大學(xué)物理第五版課后答案上

以3.0x102ms解FA/=，加一()

F'=—=2.55x105N鳥對飛機的平均沖力為F=-F,=-2.55xIO5N

3-7質(zhì)■為m的物體，由水平面上點。分析

=fnvAyj-=-nivosinajI2=mvByj-=-2/nr0sinaj

aBFx=30+4t的合外力

解⑴由分析知/=f(30+4%/=30i+2嶗=68N-s

⑵由/=300=30/+2F,解此方程可得/=6.86s(另一解不合題意已舍去)

(3)由動量定理，有/=mv-rmv\

由⑵可知/=6.86s時/=300N?s,將人m及修代人可得v2=，)叫=40ms

m

3-9高空作業(yè)51kg的人

F=整』2h/g+mg=1.14x103N

Ar

&10質(zhì)量為m的球，在力F=-kx作用下運動

ri2rt2kA

心力=-[Mcos^d/=--即△(/)=一-—

CD

3-11在水平地面上，有一橫截面S=0.20m2

23

F=—=pSv\t(yR-v.},P=-F=->/2pSv=-2.5xION

A/

3-1219.6m爆炸后1.00s,%工=土=

為

%

712

.12h~2gt

1o八=--1^_1

y}=h-vit--grouI=—:-叫二］"必XmvnjV2y

=100m-s-,-

v2y=vi=-----——=14.7m-s

,1，

%=%+v2vr2

落地時，為=0,由式(5)、(6)可解得第二塊碎片落地點的水平位置應(yīng)=500m

3A,曬船在平靜的湖面上布逆行航行B船以3.4

解(mA-m)vA+nwB=/%"(1)

(〃%-利上“+nwA=(2)

4質(zhì)量為m、的人手里拿著質(zhì)量為m的物體解取如圖所示坐標(biāo).把人與物視為一系統(tǒng)當(dāng)人跳躍到最高

點處在向左拋物的過程中,滿足動量守恒，故有

fr

(tn+m)v0cosa=mv+m(y-u)

mm

。0=PCosa+------；u人的水平速率的增量為Av=v-q)cosa=------；u而人從最高點到地面的運

Om+mm+m

動時間為t=空"^所以人^筑言增加的距離Ax=Avf=廣廬。$7

g(m+

3-15一質(zhì)量均勻柔軟的繩豎直的懸掛著

亍yg+尸一乙二。⑴

Ffat=0-—vdy(2)

而F=-F,⑶

氏二卜4|=7"+7。=3—yg=3mg

3-16設(shè)在蟒表面附近，一初質(zhì)量為5.00x105

解(1)以火箭發(fā)射處為原點，豎直向上為正方向.該火箭在重大場中的動力學(xué)方程為

u------mg-ma(1)

dr

?；a(chǎn)=3.68xIO3kgST

（2）〃粵-mg="2字分離變量后積分，有|產(chǎn)，d/77p.

av=u\------gat

d/d/J1%j”bmJo

.md/n1

v=v0-zdn-------gttn=/4-------t--m

/d/6

57n,im

t=------0--v=win-------gt=uIn-—一=2.47x103m.s"

