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大学物理2课后习题答案.docx

解:回路磁通=BS = Bn r 2感应电动势大小:£— = — (B TI r 2) = B2n r — = 0A0 V At dr dr10-2^-Bcosa2同理,半圆形ddc 法向为7,则0”2鸟与亍夹角和另与7夹角相等,a = 45°①和=Bn R 2 cos a10-6解:0/z? =BS = 5—cos(^ + 久)叫一加&sin (血+久)dr _2Bit r~O) Bn r~2 _ 2 2 2Bf2n f =兀 2『BfR R 解:取半圆形"a 法向为Z ,dt — HR? ABcos a —— dt -8.89 xlO'2V方向与cbadc 相反,即顺时针方向. 题10-6图(1)在Ob 上取尸T 尸+ dr 一小段71 同理•• • r 1 9 % - 3 ca^BAr = 一 Bco, °"」) 18 1 2 1 , £ab - £aO +% =(一花' + 石)广=(2)・・・£ah >0即U a -U h <0 :.b 点电势高.10-11在金属杆上取dr 距左边直导线为r ,则(2) |nj 理, £dc = 碇・d7>0U d -U c v0即 / >U d10-15 设长直电流为/ ,其磁场通过正方形线圈的互感磁通为%蓄绘/警5210-16Q)见题10-16图Q),设长直电流为/,它产生的磁场通过矩形线圈的磁通为丛(丄+丄)d- I 2龙 r 2a-r •:实际上感应电动势方向从g T A , 即从图中从右向左,71 a-b10-14•d5 知, 此吋E 旋以。

为中心沿逆时针方向.(1) V ab 是直径,在〃上处处E 旋与ab m§E 旋• d7 = 0• • £亦也 U Q =Ub心 2n r 2TI 由样旋• M -/z 0/v a + b71 a-b(a (b12-4解:⑴由0 =—,务=£_知,各级条纹向棱边方 2/ 2向移动,条纹间距不变;(2)各级条纹向棱边方向移动,H.条纹变密. 12 5解:工件缺陷是凹的.故各级等厚线(在缺陷附近的)向棱边方向弯曲・按题意,每一条纹弯曲部分的顶点恰与左邻的直线部分连线相切,说明弯曲部分相当于条纹2向棱边移动了一条,故相应的空气隙厚度差为Ae = -,这也是工件缺陷的程度.2 12-6 ・・・ A/ = ^^- = A^^ln2 = 2.8xlO~6 H1 2JI(b)・・•长直电流磁场通过矩形线圈的磁通*2 = 0,见题10-16图(b)・・・ M = O10-17如图10-17图所示,取dS = /dr①二U(如+ ^_炖=做 广「丄)做(In 厶-In 丄) 2〃r 2兀(d-r)2兀 “ r r-d 2K a d-a = ^Il_Xn d-a_7i a:.L / =如1门上£I TI a10-18•・•顺串时厶=厶+厶2 +2M反串联时//二厶+厶2-2M・•・ L_L f = 4MM = --------- = 0.15 H 412-1 y 不变,为波源的振动频率;A,n =— 变小;u = A n v 变小. n 12- 2由心=三久知,(1)条纹变疏;(2)条纹变密;(3)条纹变密;(4)零级明纹在屏幕上作相反方向的上下移动;(5)零 a级明纹向下移动.12- 3解:不同媒质若光程相等,则其儿何路程定不相冋其所需吋间相同,为&€・因为△中已经将光在介质中的路程折算为光在真空中所走的路程。

