1、物理學物理學第五版第五版大學物大學物理教程理教程1機械振動與機械波機械振動與機械波 檢測題檢測題21、22、25、28物理學物理學第五版第五版大學物大學物理教程理教程2振動和波動單元檢測題答案振動和波動單元檢測題答案一、選擇題一、選擇題1.B 2.B 3.C 4.D 5.C 6.D 7.A 8.D 9.D 10.D二、填空題二、填空題. 22511. 2 10cos() (SI) 12. 0.04cos() (SI)22213. 0 (SI) 14. 0.04cos2 ()(4)15. 0.2cos() (SI) 16. 0.04cos() (SI)2217. ycoppxtxttxLxTyt

2、ytA12221212224s() ycos()418. SS 19. 232 (2 )20.2cos()xxLtAtLrAAA A的相比的相超前相同物理學物理學第五版第五版大學物大學物理教程理教程3P224 21. 解解: :彈簧彈簧系數(shù)彈簧彈簧系數(shù)mNlFk/2003 . 060圓頻率圓頻率sradmk/07. 7初始條件，以向下為正：初始條件，以向下為正： ,0時tmx1 . 00vmxA1 . 022020v由旋轉(zhuǎn)矢量：由旋轉(zhuǎn)矢量：0物體的振動方程為物體的振動方程為 )07. 7cos(1 . 0tx 物體在重力和彈力作用下，以靜平衡位置為中心，物體在重力和彈力作用下，以靜平衡位置為中

3、心， 簡諧振動，設振動方程為：簡諧振動，設振動方程為：)cos(tAx (m) 物理學物理學第五版第五版大學物大學物理教程理教程422dtxdmmaf)07. 7cos(07. 71 . 02tmxm207. 7mx05. 0N99698. 999698. 9 mgTN2 .29（2）物體在平衡位置上方物體在平衡位置上方5cm時，所受合力為：時，所受合力為： 物體在平衡位置上方，物體在平衡位置上方，所以，彈簧對物體的拉力為：所以，彈簧對物體的拉力為：物理學物理學第五版第五版大學物大學物理教程理教程56st74. 0707. 06所用時間為：所用時間為：（3）由旋轉(zhuǎn)矢量方法容易得到，這期間，相位

4、由旋轉(zhuǎn)矢量方法容易得到，這期間，相位變化了變化了物理學物理學第五版第五版大學物大學物理教程理教程6P224 22 )cos(tAxcmxA5cmxB5sT842T0tcmxxA50)0cos(5A（1）設簡諧振動方程為：設簡諧振動方程為： A、B兩點速率相同，則兩點在平衡位置對稱兩點速率相同，則兩點在平衡位置對稱處，故振動平衡位置即原點在他們中點處，處，故振動平衡位置即原點在他們中點處，由運動過程及時間可知，周期為由運動過程及時間可知，周期為由初始條件：由初始條件：: 解：解：物理學物理學第五版第五版大學物大學物理教程理教程7st2cmxxB5)sin()2cos(5AAmA2550 22co

5、s22sin43)( )434cos(1025)( )434cos(252mtcmtx由上兩式：得由上兩式：得 得：得：于是，簡諧振動方程為：于是，簡諧振動方程為：物理學物理學第五版第五版大學物大學物理教程理教程8)434sin(425tdtdxvsmv/93. 3（2）質(zhì)點在質(zhì)點在A處的速率由：處的速率由：當當t=0t=0時即為所求。時即為所求。 物理學物理學第五版第五版大學物大學物理教程理教程9)(cosuxtAy)2(4cos)24(cosxtAxtAysmu/2Hz2242muuT12（1 1）與平面簡諧波波動方程的標準形式比較：）與平面簡諧波波動方程的標準形式比較： 得：得：P225

6、 25解解: :物理學物理學第五版第五版大學物大學物理教程理教程10)28 .16cos(xAykx228 .16為整數(shù)k）（mkx4 . 8mx4 . 0（2）把把t=4.2s帶入波動方程得帶入波動方程得于是當：于是當： 當當k=8時，此波峰離原點最近為時，此波峰離原點最近為物理學物理學第五版第五版大學物大學物理教程理教程11（3）由方程知，波沿負方向傳播，由方程知，波沿負方向傳播，所以，所求時間為：所以，所求時間為：st2 . 024 . 0因此，此波峰在因此，此波峰在t=4.2-0.2=4s時通過原點時通過原點. .物理學物理學第五版第五版大學物大學物理教程理教程12P225 28P P

7、為探測器，射電星距探測器很遠，其發(fā)出單色微為探測器，射電星距探測器很遠，其發(fā)出單色微波看成平面波，探測器探出信號強度的極大值和極波看成平面波，探測器探出信號強度的極大值和極小值是兩列波相干涉的結果，其中波列小值是兩列波相干涉的結果，其中波列1 1直接傳到直接傳到p p點，波列點，波列2 2經(jīng)湖面反射到達經(jīng)湖面反射到達P P點，波程差點，波程差: :2DPOP22cossinsinhh解：解：k物理學物理學第五版第五版大學物大學物理教程理教程1322cossinsinhhsin21)2cos1 (hsin21sin2 .2h105. 04sinh06P點探測出第一個極大值時，波程差點探測出第一個

8、極大值時，波程差:求解上式：求解上式： ，物理學物理學第五版第五版大學物大學物理教程理教程14檢測題檢測題 23、26；教材習題教材習題 17.3.17、17.3.19波動光學波動光學物理學物理學第五版第五版大學物大學物理教程理教程15波動光學單元檢測題答案波動光學單元檢測題答案一、選擇題一、選擇題1.C 2.A 3.C 4.B 5.D 6.D 7.B 8.D 9.D 10.B二、填空題二、填空題. 11. (1) 12. 7.32 13. 2(1) or 2(1) 14. 9002215. 3.0 16. 0.36 17. 916 nemmnenemmmm上01 18. 2 419. 20.

