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dFy?BIdlcos??BIdx(1分)

?Fx??dFx??BIdy?0,Fy??dFy??BIdx?BIOA(2

00OA0分)

????F??Fyj??BIOAj(1分)

5、(7分)一长直导线通有电流I1,其旁有一矩形线圈ABCD与它共面,AB边与长直导线平行,线圈的边长AB=l,AC=b,AB边与长直导线的垂直距离为d。求该线圈在垂直于导线方向上以速率v向右移动,在图示位置处线圈中的感应电动势的大小和方向。

解:无限长载流导线周围的磁场分布为B?(x为场点到导

线长载流导线的距离),方向垂直纸面向内(1

分)

动生电动势的计算式为

x

?0I12?x ?i?????(v?B)?dl (1分)

则?AC??DB?0 (1分)

A ?BA??BD?A?0vA?0vl?? (1分) (v?B)?dl??vBdl?dl??2?d2?dBBD???(v?B)?dl???vBdl??C` ?CD??C2??d?b??B?0vAdl??2??d?b??0vl (1分)

?ACDB??AC??CD??DB??BA??0vl?11???? (1分) 2??dd?b? 方向为A?C?D?B?A (1分)

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《大学物理》试卷(六)

. 系 班 姓名 座号 成绩 . ...................................................... 密 .................................... 封 ................................ 线 ...................................................... ?02时所需的时间为ln2。

Jk(标准卷)

(考试时间:120分钟)

使用专业: 学生数: 任课教师: 考试类型: 闭

卷 题 一 二 三(1) 三(2) 三(3) 三(4) 三(5) 总分 序 得 分 阅卷 人 一、填空题(30分) 1、(4分)一质点沿x轴运动,已知v?1?3t2,t?0时质点位于原点,则任意在时刻t,质点 的加速度大小a?6t,质点的坐标x?t?t3。 2、(4分)一个原来静止在光滑水平面上的物体, m2 突然分裂成三块,并以相同的速率沿三个方向 1200 m1 900 在水平面上运动,各方向之间的夹角如右图

1500 m3 所示,则在此过程由三块物体组成系统的动量

和机械能是否守恒? 机械能不守恒,动量守恒 三块物体的质量比m1:m2:m3?2:1:3。

3、(4分)一转动惯量为J的圆盘绕一固定轴转动,起初角速度为?0。设它所受阻力矩与转动角速度成正比,即M??k?(k为正的常数),

k?则圆盘的角速度为时其角加速度?=?0;圆盘的角速度从?0变为

22J4、(3分)两块金属平行板的面积为S,相距为d(d很小),分别带是电荷+q与-q,两板间为真空,则两板之间电场强度的大小为E=之间的相互作用力大小为F=q(q2?0S)。

q,两板?0S5、(4分)一平行板电容器,极板面积为S,板间距离为d,接在电压为U的电源上充电,充电完毕拆去电源,则此电容器的电容C0 =的储能We =

?0SU22d?0Sd,电容器

。此时若将此电容浸入相对电容率为εr 的某液体中,

?0?rSd则此电容器的电容C =,电容器内的电场强度大小E =

U。 ?rd6、(3分)如左下图所示,有一半径为r的导体圆环,两根导线沿半径方向接触铁环上的a、b两点,并与很远处的电源相接,adb弧对环心O所张的角度为,通过的电流为I2,则直线段载流导线在环心O的磁感强度为 0 ,adb圆

弧在环心O的磁感强度大小为

?0I212R?3,环心O总的磁感强度为 0 。

?07、(2分)如左下图所示,一个半径为r的半球面放在均匀磁场中,则通过此半球面的磁通量为?m??r2Bcos?。

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r O ?α en ?B

8、(3分)如右上图所示,两无限长直导线分别通以电流2I和I,则有:(1)

????回路L1,?B?dl???02I;(2)回路L2,?B?dl???0I;(3)回路L3,???B?dl??0I。

9、(3分)反映电磁场基本性质和规律的麦克斯韦方程组的形式是:A、

??D?dS??qi?S????????????D?B;B、;C、;D、。H?dl?(j?)?dS?l?Sc?t?SB?dS?0?lE?dl???S?t?dS试判断下列结论包含于或等效于哪一方程式(将方程的编号填在横线上)。(1)感生电场是有旋场: B ; (2)变化的电场总伴随有磁场: D ;(3)磁感线是无头无尾的: C 。 二、单项选择题(每题2分,共30分)

1、一个质点在做圆周运动时,有( B )。 A、切向加速度一定改变,法向加速度也改变; B、切向加速度可能不变,法向加速度一定改变; C、切向加速度可能不变,法向加速度不变; D、切向加速度一定改变,法向加速度不变。

dV22、某物体的运动规律为dt??kVt(式中k为常数)。当t?0时,初速率为V0,

则V与时间t的函数关系为( C )。 A、V?kt2?V0; B、V??1kt2?V0;