6d/n/d/m。/叫）6dm/dt

3-17質(zhì)量為m的質(zhì)點在外力F的作用下沿Ox軸運動,已知上兩質(zhì)點位于原點

解卬=（,"卜=?。v=

口片）dvdv

°Ldrdx

3-18如圖1.00kg5N

W=(Fdx=fFcos6?dA=「:--==^dx=1.69J

JJ及Jd'x2

3-19格介質(zhì)x=ct3

解v=—=3croF=/a)2=9kdi&=9kcr/3x43

dr

r

W=JF?dxW=工尸?dx=Jcos180Uv=一1%產(chǎn)3”3dx=乎*/3

3-20-AMI0.0m深的井中提水

解水桶在勻速上提過程中。:0,拉力與水桶重力平衡，有

F+尸=0

在圖示所取坐標(biāo)下，水桶重力隨位置的變化關(guān)系為尸=mg-agy

W=[F-dj=f(mg-=882J

3-21一質(zhì)量為0.20kg的力摩2.00m的喇解⑴

%=PMi=mgl(\-cos0)=().53Jo%=J4?由

(2)Ek=EL0.53J力誄在最低位置的速率為v=2.30m-s-1

⑶4—P=—FT=mg+—=2.49N

3-22一質(zhì)量為m的質(zhì)點，系在細繩的一段，繩的另一端

I1Q

2

解(1)W=Ek-Ew=-nw(1)

ZZo

(2)由于摩擦力是一1亙力，且尸f=〃/刀g故有

W=小scos180°=-2叫img(2)〃=⑶〃二|金卜g圈

3-23如圖所示，A和B兩塊板用一輕彈簧

F\=P\+F~蜥一一gy=-bJ2+mg%。R?Fi=2PyF=R+E

4乙

當(dāng)/板跳到N點時,8板剛被提起,此時彈性力產(chǎn)2=凡，且歷=戶2.由式⑶可得

F=P\+8=(A77|+E)g

$24有一自動卸貨礦車

%=(0.25/7?P+0.25”劭/+M⑴

憶=-(m-m,)g{/+A)sino⑵

3-25分鐵錘敲入釘子木板1.00x10-2解

A

[4人山一=V'kxSxAx=0.41x10'2m

JOJ.q

3-263Re解

「mmv2

G7--v-T7=---

(3%)3%則吟…費

⑵E產(chǎn)G強便

3r

3-33如圖質(zhì)量為m、的物塊低端A處

解在子彈與物塊的撞擊過程電在沿斜面的方向上，根據(jù)動量守恒有

(1)-〃(/〃+〃)#cosa''

mv^cosa=(/??+加州]

sina

m

=—(tn+加卮+(/〃+m')gh——(/〃+加/(2)v2=-uocosw-2gM4cota+1)

Itn+m

334如圖一質(zhì)量為m的〃網(wǎng)內(nèi)壁半球形

，：

叫一〃。=0—mvl+m'o,,=mgR

22

2m'gR

%

in+m

&=，咫卜+節(jié)

FN-mg=—^

K

3-35m=10t

解（1）在錘擊樁之前，由于樁的自重而下5冗這時，取樁和±酬為系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)的功能原理有

m'gh]='AyfShKdh(I)//.=-^-=8.88m

I4SK

(2)mv0=(in+m)v⑵

fh，"-4dV§A7?U0=-，(加+加加2_(〃/+〃.4(3)

J%2

=0.2motnv()=-血2gh，+m'v'廣-4\I~S(35m+h)d〃=-tn'ghy--mv'~(5)

0=0.033m

3-36一詢3.0kg2.0kg5.0kg

“口以+〃A%x+m=°。叫+嗎%+加34y=°

:-1

v2x=-2.8m-s-p3v=町％?+a2%'%,一2.0m-s

則

3-37如圖ml=10.0kgm2=6.0kgAB〃澈

tn2

x20=1.5m。"。=生加=閉"

+m2

用=耳=（班+嗎瞪

l/d"『(町K⑶

町十m2

⑷

2

「dxc={'[L%=%+-7—^~/=1.5+0.25Z

c

kJo(g+嗎/2(/n,+/n2)

Jd”=￡j:k0K=X-o+57-7—xr2=1.9+0.19r

J

>co即(m]+〃％J2(〃％+tn2)

(2)P=\P=￡(F,+工W=(8.0r)z-(6.0r)j

僅一汽車12s1.2xl03rmin解

a=co：()=2冗(\"o)=[3]]ads.?！?gf+=兀(〃一〃())

N=》號"390

4-7某種電動機啟動后9.0rados

-/r-r22

a.=—e=4.5e(rad-s-)<>0-todr=￡co()(l-e'')d/=36.9rad

貝廿=6.0s時電動機轉(zhuǎn)過的圈數(shù)N=〃/2兀=5.87圈

2222

4-8水分子JAA>=2mHdsm0J=2mHdcos0

此二式相加，可得J*+JBE=2m/?