9、 60自然偏振光或圓偏振光 線偏振光 部分偏振光或橢圓偏振光物理學物理學第五版第五版大學物大學物理教程理教程16P633 23 解：解： （1）單縫衍射明條紋公式：）單縫衍射明條紋公式：2) 12(sinkaffftgxsincmx27. 012當當k=1時，時， 和和 代入代入可得：可得：affx1123sinafx2223物理學物理學第五版第五版大學物大學物理教程理教程17明條紋， 210sinkkbacmx8 . 1（2）光柵方程：光柵方程：12分別代入分別代入k=1和對應的和對應的 和和12可求得相應的可求得相應的 和和ftgx 由由 1x2x可以求得對應的可以求得對應的 和和于是：于

10、是：物理學物理學第五版第五版大學物大學物理教程理教程18P633 26 20I該入射光中，自然光和線偏振光的強度均為：該入射光中，自然光和線偏振光的強度均為：1p1設入射線偏振光光矢量與設入射線偏振光光矢量與偏振化方向夾角為偏振化方向夾角為2p2與與的偏振化方向夾角為的偏振化方向夾角為1p2p與與之間的偏振化方向夾角為之間的偏振化方向夾角為自然光穿過偏振片后光強變?yōu)樵瓉淼囊话耄€偏振自然光穿過偏振片后光強變?yōu)樵瓉淼囊话耄€偏振光經(jīng)過偏振片后光強由馬呂斯定律決定：光經(jīng)過偏振片后光強由馬呂斯定律決定：20cosII 物理學物理學第五版第五版大學物大學物理教程理教程1901200716. 0cos2

11、4III02200375. 0cos24III所以：兩個偏振片都在時，根據(jù)穿過第一個偏振所以：兩個偏振片都在時，根據(jù)穿過第一個偏振片后的光強關系得：片后的光強關系得： o151o1651或或1p2p抽去抽去，直接照射到，直接照射到同上可得同上可得 o602o1202或或o75o45夾角都取銳角，所以夾角都取銳角，所以 或或 物理學物理學第五版第五版大學物大學物理教程理教程20P625 17.3.17 解：解： kne22.3 , 2 , 1k)21/(50046. 12)21/(2kkne垂直入射發(fā)生薄膜干涉，有半波損失垂直入射發(fā)生薄膜干涉，有半波損失 得到相應的得到相應的依次取依次取k值，值

12、，nm973當當k=2時，時，nm584當當k=3時，時，nm417當當k=4時，時，nm324當當k=5時，時， 故只有故只有584nm和和417nm的光反射最強。的光反射最強。nm2920當當k=1時，時，光程差：明紋條件光程差：明紋條件物理學物理學第五版第五版大學物大學物理教程理教程21P625 17.3.19 解：解： ken2222nkeme610614. 1折射率關系折射率關系 空氣空氣二氧化硅二氧化硅硅，見硅，見P588例例17.3.5形成劈尖，形成劈尖，M處形成明條紋，處形成明條紋，k=0,1,2,第九條明紋：第九條明紋：k=8; 帶入已知條件帶入已知條件: 物理學物理學第五版

13、第五版大學物大學物理教程理教程22檢測題：檢測題：24、26、27、28 相對論和量子物理相對論和量子物理物理學物理學第五版第五版大學物大學物理教程理教程23相對論和量子物理單元檢測題答案相對論和量子物理單元檢測題答案一、選擇題一、選擇題1.C 2.C 3.D 4.C 5.D 6.C 7.D 8.C 9.D 10.A二、填空題二、填空題. 2222 2222222200320-11. 12. 13. 1 ( ) 14. (1)15. 2.21 10 16. 12.0917. 0.1 18. 6.63 10ccxyzc txyzc tacmc nlA24-24 0.53 10 11119. 0-

14、2 -2 20. 1 0 0 - 2 0 0 2 0 0 -222 （或）， ， ， ， ， ， ，或 ， ， ，物理學物理學第五版第五版大學物大學物理教程理教程24P733 24 解：解： mvhphsmmhve/1028. 762022121vmvmeEdWeecmeEvmvmdee68. 92121202根據(jù)德布羅意公式：根據(jù)德布羅意公式： 所以：所以： 根據(jù)電場力做功轉(zhuǎn)化為電子的動能：根據(jù)電場力做功轉(zhuǎn)化為電子的動能：所以：所以： 設需要飛行距離設需要飛行距離d米米物理學物理學第五版第五版大學物大學物理教程理教程25P734 26 解：解： 方法一方法一 20220202)(1cmccu

15、mcmmcEk220ccmEmk202022cmEcmEEcukkkmuhph2022cmEEhcKk根據(jù)相對論動能關系：根據(jù)相對論動能關系： 解出：， 根據(jù)德布羅意公式根據(jù)德布羅意公式于是得到：于是得到： ,物理學物理學第五版第五版大學物大學物理教程理教程26202cmEK可略去，得：可略去，得： KEhc20cmEk當當 時：時：2022cmEEKk,2略去kE 得：得： 02022mEhcmEhcKK20cmEk當當 時：時：2022cmEEKk物理學物理學第五版第五版大學物大學物理教程理教程27方法二：方法二： 420222cmcPE42021cmEcp420220)(1cmEcmcKph2022cmEEhcKk2022cmEEKk02022mEhcmEhcKK2022cmEEKkKEhc直接由相對論動能與動量關系：直接由相對論動能與動量關系： 代入德布羅意公式代入德布羅意公式20cmEk當當 時：時：,2略去kE 得：得： 20cmEk當當 時：時：,