1、大学物理1期末考试复习，试卷原题与答案力学8. B m A C 质量为m的小球，用轻绳AB 、 BC连接，如图，其中AB水平剪断绳AB前后的瞬间，绳BC 中的张力比 T : T_ 9. l m 一圆锥摆摆长为l、摆锤质量为m，在水平面上作匀速圆周运动，摆线与铅直线夹角 ，则 (1) 摆线的张力T_ ； (2) 摆锤的速率v _ 12. P C O 一光滑的内表面半径为10 cm的半球形碗，以匀角速度 绕其对称OC旋转已知放在碗内表面上的一个小球P相对于碗静止，其位置高于碗底4 cm，则由此可推知碗旋转的角速度约为 (A) 10 rad/s (B) 13 rad/s (C) 17 rad/s (
2、D) 18 rad/s 13. m 质量为m的小球，放在光滑的木板和光滑的墙壁之间，并保持平衡，如图所示设木板和墙壁之间的夹角为 ，当 逐渐增大时，小球对木板的压力将 (A) 增加 (B) 减少 (C) 不变 (D) 先是增加，后又减小压力增减的分界角为 45 15. O M m m 一圆盘正绕垂直于盘面的水平光滑固定轴O转动，如图射来两个质量相同，速度大小相同，方向相反并在一条直线上的子弹，子弹射入圆盘并且留在盘内，则子弹射入后的瞬间，圆盘的角速度 (A) 增大 (B) 不变 (C) 减小 (D) 不能确定定 （ ）16. AMBF如图所示，A、 B为两个相同的绕着轻绳的定滑轮 A滑轮挂一质
3、量为M的物体，B 滑轮受拉力F，而且F Mg设A 、B两滑轮的角加速度分别为 A和 B，不计滑轮轴的摩擦，则有 (A) A B (B) A B (C) A B (D) 开始时 A B，以后 A B18. 有两个半径相同，质量相等的细圆环A和B A环的质量分布均匀，B环的质量分布不均匀它们对通过环心并与环面垂直的轴的转动惯量分别为J A和J B，则 (A) JAJ B (B) JAJ B (C) JA = JB (D) 不能确定 JA、J B 哪个大 22. 一人坐在转椅上，双手各持一哑铃，哑铃与转轴的距离各为 0.6 m先让人体以5 rad/s的角速度随转椅旋转此后，人将哑铃拉回使与转轴距离为
4、0.2 m人体和转椅对轴的转动惯量为5 kgm 2，并视为不变每一哑铃的质量为5 kg可视为质点哑铃被拉回后，人体的角速度 _28. m1 m,r 质量m1.1 kg的匀质圆盘，可以绕通过其中心且垂直盘面的水平光滑固定轴转动，对轴的转动惯量J (r为盘的半径)圆盘边缘绕有绳21m子，绳子下端挂一质量m 11.0 kg的物体，如图所示起初在圆盘上加一恒力矩使物体以速率v 00.6 m/s 匀速上升，如撤去所加力矩，问经历多少时间圆盘开始作反方向转动 静电学1. 如图所示，两个同心球壳内球壳半径为R 1，均匀带有电荷Q；外球壳半径为R 2，壳的厚度忽略，原先不带电，但与地相连接设地为电势零点，则在
5、两球之间、距离球心为r的P点处电场强度的大小与电势分别为：OR1R2 P rQ(A) E ，U 204rQr04(B) E ， U 20 R10(C) E ，U 204rQ204r(D) E0，U 20R10. OE r/1r R图中曲线表示一种轴对称性静电场的场强大小E的分布，r表示离对称轴的距离，这是由_ _产生的电场 14. 一半径为R的均匀带电球面，其电荷面密度为 若规定无穷远处为电势零点，则该球面上的电势U_ 17. L d q P如图所示，真空中一长为L的均匀带电细直杆，总电荷为q，试求在直杆延长线上距杆的一端距离为d的P 点的电场强度28. 关于高斯定理，下列说法中哪一个是正确的
6、？ (A) 高斯面内不包围自由电荷，则面上各点电位移矢量 为零 D(B) 高斯面上处处 为零，则面内必不存在自由电荷 D(C) 高斯面的 通量仅与面内自由电荷有关 (D) 以上说法都不正确 ( )32. qqR 1R 2一空心导体球壳，其内、外半径分别为R 1和R 2，带电荷q，如图所示当球壳中心处再放一电荷为q的点电荷时，则导体球壳的电势(设无穷远处为电势零点)为 (A) (B) 104Rq204Rq(C) . (D) 1022035. 如图所示，将一负电荷从无穷远处移到一个不带电的导体附近，则导体内的电场强度_，导体的电势_(填增大、不变、减小) 36. 一金属球壳的内、外半径分别为R 1