212C、1?1kt2?V21V0; D、1??1kt2?V21V0?。

3、关于摩擦力,以下说法哪种正确?( C )

A、运动物体所受的摩擦力一定和运动方向相反;

B、靠摩擦力传动的物体,运动方向一定和它所受摩擦力的方向相同; C、摩擦力总是要阻碍物体间相对运动或相对运动趋势; D、滑动摩擦力一定不能使物体产生加速度。

4、用锤压钉不易将钉压入木块,用锤击钉则很容易将钉击入木块,这是因为( D )。

A、前者遇到的阻力大,后者遇到的阻力小; B、前者动量守恒,后者动量不守恒;

C、后者锤的动量变化大,给钉的作用力就大; D、后者锤的动量变化率大,给钉的作用冲力就大。

???5、一物体沿x轴运动,其受力F与位置坐标x的关系为F??3x?5?i,式中

?mx的单位为,F的单位为N,则在该物体从x=0运动到x=4m的过程

中,其动能增量为( A )。

A、4J; B、5J; C、6J; D、8J。 6、关于力矩有以下几种说法,其中正确的是( C )。 A、内力矩会改变刚体对某个定轴的角动量; B、内力矩会改变刚体对某个定轴的转动动能; C、作用力与反作用力对同一轴的力矩之和必为零;

D、在某一瞬时,刚体所受力矩不为零,则其角速度也不为零。

7、如左下图所示,质量相同且均匀分布的三个刚体M、N、P以相同的角速度?绕其轴旋转,已知半径RM =RP <RN。若从某时刻起,它们受到相同的阻力矩,则( A )。 A、M先停转; RP RM

B、N先停转;

RN

C、P先停转; D、无法确定哪个刚体先停转。 P--圆筒 N--薄圆盘 M--厚圆盘

8、如右下图所示,一轻绳跨过具有水平光滑轴、质量为M的定滑轮,绳的两端分别悬有质量为m1和m2的物体(m1?m2),绳与轮之间无相对滑动。已知某时刻滑轮顺时针方向转动,则绳中的张力( C )。

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A、处处相等; B、左边大于右边; C、右边大于左边; D、无法判断。

9、如右下图所示的静电场中,把一个正电荷从P点移到Q点,则( A )。 A、电场力作正功,P点电势高; B、电场力作负功,P点电势高; C、电场力作正功,Q点电势高; D、电场力作负功,Q点电势高。

10、真空中,某静电场线是疏密均匀方向相同的平行直线,则该区域内有( D )。

??A、E和U都是常量; B、E和U都不是常量;

??C、E不是常量,U是常量; D、E是常量、U不是常量。

11、两大小不相等的金属球,大球的半径是小球半径的两倍,小球的带电量为?q,大球不带电。若用导线将两球相连,则有( D )。 A、小球的带电量是大球的两倍; B、两球的带电量相等; C、大球的电势是小球的两倍; D、两球的电势相等。 12、如左下图所示,将一个电荷量为Q的点电荷放在一个半径为R的不带电的导体球附近,点电荷距导体球球心为d,则在导体球球心O点有:( A )。

R O ??14、如右下图所示,均匀电场E与均匀磁场B相互垂直。若使电子在该区内

C、?LB?dl改变,BP不变; D、?LB?dl与BP都不变。

y ??????作匀速直线运动,则电子的速度方向应沿着( D )。

?E A、x轴负方向; B、y轴正方向; x O C、z轴正方向; D、z轴负方向。 z ?B

15、当自感系数为2H的线圈通以10A的电流时,线圈中储存的磁场能量是( C )。 A、10J; B、50J; C、100J; D、200J。 三、计算题(40分)

1、(8分)如左下图所示,一质量为m的小球最初位于如图所示的A点,然后沿半径为r的光滑圆轨道ADCB下滑。试求:小球到达C点时的角速度和对圆轨道的作用力。

??解:小球在运动过程中受到重力P和圆轨道对它的支持力FN,如左下图

所示。(1分)取如图所示的自然坐标系,

A r O B 由牛顿定律得:

dv--(1) (1分) dtA、E?0; B、E?d Q4??0d;

Q ??eneC tmv2 D ? Fn?FN?mgcos??--(2) (1分)

dtP θ F N F???mgsin??m?C、E?Q4??0d2; D、无法确定。

v将

dvdvd?vdv(0.5分)代入(1)???dtd?dtrd?式,并根据小球从点A运动到点C的始末条件,进行积分,有:

13、有两根长直载流导线平行放置,电流强度分别为I1和I2,L是空间一闭合曲线,且I1在L内,I2在L外,P是L上的一点。若将I2在L外向I1移近,则有( B )。

??????A、?B?dl与BP同时改变; B、?B?dl不变,BP改变;

LL?0vdv????90?(?rgsin?)d? (1分)

?v?2rgcos? (0.5分)

所以小球在C点的角速度为:???(2gcos?)/r (1分)

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