貝ijd==9.59x10-11m

V2mH

由二式相比，可得JAA」JBB'=tan0

則0=arctan=arctai—=52.3”

VJBB1.14

4-9一飛輪30cm2.0cm

J=Jl+J2=2x—ml

1

=—710=0.136kgm2

16

410如圖圓盤的質(zhì)量為m半徑為R

/。=〕,dm=J；/券27r心

,15d2mf/?Vd239d2

2JQ—mR+m------7T—R——mR

'—32nR2L2JJ32

411用落體觀察法測定飛輪的轉(zhuǎn)動慣量

FTR=Jamg—FT=Ima=Ra

412機25.0kgm2

解】在勻變速轉(zhuǎn)動中，角加速度2二竺出，由轉(zhuǎn)動定律M=可得飛輪所經(jīng)歷的時間

t

廠#f)=l。8s

MM

4-13如圖ml=16kg圓柱體A

解⑴耳r=la=耳町-1OP?-F；=m?g-F；=m2a

ci=ra

10"1、gjc._

—ar=—————=2.45m

mi+2m22m]+2嗎

(2)6=〃z(g—〃)=-^^g=39.2N

"%+2叫

<14mlm2AB組合輪兩端

一用=加話一耳

4ii="4F；2-P1=FT2-m2g=tn2a2

FFF

FnR-FT2r=(<J,+J2)aT\=0,T2=T2

a}=Raa2=ra

解上述方程組，可得

mAR-m.rD

CL=----------!--------7---------gR。=--------------年--------7gr

4+叫A?2

，+J2+m}R~+m2r~+J2+m2r

「?/]+/?+mxr~+ni,Rr?J.++m,R~+mxRr

FT.=——--——y〃qgoJ=——-———、■也g

J,+J2+m}+色廣"，+J2+"?]R~+，巧廠~

415如圖所示裝置，定滑輪半徑r

FTi-〃qgsin9-〃"4gcos。=mAa[恤g_%=m2a2

耳2「一耳產(chǎn)=JaF^=FTX,F^2=FT2

見加2g(1+sin。+〃cos~)+(sin。+f.icosO)mgJ/r2

_m、g-m}gsin3-um}gcos3廠x

q=出=7^T\

nzyTgTJ/r2

〃?]+見+=

~廣

2

m}m2g(\+sin夕+〃cosO)+m2gJ/r

耳2=2

m}+m2+J/r

416諫60kg0.50m

FQ+"_F3=0M=Ffg=；F^d=空FM

(1)

乙乙乙‘I

co-CD。g2?！‵=Knnid\=3.14xl02N

a=

W1+/2V

4-17一半徑為R,質(zhì)量為m的勻質(zhì)圓盤。。停止

dM=rxdFr=-(2/w〃gd/7代,M=JdM=c2T蛻dr=|pmgR

.Jco3cuR

Ar=—=----

M4〃g

418如圖通風(fēng)機

dcoCco

a=——=----(i)r-=￡-1

d/JCD

J

co=co()e°(2)r=^ln2

⑵

"’3。=皿/v=—=^-

2C2n4nC

419如圖一長21的細棒AB

22-/2

解L=Jco=2mr=2mlto0(l-^)sin?