7、和R 2，带电荷为Q在球心处有一电荷为q的点电荷，则球壳内表面上的电荷面密度 =_38. 地球表面附近的电场强度为 100 N/C如果把地球看作半径为6.4105 m的导体球，则地球表面的电荷 Q=_ ()2/CN1094040. 地球表面附近的电场强度约为 100 N /C，方向垂直地面向下，假设地球上的电荷都均匀分布在地表面上，则地面带_电，电荷面密度 =_(真空介电常量 0 = 8.8510-12 C2/(Nm2) )41. 1 2da b厚度为d的“无限大”均匀带电导体板两表面单位面积上电荷之和为 试求图示离左板面距离为a的一点与离右板面距离为b的一点之间的电势差 42. 半径分别为
8、1.0 cm与 2.0 cm的两个球形导体，各带电荷 1.010-8 C，两球相距很远若用细导线将两球相连接求(1) 每个球所带电荷；(2) 每球的电势( )2/CmN1094043. OR2 R1 r半径分别为R 1和R 2 (R2 R1 )的两个同心导体薄球壳，分别带有电荷Q1和Q 2，今将内球壳用细导线与远处半径为r 的导体球相联，如图所示, 导体球原来不带电，试求相联后导体球所带电荷q 稳恒磁场习题1. 有一个圆形回路1及一个正方形回路2，圆直径和正方形的边长相等，二者中通有大小相等的电流，它们在各自中心产生的磁感强度的大小之比B 1 / B2为 (A) 0.90 (B) 1.00 (
9、C) 1.11 (D) 1.22 2. A I I 边长为l的正方形线圈中通有电流I，此线圈在A 点(见图)产生的磁感强度B 为 (A) (B) lI420lI20(C) (D) 以上均不对 lI03. a I I I a a a a 2a I P Q O I a 通有电流I的无限长直导线有如图三种形状，则P，Q，O各点磁感强度的大小B P，B Q，B O间的关系为： (A) BP BQ BO . (B) BQ BP BO (C) BQ BO BP (D) BO BQ BP ( ) a O B b r (A) O B b r (C) a O B b r (B) a O B b r (D) a
10、4.无限长载流空心圆柱导体的内外半径分别为a、b，电流在导体截面上均匀分布，则空间各处的 的大小与场点到圆柱中心轴线的距离r的关系B定性地如图所示正确的图是 11. 一质点带有电荷 q =8.010-10 C，以速度v =3.0105 ms-1在半径为R =6.0010 -3 m的圆周上，作匀速圆周运动 该带电质点在轨道中心所产生的磁感强度B =_，该带电质点轨道运动的磁矩p m =_( 0 =410-7 Hm-1) 12. 载有一定电流的圆线圈在周围空间产生的磁场与圆线圈半径R 有关，当圆线圈半径增大时， (1)圆线圈中心点(即圆心)的磁场_（2.）圆线圈轴线上各点的磁场_ 14. 一条无限
11、长直导线载有10 A的电流在离它 0.5 m远的地方它产生的磁感强度B为_ 一条长直载流导线，在离它 1 cm处产生的磁感强度是10 -4 T，它所载的电流为_ 15. b c I I c a 两根长直导线通有电流I，图示有三种环路；在每种情况下， 等lBd于： _(对环路a) _(对环路b) _(对环路c) 16. a0 v 设氢原子基态的电子轨道半径为a 0，求由于电子的轨道运动(如图)在原子核处(圆心处) 产生的磁感强度的大小和方向 19. I S R l O O S 一根半径为R的长直导线载有电流 I，作一宽为R 、长为l的假想平面S，如图所示。若假想平面S可在导线直径与轴OO所确定的
12、平面内离开OO轴移动至远处试求当通过S面的磁通量最大时S平面的位置(设直导线内电流分布是均匀的) 电磁感应 电磁场习题2. 一块铜板垂直于磁场方向放在磁感强度正在增大的磁场中时，铜板中出现的涡流(感应电流)将 (A) 加速铜板中磁场的增加 (B) 减缓铜板中磁场的增加(C) 对磁场不起作用 (D) 使铜板中磁场反向 3. 半径为a的圆线圈置于磁感强度为 的均匀磁场中，线圈平面与磁B场方向垂直，线圈电阻为R；当把线圈转动使其法向与 的夹角 =60时，B线圈中通过的电荷与线圈面积及转动所用的时间的关系是 (A) 与线圈面积成正比，与时间无关 (B) 与线圈面积成正比，与时间成正比 (C) 与线圈面