解:条纹向中心收缩,透镜应向上移动.因和应条纹的膜厚勺位宜向小心移动.12- 7F ) 1X103解:(1) ill x 明=一kZ ^11, 6.0 = ------ x2A ,d 0.2^ = 0.6xl0-3 mm =6000An i x i n 3⑵ “万宀古X0.6X10—3 nun12- 8解:设云母片厚度为£,则由云母片引起的光程差为 3 = ne-e = {n-X)e12- 11解:由反射干涉和长公式有2ne H — = kA, (k = 1,2,…)4 朋 4x1.33x3800 20216倚兄=-------- = -------------- = -------2k-I 2—1 2kk = 2f 22 = 6739 A (红色) k = 3, = 4043 A (紫色) 所以肥皂膜正面呈现紫红色. 由透射干涉相长公式2ne = kA (k = 1,2,…)10108 °所以A = — =—— , 当k = 2时,A =5054 A (绿色) 故背而呈现绿色.k k 12-12解:设光垂直入射增透膜,欲透射增强,则膜上、下两表面反射光应满足干涉相消条件,即 2/?20 =伙+丄)2伙=0,1,2,・・・). 伙 +2^ 显 2 5500 7 5500 zinna7 “厂头• • e = -------- -- =——+ ——= ---------- k + ---------- = (1993^ + 996) A2n 2 2/72 4心 2x1.38 4x1.38 令k=o,得膜的最薄厚度为996 A . 当a 为其他整数倍时,也部满足要求.12-13解:(1)由图知,L sin 0 — d ,即厶0 — d 7A 7x5500x10"° 1.58-1 -= 6.6x10" m =6.6 “m故& = 0= 伽8 =4.0x107(弧度)L 0.12X1032(2)相邻两明条纹空气膜厚度差为Ae = - = 3.4xl0-7 m2(3) 相邻两暗纹间距/ =匕=« = 850x10" m = 0.85 mm 202x4.0xl0'4(4) A^ = y-141 条12-15 解:(1)由牛顿环暗环公式r k =4kRA据题意有r = 極不=J 伙+ 1)陀⑵用= 5000A 照射,& = 5级明环与人的k 2=6级明坏重合,则有1(2^ -1)7?A, l(2/c 2 -1)7?A 2V 2 ~ V 2斜*"409皿12-16解:市牛顿环明坏公式l(2k-l)Ra■y _ v 2D^_ l(2k-V)Ra~T~\ 2n13- 2答:把单缝沿透镜光轴方向平移吋,衍射图样不会跟着移动.单缝沿垂直于光轴方向平移时,衍射图样不会跟着 移动•13-3答:半波带由单缝力、3首尾两点向0方向发出的衍射线的光程差用彳来划分.对应于第3级明纹和第4级暗 纹,单缝处波面可分成7个和8个半波带.T 山 dsin0 二 A A A=(2^ + 1)-= (2x3 + 1)-= 7x- 2 2 2asm(p - =4/1 = 8x — 2 13- 5k 九解:当全部装置浸入水屮时,由于水小波长变短,对应6/sin= —,而空气小为asm(p = kA,:.n sin(p = A sin (p f,即(p = n(p 仁 水屮同级衍射角变小,条纹变密・ 如用dsine 二±(2k + l)-伙= 1,2,…)來测光的波反,则应是光在水小的波长.(因asincp 只代表光在水中的 波程差)• 13-6代入上式得厂A| — 卩 90 x 10辺 x 6000 x 10_° x 4500 x 10-" V 6000 x 10-10 -4500 xio~10 = 1.85x10^ m两式相除得鑫皿,D ; 1.96 L6T-1.22解:(1)缝宽变窄,由dsin0 = Ql知,衍射角0变大,条纹变稀;(2)/1变大,保持丘不变,贝U衍射角0亦变大,条纹变稀;(3)由止入射变为斜入射时,因止入射时<7 sin(p = kA;斜入射时,<7(sin (p一sin 0) = k'A ,保持a , A不变, 则应冇或k‘ < k•即原來的k级条纹现为Z/级.13-9解:山光栅明纹条件和单缝衍射暗纹条件同吋满足吋,出现缺级.即J(G +b) sin cp = ±kA (k = 0,1,2,…)[67 sin ^9 = ±k'A (Z/ = l,2..)可知,当k = ^k/时明纹缺级.a(1)a + b = 2a时,k = 2,4,6,…偶数级缺级;(2)d + b = 3Q时,k = 3,6,9,…级次缺级;(3)d + b = 4d, £ = 4,&12,…级次缺级.13-11解:单缝衍射的明纹公式为osin0 = (2k + l) yo当A = 6000 A 时,k = 2A — A x时,k = 3重合时O角札I同,所以有osin0 = (2x2 + l)型^ = (2x3 + 1)盒2 25 o得入=-x6000 = 4286 A713-132解:(1)由于戶点是明纹,故有dsin0 = (2k + l)—,尤= 1,2,3…Y 14 rl+l —= — = 3.5xl0"3 = tan 69 = sin (pf 400.2<7sin2x0.6 o - 1A_3 l . n 1A-3故2 = ------- = ---------- x3.5xl0 = -------- x 4.2x10 mm2^ + 1 2k + l 2k + l当k = 3,得A3 = 6000 A⑵= 6000 A ,则P点是第3级明纹;⑶由asm(p = (2k + l)f nJ知,当k = 3时,单缝处的波面町分成2丘+ 1 = 7个半波带; 13-141 O解:a + b = ---- mm = 2.0xl0~3 mm = 2.0xl0~4 A500由(a + b)sin 0 = 2知,最多见到的条纹级数.对应的0 = f,所以有化“二斗 =2.()X]()4 =339,即实际见到的最高级次为化忖=3.2 590013-16解:(1)由(a + b)sin(p =饥式对应于sin© =0.20与sin径=0.30处满足:0.20(0 + 6 = 2x6000x10"°0.30(a + 6) = 3x 6000 X1O'10得0 + 2 6.0x10-5(2)因笫四级缺级,故此须同时满足(Q + b)siri0 = k/l 解得t7 =asin(p = k 伉£±A^ = L5xio-6r4取^ = 1,得光栅狭缝的最小宽度为1.5x10“ m⑶由(a + b) sin(p = kAr _ (a+ b) sin (pK —AJT当(p = -f对应k = U・/, _a + b _ 6.0x10" _1A… max =^r=6OOOxlO-10 =因±4, ±8缺级,所以在—9O°V0V9O范围内实际呈现的全部级数为k = 0,±1,±2,±3,±5,±6,±7,±9 共15 条明条纹仏=±10 在2 ±90°处看不到).13-18解:由爱里斑的半角宽度&二1.22丄^1.22x 5000X10= 30.5x10"D0.2・•・爱里斑半径y = /tan^ - fe = 500X30.5X10-4 = 1.5 mm13- 19解:由最小分辨角公式& = 1.22彳D八 1 久 、5.5x10“ 一 ».. D = 1.22— = 1.22x ------------------- = 13.86 cm0 4.84x10"14- 1答:自然光不能说一定不是单色光.因为它只强调存在大虽的、各个方向的光矢虽,并未要求各方向光矢虽的频 率不一样.线偏振光也不一定是单色光.因为它只要求光的振动方向同一,并未要求各光矢的频率相同.14- 2答:利用偏振片。

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