匹=q［2機/①0。一e'卜in%

M==2m/2cosin2ae~'oM=2/??/2cosin2a

⑵dtd/LoV尸」o0

4-20m、半徑R的圓盤裂開

解(1)v()=a)R

(2)L-L^-CL-\-ni

421光滑水平木桿ml=L

解根據(jù)角動量守I亙定理

J2①=\Jj+人\ooco=------=--------r=29.1s

Ji+J2("(+3m2)

4-22rlr2薄傘形輪

52△/=J型?%i=r2co2

./［刃0芍

j［弓+J2gAi

42320.0的小孩3.00

2

mRv=-9.52x10-2

co=co()+cox=GH—o，(Wo+Ji(g+叼)=0g=

RJ.+mR2R

424一轉(zhuǎn)臺砂粒Q=2t解在時間0-*10s內(nèi)落至臺面的砂粒的質(zhì)量為

2-1

ni=f°Qdt=0.10kgoJowo=(Jo+mr\ooco=—?=0.80J17ts

%Jo+mr~

425為使運行中的飛船

Q2.67s

Jco-mur—0m=2Qt

4-26m的蜘蛛

解(1)Jo叫=Uo+JiMb5=JJ；J%="m+2〃嚴”

2

⑵即J2=mr.在此過程中，由系統(tǒng)制動重守恒,W戊=(Jo+4>4

4-271.12kg1.0m的均勻細棒

解(1)由剛體的角動量定理得

2

AL=JcoQ=jMdr=FlAt=2.0kgm?s"

⑵6=arccoj1-3F~Ar]=88"38'

428第一顆人造衛(wèi)g4.39xTO5^

小12GnvnF12GnvnF

叫外=mi\v2(1)—nw{------------=-mv；------------(2)

I-242-弓

7乙=/^mEr2_g?1x10m-s-1°z?,=-7八=6.31x10'm?s-1

4-29自傳0.33

解⑴地球的質(zhì)量mE=5.98x1024kg,半徑舟=6.37xl06m,所以，地球自轉(zhuǎn)的動能

EK=；Jco2=2兀2x0.33m,R2/=z12x1()29J

(2)對式口二半兩邊微分，可得&o=-1^d7'

42n.—co2._

A(v=rAT=------AT\EK=JCD\OJ=--J\T=--EK^T⑵

T22兀2兀兀

W==\E|初二以。必7=7.47><10-2N.m

K112品

式中。為一年中的天數(shù)(/?=365),為一天中周期的增加量.

4-30如圖一質(zhì)量為m的小球由一繩索。。。新的角速度解⑴

Jo=帆以和JI=店，貝Ija)=-y-w0=4ft)0

4

I1300

(2)W=-J^-0-J^co-0=-mr~co^

431質(zhì)量0.50kg0.40m解⑴棒繞端點的轉(zhuǎn)動慣量/=g由轉(zhuǎn)動定律從=Ja可得棒在e位置

時的角加速度為

a—孥-曾。一“

dcocodcoL_產(chǎn)'_pgsinOw1

由于Ct=---=-----,IQ，d①=IGCCluoCl）=J-------A=7.98s

drdOJ。J。V/

⑵以=g"3=0.98J

（3）由于該動能也就是轉(zhuǎn)動動能，即上長=3九/，小=/亨=杵=8.5757

4-32如圖AB兩飛輪JI=10.0kg。M

解（1）取兩飛輪為系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)的角動量守恒，有

J陽二（4+4加2

J,二色二絲4=生1%4=20.0kgm2

g%

（2）AE=1（J,+4M-gJg；=-1.32xl04J

4-34如圖=。。、自由轉(zhuǎn)動

解=（）（）+〃依卜8（i）

g/。欣+mgR=；（J°+〃而｝為（2%=.

2gR+產(chǎn)哼

/（）+mR

435為使運行中飛船停止繞其中心軸轉(zhuǎn)動，途可能方案

（J1+J2）co=2m（R+iy0）'（

m

有，（4+./?>/=，2血R+/）%〃/=R

4-37一長為L,質(zhì)量為m的均勻細棒，在光滑的。，4〃z

FAr=Ap=mve

_ij1

-F—Az=Jco-Jojocor=---：----co=-CD

2JJ/4

4

（2）AE=-JW2--J（D2=--ml2（o2

K2232

4-38如圖豳大木軸解設(shè)木軸所受靜摩擦力萬如圖所示，則有

FcosO-Ff=ma（、FR2+FfR1=Jcaac-R}a

_R；cos8+RR?FaReos。+凡「

a=—r=—!--------F

Jc+HlR^RJc+mR；

41964年蓋爾曼等人解由于夸克可視為經(jīng)典點電荷，由庫侖定律

1€

d,-=7^-4%=（3.78N>r

4?！辏ǎ﹔4fr

F與徑向單位矢量6方向相同表明它們之間為斥力.

