動能殺傷武器。自80年代初期以來，電磁炮在未來武器的發展計劃中，已成為越來越重要的部分。

傳統火炮提高炮彈初速只能通過增加發射藥量來實現，但火炮藥室尺寸的增大及炮管長度的加長均受限制，所以傳統火炮最大初速難以超越物理限度，而電磁炮則完全擺脫了這一瓶頸。與傳統的大炮將火藥燃氣壓力作用于彈丸不同，電磁炮是利用電磁系統中電磁場的作用力，其作用的時間要長得多，可大大提高彈丸的速度和射程。

電磁炮主要由能源、加速器、開關三部分組成。能源通常采用可蓄存10～100兆焦耳能量的裝置。目前實驗用的能源有蓄電池組、磁通壓縮裝置、單極發電機，其中單極發電機是近期內最有前途的能源。加速器是把電磁能量轉換成炮彈動能，使炮彈達到高速的裝置。主要有：使用低壓直流單極發電機供電 的軌道炮加速器和離散或連續線圈結構的同軸同步加速器兩大類。開關是接通能源和加速器的裝置，能在幾毫秒之內把兆安級電流引進加速器中。

電磁炮的原理非常簡單。磁場對電流的作用力，可以使通電導體運動，把電能轉化成機械能。利用這一原理，科學家提出用磁場對電流的作用力發射炮彈。可以說，電磁炮是一種比較特殊的電動機，因為它的轉子不是旋轉的，而是作直線加速運動的炮彈。那么如何產生驅動炮彈的磁場，并讓電流經過炮彈，使它獲得前進的動力呢？一個最簡單的電磁炮設計如下：用兩根導體制成軌道，中間放置炮彈，使電流可以通過三者建立回路。把這個裝置放在磁場中，并給炮彈通電，炮彈就會加速向前飛出。

根據結構和原理的不同，電磁炮可分為以下幾種類型：

線圈炮：由環繞炮膛的一系列固定線圈與環繞彈丸的彈體線圈所組成。炮彈發射時，電源依次給環繞炮膛的一系列固定線圈供電，產生一個沿炮管運動的移動磁場，使得在環繞彈丸的彈體線圈中產生感應電流，感應電流也形成一個磁場，產生加速力，使彈丸在炮管整個長度上得到加速。彈丸就這樣高速地被發射了出去。

軌道炮：軌道炮是利用軌道電流間相互作用的安培力把彈丸發射出去。它由兩條平行的長直導軌組成，導軌間放置一質量較小的滑塊作為彈丸。當兩軌接入電源時，強大的電流從一導軌流入，經滑塊從另一導軌流回時，在兩導軌平面間產生強磁場，通電流的滑塊在安培力的作用下，彈丸會以很大的速度射出，這就是軌道炮的發射原理。

電熱炮：電熱炮的原理完全不同于上述兩種電磁炮，其結構也有多種形式。最簡單的一種是采用一般的炮管，管內設置有接到等離子體燃燒器上的電極，燃燒器安裝在炮后膛的末端。當等離子體燃燒器兩極間加上高壓時，會產生一道電弧，使放在兩極間的等離子體生成材料（如聚乙烯）蒸發．蒸發后的材料變成過熱的高壓等離子體，從而使彈丸加速。

重接炮：重接炮是一種多級加速的無接觸電磁發射裝置，沒有炮管，但要求彈丸在進入重接炮之前應有一定的初速度。其結構和工作原理是利用兩個矩形線圈上下分置，之間有間隙。長方形的“炮彈”在兩個矩形線圈產生的磁場中受到強磁場力的作用，穿過間隙在其中加速前進。重接炮是電磁炮的最新發展形式。電磁炮作為一種新概念火炮，它具有傳統火炮所不具有的特點。電磁炮最大特點便是發射的炮彈初速高。這是由于電磁炮利用電磁發射技術，使電能轉化成彈丸動能，使得炮彈初速突破了每秒2000米極限。彈丸初速高，射程就遠，所以電磁炮可以遠距離射擊，能攻擊遠距離目標；飛行速度高，彈丸撞擊目標的動能大，戰斗殺傷力也大；彈丸在空中飛行時間減少，可以提高射擊命中精度，提高擊毀目標的概率。美國海軍試驗的電磁軌道炮可以精確攻擊，誤差范圍不超過5米，不容易造成目標周圍自己士兵的傷亡。

電磁炮不僅可以發射炮彈，也可以用來發射導彈。電磁炮通過巨大的電能，產生巨大的推力，能發射各種類型的導彈，其發射的導彈不需要像傳統導彈那樣攜帶燃料飛行，極大降低了導彈的造價，也易于存放，不容易被引爆。

