物理课时作业本答案（物理课时作业本：解答与分析）

物理课时作业本：解答与分析

1.力学题目：求落地点的坐标

题目描述：一个质量为3kg的物体从高度为20m处自由落下，求其落地点的坐标。 解法分析：根据自由落体运动的公式，物体下落的距离为s=1/2*g*t^2，其中s为下落的距离，g为重力加速度，t为下落的时间。首先，根据物体的初始高度和下落的距离，可以算出下落的总距离：s=20m+1/2*g*t^2。其次，根据下落的时间和重力加速度，可以算出下落的速度：v=g*t。最后，利用匀加速直线运动的公式，可以计算出自由落体的时间：t=sqrt(2s/g)，其中sqrt为开方符号。将计算得到的时间代入上式可求得落地点的坐标。 答案解析：根据上述方法，计算得到物体下落的总距离s为：s=20m+1/2*9.8m/s^2*(sqrt(2*20m/9.8m/s^2))^2=40m。根据下落的时间t=sqrt(2s/g)=sqrt(80m/9.8m/s^2)=4.04s，可算出物体在落地前的速度v=g*t=9.8m/s^2*4.04s=39.59m/s。最终，根据物体的初始高度和下落的距离，可以算出落地点的坐标：h=20m，x=0m，即落在原点处。

2.电磁学题目：求电流大小

题目描述：两根长度为1m的平行导线之间距离为10cm，在它们的中心线上放置一根长度为30cm的导线，使它们两侧各10cm。若20V电压施加于两端，求通过这个系统的电流大小。 解法分析：由安培环路定理，对任意一段电路，磁感应强度的环路积分等于通过这段电路的电流的代数和。在这里，通过给定系统的电流为I，所以可以求出两根长度为1m的平行导线产生的磁场对30cm导线所产生的磁感应强度B1，以及30cm导线对两根平行导线所产生的磁感应强度B2。将这两部分磁场代入安培环路定理中，即可求解电流大小。 答案解析：根据比奥-萨伐尔定律，两条平行导线间的感应强度公式为B1=u0*I/(2*pi*d)，其中u0为真空磁导率，I为电流，d为导线间距。则短导线对两根平行导线所产生的磁感应强度为B2=u0*I*l/(2*pi*r)，其中l为短导线长度，r为短导线到平行导线的距离。将导线间距d=10cm，短导线长度l=30cm，短导线到平行导线的距离r=10cm代入，可得B1=2.0*10^-5T，B2=7.9*10^-5T。将得到的两部分磁场代入安培环路定理B1*l+B2*2=20V，求得电流I=0.51A。

3.光学题目：求透镜的焦距

题目描述：一个焦距为10cm的凸透镜的物距为25cm，求像距和物像距比。 解法分析：由透镜的成像原理可知，像的距离为f=R/(2*(n-1))，其中R为透镜曲率半径，n为透镜的折射率。当物距已知时，可利用公式1/s+1/s'=1/f求出像距s'。同时，也可以求出物像距比m=s'/s。因此，只需要将透镜曲率半径以及折射率代入公式，即可求解出透镜的焦距以及物像距比。 答案解析：由于凸透镜的曲率半径为正，所以可以利用公式f=R/(2*(n-1))求得焦距为10cm。根据公式1/s+1/s'=1/f，代入物距s=25cm以及焦距f=10cm，可以求解出像距s'=-16.67cm，即凸透镜成虚像。因此，物像距比m=s'/s=-0.67。最终，由于物像距比为负数，说明景物放在凸透镜的焦点F'内，可以得出倒立的虚像。