5-7質(zhì)量為m,電荷為"e的電子

v21/

m—=-----z-

r4M）r

由此出發(fā)命題可證.

證由上述分析可得電子的動能為

L121/2/2①232%；成

28%）r4麻（）"2/47rine

&8在氯化艷（1）由對稱性，每條對角線上的一對鍵離子與氯離子間的作用合力為零，故內(nèi)=0.

（2）除了有缺陷的那條對角線外，其它鈍離子與氯離子的作用合力為零，所以氯離子所受的合力月的值為

0%_e=1.92x109N

4n￡（）廣3超0々一

5-9若電荷均勻地分布在長為L的細棒，求證

證⑴延長線上一點尸的電場強度E=利用幾何關(guān)系-=「一娥一積分變量，則

丸2g/

eU21（Mt0「1111O

^=1^--v=7^-7—777——77T=—1，，電場強度的方向沿x軸.

J-/724TIC0￡（r-j）-Anc（｝L\_r-L/2r+L/2]n（）4r~一七

2,E=\^^E

04%/2

利用幾何關(guān)系sin。=/7,，/=7r2+x2統(tǒng)一積分變量，則

0-1QL

L=11m------[

E_[^21rQdx_Q1。#?2叫尸&+4r2/L2

77

=I/為I（TTTJ=2^774777=入

2n￡or

5-10一半徑為R的半球殼，均勻的帶有電荷，解

1xdq

3碼5可

由于平行細圓環(huán)在點。激發(fā)的電場強度方向相同，利用幾何關(guān)系x=Reos。，r=Rsin。統(tǒng)一積分變量，有

1RCGSO

d￡=—6-27uR\in0d9

4叫（X2+r24叫R3f.T/2（jf5

E=[——sin/9cos^d6>=—

Jo

"-sinScosed。2%4%

2%

5-11水分子H2O

解1水分子的電偶極矩P=24cos〃=2/cosO在電偶極矩延長線上

E_12〃_14e“ccs。_1e“cosO

4?！辍?%『助0

5-13如圖為電四級子

解由點電荷電場公式，得

口_12q1q,,11q

rN十

%z~4匹)(z-d)24%(z+d)

L-1'

T2111

<2)[(l—d/z)2(1-J/Z)2jj

%Z-Z-

J2ir

2d3d22d

<——-+--\-----------------------1?…+------------+

5-17設(shè)在半徑為R的球體內(nèi)，其電荷為對稱分布

球體內(nèi)（04y向

224

E（r）^Tir=~￡kr4nrdr=—r,E（r）=^-er

%"%4%

球體外/>用

E（/*）47t/-2=—kr^nr2dr=—r4,￡（/-）=%

%"%4%

5-18如圖，一無限大均勻帶電薄平板

武共，E=EE=ax

E11=-/1->--enoE、Z=--八--l+2

2%2%277777

在圓孔中心處X=0,則￡=C在距離圓孑墩遠時X>>/',則

o1

E=

"7T+產(chǎn)"%

（7

?—e

2跖"

5-19如圖，在電荷體密度p的均勻帶電球體

證帶電球體內(nèi)部一點的電場強度為

P

「2

3%

f）oE=?a

3%

5-20一t內(nèi)外半徑分別為R1和R2的均勻帶電球殼，總電荷為Q1

解取半徑為/■的同心球面為高斯面，由上述分析

r<R\,該高斯面內(nèi)無電荷，￡^=0,故耳=0

,高斯面內(nèi)電荷=

R\<r<R2?