然而，電磁炮的發展也還面臨著一些挑戰。首先，目前電磁炮能夠發射的炮彈質量仍然不大，這是加速能力不足造成的。加速炮彈的力與磁場和電流之積成正比，要獲得足夠強的加速磁場一般靠超導磁體。用超導線圈產生磁場已是相對成熟的技術，但超導磁體需要冷卻到很低溫度才能發揮作用，這對于軍事應用是個問題，因為會大大降低發射裝置的靈活性，如果高溫超導強磁體能夠研制成功，對低溫條件的要求也可放寬。

其次，由于目前沒有足夠強的發射磁場，那么只能夠加大通過彈丸的電流來獲取足夠的初速度，但是如果加大電流必然會發熱造成彈丸的腐蝕，發生危險。

隨著科技的發展，超導材料的逐漸成熟，相信我們一定能克服上述問題，電磁炮在未來將會扮演十分重要的角色。

電磁學在大學物理中是一個難點,然而其在日常生活中有著極為廣泛的應用,我們的生活與其息息相關,因此學好它是必不可少的。

參考文獻：

[1]芶秉聰、胡海云主編.大學物理（下冊）[M].北京:國防工業出版社,2012.[2]韓廣興.電磁爐原理使用與維修技術[M].北京：教育音響出版社，2007.[3]孫運升.電磁爐維修基本技能[M].北京：中國勞動社會保障出版社，2009.[4]黃瑩,趙佳.電磁炮的基本原理及在軍事上的應用[J].現代物理知識,2004,11.

第五篇：《大學物理I》(下)(模擬題)

成都理工大學2012—2013學年第一學期

《大學物理I》（下）（模擬題）

一、選擇題（每小題3分，共30分）

得 分

1、關于溫度的意義，有下列幾種說法：

(1)氣體的溫度是分子平均平動動能的量度．

(2)氣體的溫度是大量氣體分子熱運動的集體表現，具有統計意義．(3)溫度的高低反映物質內部分子運動劇烈程度的不同．(4)從微觀上看，氣體的溫度表示每個氣體分子的冷熱程度． 這些說法中正確的是

(A)(1)、(2)、(4)．(B)(1)、(2)、(3)．(C)(2)、(3)、(4)．

(D)(1)、(3)、(4)．［］

2、溫度、壓強相同的氦氣和氧氣，它們分子的平均動能和平均平動動能有如下關系：(A)和都相等．(B)相等，而不相等．

(C)相等，而不相等．(D)和都不相等．［］

3、設圖示的兩條曲線分別表示在相同溫度下氧氣和氫氣分子的速率分布曲線；令?vp

?

?O和

2vp?

H

分別表示氧氣和氫氣的最概然速率，則

2(A)?圖中ａ表示氧氣分子的速率分布曲線；?vpO/v2

?p?

H=4．

(B)?圖中ａ表示氧氣分子的速率分布曲線；??vp/vp?

＝1/4．

O2

H2

(C)圖中ｂ表示氧氣分子的速率分布曲線；?vp

?O/2

?vp?H

＝1/4． 2

(C)圖中ｂ表示氧氣分子的速率分布曲線；?vp?O

/?v?＝ 4．

pH

［

］

—1—

4、兩個質點各自作簡諧振動，它們的振幅相同、周期相同．第一個質點的振動方程為x1 =

Acos(?t + ?)．當第一個質點從相對于其平衡位置的正位移處回到平衡位置時，第二個質點正在最大正位移處．則第二個質點的振動方程為(A)x2?Acos(?t???

1π)．(B)x2?Acos(?t???π)．22

3(C)x2?Acos(?t???π)．(D)x2?Acos(?t????)．［］

5、一彈簧振子，當把它水平放置時，它可以作簡諧振動．若把它豎直放置或放在固定的光滑斜面上，試判斷下面哪種情況是正確的：

(A)豎直放置可作簡諧振動，放在光滑斜面上不能作簡諧振動．

(B)豎直放置不能作簡諧振動，放在光滑斜面上可作簡諧振動．

放在光滑斜面上

(C)兩種情況都可作簡諧振動．

(D)兩種情況都不能作簡諧振動．［］

6、下列函數f(x, t)可表示彈性介質中的一維波動，式中A、a和b是正的常量．其中哪個

函數表示沿x軸負向傳播的行波？

ax(?bt)．(B)f(x,t)?Acos(ax?bt)．(A)f(x,t)?Acos

(C)f(x,t)?Acosax?cosbt．(D)f(x,t)?Asinax?sinbt． ［］

7、在圖示三種透明材料構成的牛頓環裝置中，用單色光垂直照射，在反射光中看到干涉

條紋，則在接觸點P處形成的圓斑為

(A)全明．(B)全暗．

(C)右半部明，左半部暗．(D)右半部暗，左半部明．［］

圖中數字為各處的折射率

8、在單縫夫瑯禾費衍射實驗中，波長為?的單色光垂直入射在寬度為a＝4??的單縫上，對

應于衍射角為30°的方向，單縫處波陣面可分成的半波帶數目為

(A)2 個．(B)4 個．

(C)6 個．(D)8 個．［］

9、一勻質矩形薄板，在它靜止時測得其長為a，寬為b，質量為m0．由此可算出其面積

密度為m0 /ab．假定該薄板沿長度方向以接近光速的速度v作勻速直線運動，此時再測算該矩形薄板的面積密度則為

m0?(v/c)2m0

(A)(B)