13、积成反比，与时间成正比 (D)与线圈面积成反比，与时间无关 4. B 一个圆形线环，它的一半放在一分布在方形区域的匀强磁场 中，另B一半位于磁场之外，如图所示磁场 的方向垂直指向纸内欲使圆线环B中产生逆时针方向的感应电流，应使 (A) 线环向右平移 (B) 线环向上平移 (C) 线环向左平移 (D) 磁场强度减弱 6. H 磁 极 磁 极 条 形 磁 铁 N S N S A B E F G 在如图所示的装置中，把静止的条形磁铁从螺线管中按图示情况抽出时(A) 螺线管线圈中感生电流方向如A点处箭头所示 (B) 螺线管右端感应呈S极 (C) 线框EFGH 从图下方粗箭头方向看去将逆时针旋转 (D线
14、框 EFGH从图下方粗箭头方向看去将顺时针旋转 12.在国际单位制中，磁场强度的单位是_磁感强度的单位是_，用 表示的单位体积内储存的磁能的单位是HB21_ 14. 在一马蹄形磁铁下面放一铜盘，铜盘可自由绕轴转动，如图所示当上面的磁铁迅速旋转时，下面的铜盘也跟着以相同转向转动起来这是因为_16. I 1 m1 mA B v金属杆AB以匀速v =2 m/s平行于长直载流导线运动，导线与AB共面且相互垂直，如图所示已知导线载有电流I = 40 A，则此金属杆中的感应电动势 i =_，电势较高端为_(ln2 = 0.69)19. Bbcd O O一导线弯成如图形状，放在均匀磁场 中， 的方向垂直图面
15、向里 Bbcd =60，bc =cd =a使导线绕轴OO 旋转，如图，转速为每分钟n转计算 OO 参考答案一、力学答案8. 已知：求：解： l/cos2 3分9. 已知：求：解： 1分 2分 cos/mg cosingl12. (B) 13. (B) 15. (C) 16. (C) 18. (C)22. 8 rads1 3分28. m1 m, r 0vP T a 解：撤去外加力矩后受力分析如图所示 2分m1gT = m1a 1分TrJ 1分ar 1分 a = m1gr / ( m1r + J / r) 代入J , a = = 6.32 ms2 2分2rmg21 v 0at0 2分 tv 0 /
16、 a0.095 s 1分二、静电场答案1. (C) 10. 半径为R的无限长均匀带电圆柱面 3分14. R / 0 3分17. 解：设杆的左端为坐标原点O，x 轴沿直杆方向带电直杆的电荷线密度为 =q / L，在x 处取一电荷元dq = dx = qdx / L，它在P点的场强： 2分204dxdLE204xdL总场强为 3分q02)( q0方向沿x轴，即杆的延长线方向 28. C 32. D 35. 不变 1分 减小 2分 36. 3分)4/(21Rq41. 解：选坐标如图由高斯定理，平板内、外的场强分布为： 1 2da bxOE = 0 (板内) (板外) 2分)2/(x1、2两点间电势差
17、 211dxEUxxdbda22/0/)/(03分)(20ab43. 解：设导体球带电q，取无穷远处为电势零点，则 导体球电势： rqU0042分内球壳电势： 21014RqQU20分二者等电势，即 2rq0410204分解得 2)(122rRQrq分三、稳恒磁场答案1. (C) 2. (A) 3. (D) 4. (B)11. 6.6710-7 T 3分 7.2010-7 Am2 2分12. 减小 2分 在 区域减小；在 区域增大(x为离圆心的距离) 3/Rx2/R分14. 410-6 T 2分 5 A 2分 15. 1分 0 2分 2 I0 I02分 16. 解：电子绕原子核运动的向心力是库
18、仑力提供的 即 ，由此得 2分022041amev 02amev电子单位时间绕原子核的周数即频率 2分000142aeav由于电子的运动所形成的圆电流 00214amei因为电子带负电，电流i的流向与 方向相反 v2分i在圆心处产生的磁感强度 其方向垂直纸面向外 202aiB02018ame分19. 解：设x为假想平面里面的一边与对称中心轴线距离， ， 2分RxRxrlBrlSBdd21dS = ldr (导线内) 201RIrB2分(导线外) rI202分2分)(4220xRIlRxIln0令 d / dx = 0， 得 最大时 Rx)15(2分四、电磁感应 电磁场答案2. (B) 3. (C) 4. (C) 6. (C) 12. A/m 2分 T 1分 J/m3 2分 14. 铜盘内产生感生电流，磁场对电流作用所致 3分16. 1.1110-5 V 3分A端 2分19. 解： 4/32/12aaS， 2分tBcos60n tOi)/d(E )60/2si()/(ntBS3分2s1032tna