二Q”吊）

故d—4%檢-MF

屁<尺，高斯面內(nèi)電荷為Q,故

=

4叫/

「>尺，IWJ斯面內(nèi)電荷為Q+Q,故

—Q1+02

4彩），

&E=E—E=-°2、=—

434%)R；%

5-21兩個帶有等量異號電荷的無限長同軸圓柱面

解石兀也=、勺=()

?2r<R\￡E]=0

在帶電面附近，電場強度大〃壞連續(xù)，電場強度有一躍變

江

R\<r<R2,>q=

E[=-r>尺,V'ty=0%=°

2itcorJ

-2XLo

AE=--------=-----------=——

2%)廠2九%〃/

5-22如圖，有三個點電荷Q1Q2Q3

解在化-點電荷所受合力均為零時。2=-：。，并由電勢

=W，=_QM=_2-

4展o"4叫)△2股〃~8底od

5-23已知均勻帶電直線附近的A

1,=r?E-dr=—ln-5-

Jr*2啖7;

(2)不能.嚴格地講，電場強度￡=彳工，只適用于無限長的均勻帶電直線，而此時電荷分布在無限空間，，

2%r

->8處的電勢應(yīng)與直線上的電勢相等.

5-24水好電

解由點電荷電勢的疊加

%=匕+匕=_￡_十二￡_=厘

4%心4甌)口4%廣

(1)若0=0"%=—^=2.23x10"v

4%廠

/?COs43

(2)若夕=45°VP=f=1.58xl0-V

4啖廣

⑶若。=90"%=77cos9°=0

4唉廣

5-25TW雨滴半徑0.40mm

V.=--^=36V

4跖)R]

當(dāng)兩個球形雨滴合并為一個較大雨滴后，雨滴半徑R?二啦《，帶有電量Q=2q，雨滴表面電勢

匕=1曲=57V

~4%V2/?,

5-26電荷面密度分別為。。。兩塊無限大

0(x<-a)

解E=-(-a<x<ci)V=[Edi=--x(一。<x<a)

2%'%

0(x>a)

V=raEdZ+f'E-d/=—?(x<-a)oV=fE-dZ+fEd/=--a(x>a)

JxJ-ap_JxJ-a4

5-27兩個同心球面的半徑分別為RIR2,各自帶有

解(1)由各球面電勢的疊加計算電勢分布.若該點位于兩個球面內(nèi)，即々吊，則

匕=7、+丁絡(luò)若該點位于兩個球面之間，即吊,則

4及0凡4心0%

匕+不結(jié)若該點位于兩個球面之外，即4外，則匕=宇&

4ne0r4兀qA24%廠

2o4二化-匕必=~---------

12-24M4%內(nèi)4%用

5-28一半徑為R的無限長帶電細棒，其內(nèi)部的電荷均勻分布

當(dāng)y舊時

2

E-2n/7=itrlp/￡0E(/)=-^―當(dāng)4舟時42nrl=TIR為/%f(r)=

272%r

當(dāng)7舟時

仔?嗑(2)當(dāng)小叱f祟普釁

5-29一圓盤半徑R=3.00xl0-2

解⑴帶電圓環(huán)激發(fā)的電勢

1a2nrdr..a"zilraIC37)

dIIVZ=------/V=——.——VjR~+x^-x](1)

4%J-+-2%J06+x22%'7

⑵軸線上任一點的電場強度為

dV.a[x].”

E=-------1=——1——,i(2)

近2/LqR?+￡_

電場強度方向沿x軸方向.

(3)將場點至盤心的距離x=30.0cm分別代入式⑴和式(2),得

V=1691V￡=5607Vm"

當(dāng)x>>用時，圓盤也可以視為點電荷，其電荷為，/=-=5.65xIO-8C.依照點電荷電場中電勢和電場強

度的計算公式，有

V=—=1695VE=一J=5649V-m-1

4TU;()X4TCC0X-

5-30兩根同長的圓柱面RI=3.00x10-2mR2=0.10m

rr2TJiR-rAlA[R2

E=--------U”=E,-d/=-------In—

2%r2n/?]