2abab?(v/c)

(C)

m0m0

(D)［］ 223/

2ab[1?(v/c)]ab[1?(v/c)]

10、康普頓效應的主要特點是

(A)散射光的波長均比入射光的波長短，且隨散射角增大而減小，但與散射體的性質無關．

(B)散射光的波長均與入射光的波長相同，與散射角、散射體性質無關．(C)散射光中既有與入射光波長相同的，也有比入射光波長長的和比入射光波長短的.這與散射體性質有關．

(D)散射光中有些波長比入射光的波長長，且隨散射角增大而增大，有些散射光波長與入射光波長相同．這都與散射體的性質無關．

［］

二、填空題（每小空2分，共24分）

得 分

1、某理想氣體等溫壓縮到給定體積時外界對氣體作功|W1|，又經絕熱膨脹返回原來體積時氣體對外作功|W2|，則整個過程中氣體

(1)從外界吸收的熱量Q = _____________________；(2)內能增加了?E = ______________________。

2、熵是______________________________________的定量量度．若一定量的理

想氣體經歷一個等溫膨脹過程，它的熵將________________________．(填入:增 加，減少，不變．)

3、圖中所示為兩個簡諧振動的振動曲線．若以余弦函數表

示這兩個振動的合成結果，則合振動的方程為

x?x1?x2?_____________________(SI).-

4、設空氣中聲速為340 m/s，一機車汽笛頻率為750 Hz，機車以時速90公里遠離靜止的觀察者．觀察者聽到的聲音的頻率是________________ Hz．

5、在邁克耳孫干涉儀的一支光路上，垂直于光路放入折射率為n、厚度為h的透明介質薄膜．與未放入此薄膜時相比較，兩光束光程差的改變量為___________．

6、某種單色光垂直入射到一個光柵上，由單色光波長和已知的光柵常數，按光柵公式算

得k＝4的主極大對應的衍射方向為90°。（1）若知道無缺級現象．實際上可觀察到的主極大明條紋共有___________條；（2）若知道缺第2級，實際上可觀察到的主極大明條紋共有___________條。

7、只有在同一慣性系中___________________________發生的兩個事件，在另一慣性系中

才一定同時發生．

8、已知某電子的德布羅意波長和光子的波長相同，則(1)它們的動量大小_____________；

(2)它們的(總)能量_____________。（填相同或不同）

三、計算題（共46分）

得 分

1、（10分）一定量的某種理想氣體進行如圖所示的循環過程．已知氣體在狀態A的溫度

為TA＝300 K，求(1)氣體在狀態B、C的溫度；

(2)各過程中氣體對外所作的功；(3)經過整個循環過程，氣體從外界吸收的總熱量(各過程

吸熱的代數和)．

(m3)

2、（10分）圖示一平面簡諧波在t = 0 時刻的波形圖，求

(1)該波的波動表達式；(2)P處質點的振動方程．

(m)-

3、（5分）用波長為?＝600 nm(1 nm＝10-9 m)的光垂直照射由兩塊平玻璃板構成的空氣

劈形膜，劈尖角?＝2×104 rad．改變劈尖角，相鄰兩明條紋間距縮小了?l＝1.0 mm，求劈尖角的改變量??．

分）一束具有兩種波長?1和?2的平行光垂直照射到一衍射光柵上，測得波長?1的第三級主極大衍射角和?2的第四級主極大衍射角均為30°．已知?1=560 nm(1 nm= 109 m)，試求:

(1)光柵常數a＋b

(2)波長?

25、（5分）設有宇宙飛船A和B，固有長度均為l0 = 100 m，沿同一方向勻速飛行，在飛

船B上觀測到飛船A的船頭、船尾經過飛船B船頭的時間間隔為?t =(5/3)×107 s，求飛船

B相對于飛船A的速度的大小．

6、（8分）一粒子被限制在相距為l的兩個不可穿透的壁之間，如圖所示．描寫粒子狀態的波函數為??cx(l?x)，其中c為待定常量．求在0~l 區間發現該粒子的概率．