8-1

解得2=2n￡ot/12/ln-=2.1xl0-Cm

⑵解得兩圓柱面之間，=0.05m處的電場強度

E==7475Vm-'

2n^or

5-31輕原子核結(jié)合成為較重原子核

解（1）兩個質(zhì)子相接觸時勢能最大，根據(jù)能量守恒

1e2

5

EKO-e%R==7.2xl0eV

4%/2R

fnv71該速度已達到光速的

由EKO=1（）可估算出質(zhì)子初始速率。0=，2%/〃7=1.2xl0ms-4%.

9

2.EKO=EK=-kT7=^^-?5.6xl0K

23%

5-32在一次典型的閃電中

m="=吆=8.98x104Kg即可融化約90噸冰.

LL

(2)一個家庭一年消耗的能量為

10二迎=2.8

Eo=3000kW-h=1.08xIOJ

5-33兩個半徑為R的圓環(huán)分別帶等量異電荷正蠢E。

解（1）由帶電圓環(huán)電勢的疊加，兩環(huán)圓心連線的x軸上的電勢為

一__________V=.

4%卜+(1/2)24叫』R?+(x+〃2)2

（2）當(dāng)時，化簡整理得

=____/q____________y=_____/q_________.

4喙dR'+x2-lx+尸/44/J/??+/+/X+0/4

q]_i

4肛0彳_VF—77xJi+〃x_

二qi

4/田2

在x>>R時帶電圓環(huán)等效于一對帶等量異號的點電荷，即電偶極子.上式就是電偶極子延長線上一點的電勢.

5-34如圖，在Oxy平面上倒扣著半徑為R的半球面，

假設(shè)將半球面擴展為帶有相同電荷面密度。的一個完整球面，此時在A、B兩點的電勢分別為

v;=—^―=—=v;v;=-^-=—=—UAB=-(v;-V；)=—

兀(/

4%)/?%4￡eor3426%

5-35在玻爾的氫原子模型中，電子0.53x10

-10

解(1)電子在玻爾軌道上作圓周運動時，它的電勢能為

1/2

E=———vr=Ep=——=27.2eV

4兀%r4%一

2

(2)電子在玻爾軌道上運動時，靜電力提供電子作圓周運動所需的向心力，即e/(4兀4)，)=機"/r.此時,

電子的動能為

仁]2^e1

E=—mv=------E=+Er=--------

k28甌/n8%r

電子的電離能等于夕bW把電子從原子中拉出來需要的最低能量

&)=目=13.6eV

夫襁秘得ft球A含有兩個o5=("十%也

4吟/一

點電荷/與導(dǎo)體球A外表面感應(yīng)電荷在球形空腔內(nèi)激發(fā)的電場為零，點電

荷小、4處于球形空腔的中心，空腔內(nèi)表面感應(yīng)電荷均勻分布，點電荷小、.6受到的作用力為零.

&7—真空二極管，其主要構(gòu)例是一個半…Rl=5.0xl0-4

解(1)電子到達陽極時，勢能的減少量為

△耳=-eV=-4.8x1()7?JE.k==-△￡,=-4.8x1O-17J

[2E-k12eV7.|

p=J———=J----=1.03x10ms

⑵

2rR2A2［凡

E=--------e,V=Edr=------=------eln—

2心0rJ留2吟-2取:。Ri

AV

E=----------e,.=-------e

2叫內(nèi)pin&r

R

,4

F=-eE=4.37xlO-e/.N

38—導(dǎo)體球半徑為RI,外罩一半徑為R2

rv/?i時，E)(r)=O怎v，<尼時，E2(r)=?

4叫)廣

/>?時，與⑺=；，〈舟1時，

4兀￡(/

乂=「Ed/=r6-d/+pE2d/+「旦7/=q+Q

Jr