大學物理1試卷11。一質點在力F=5m(5-2t)(SI)的作用下，t=0時從靜止開始作直線運動，式中m為質點的質量，t為時間，則當t=5s時，質點的速率為(A)50m?ST.。(B)25m?s—i.(C)0.(D)—50m?s—i.［］2一人造地球衛星到地球中心O的最大距離和最小距離分別是RA和RB.設衛星對應的角動量分別是LA、LB,動能分別是Eka.Ekb,則應有(A)LB〉LA，EKA>EKB.(B)LB〉LA,EKA=EKB.(C)LB=LA,EKA=EKB.(D)LB<LA,EKA=EKB.(E)LB=LA,EKA〈EKB.［］3。(質量為m的小孩站在半徑為R的水平平臺邊緣上.平臺可以繞通過其中心的豎直光滑固定軸自由轉動，轉動慣量為J平臺和小孩開始時均靜止.當小孩突然以相對于地面為v的速率在臺邊緣沿逆時針轉向走動時,則此平臺相對地面旋轉的角速度和旋轉方向分別為，順時針.(B)，逆時針.，順時針.(D),逆時針.［］4。根據高斯定理的數學表達式可知下述各種說法中，正確的是：閉合面內的電荷代數和為零時，閉合面上各點場強一定為零.閉合面內的電荷代數和不為零時，閉合面上各點場強一定處處不為零.閉合面內的電荷代數和為零時，閉合面上各點場強不一定處處為零.閉合面上各點場強均為零時,閉合面內一定處處無電荷.［］5。一空心導體球殼，其內、外半徑分別為R1和R2,帶電荷q，如圖所示.當球殼中心處再放一電荷為q的點電荷時,則導體球殼的電勢(設無窮遠處為電勢零點)為(A).(B).(C).(D).［］6。電流由長直導線i沿半徑方向經a點流入一電阻均勻的圓環，再由b點沿半徑方向流出，經長直導線2返回電源(如圖).已知直導線上電流為I,圓環的半徑為R,且a、b與圓心O三點在一直線上.若載流直導線i、2和圓環中的電流在O點產生的磁感強度分別用、和表示,則O點磁感強度的大小為(A)B=0,因為Bi=B2=B3=0.B=0,因為雖然B嚴0、B2H0,但,B3=0.BH0,因為雖然，但B3H0.B工0,因為雖然B3=0,但.［］7。兩個同心圓線圈，大圓半徑為R,通有電流I］；小圓半徑為r,通有電流I2，方向如圖.若r〈<R(大線圈在小線圈處產生的磁場近似為均勻磁場)，當它們處在同一平面內時小線圈所受磁力矩的大小為(A).(B).(C).(D)0.［］8。在狹義相對論中,下列說法中哪些是正確的？一切運動物體相對于觀察者的速度都不能大于真空中的光速.質量、長度、時間的測量結果都是隨物體與觀察者的相對運動狀態而改變的.在一慣性系中發生于同一時刻,不同地點的兩個事件在其他一切慣性系中也是同時發生的．（4）慣性系中的觀察者觀察一個與他作勻速相對運動的時鐘時，會看到這時鐘比與他相對靜止的相同的時鐘走得慢些．（A）（1）,（3），（4）．（B）（1）,（2），（4）．（C）（1），（2），（3）．（D）（2）,（3），（4）．[]二9。質點沿半徑為R的圓周運動,運動學方程為（SI）,則t時刻質點的法向加速度大小為an=;角加速度=．10。設作用在質量為1kg的物體上的力F=6t+3（SI）.如果物體在這一力的作用下,TOC\o"1-5"\h\z由靜止開始沿直線運動，在0到2。0s的時間間隔內,這個力作用在物體上的沖量大小I=.11。一質點在二恒力共同作用下，位移為（SI）;在此過程中，動能增量為24J,已知其中一恒力（SI）,則另一恒力所作的功為.12。平行板電容器，極板面積為S,極板間均勻充滿兩層厚度各為d1和d2、電容率各為￡1，￡2的各向同性的均勻電介質，則該電容器的電容是。13。如圖所示，在真空中有一半徑為a的3/4圓弧形的導線，其中通以穩恒電流I,導線置于均勻外磁場中，且與導線所在平面垂直?則該載流導線Fc所受的磁力大小為.14。自感系數L=0。3H的螺線管中通以I=8A的電流時，螺線管存儲的磁場能量W=15。兀+介子是不穩定的粒子，在它自己的參照系中測得平均壽命是2。6X10—8s，如果它相對于實驗室以0。8c（c為真空中光速）的速率運動，那么實驗室坐標系中測得的冗+介子的壽命是s。16。（本題10分）如圖所示，設兩重物的質量分別為m1和m2，且m1>m2,定滑輪的半徑為r，對轉軸的轉動慣量為J輕繩與滑輪間無滑動，滑輪軸上摩擦不計.設開始時系統靜止，試求t時刻滑輪的角速度.（本題10分）一圓柱形電容器，內圓柱的半徑為R1，外圓柱的半徑為R2,長為L[L〉>（R2-R1）]，兩圓柱之間充滿相對介電常量為J的各向同性均勻電介質.設內外圓柱單位長度上帶電荷（即電荷線密度）分別為九和一九求：（1）電容器的電容;（2）電容器儲存的能量.（本題12分）一半徑為R1的無限長圓柱導體（導體的卩~卩0）截面上均勻的通有電流I，在它外面有半徑為R2的無限長同軸圓柱面，兩者之間充滿磁導率為卩的各向同性均勻磁介質，在圓柱面上通有相反方向的電流I，如圖.試求磁感強度B（大小）的分布.（本題12分）無限長直導線載有電流I,其旁放置一段長度為l與載流導線在同一平面內且成60°的導線.計算當該導線在平面上以垂直于長直載流導線的速度平移到該導線的中點距載流導線為a時，其上的動生電動勢，并說明其方向.20.（本題10分）觀測者甲和乙分別靜止于兩個慣性參照系K和K中，甲測得在同一地點發生的兩個事件的時刻分別為“=2s，t2=6s；而乙測得這兩個事件的時刻分別為[=4s，9s，求：（1）K'相對于K的運動速度.（2）乙測得這兩個事件發生的地點的距離．大學物理1試題二1。質點沿半徑為的圓周運動，運動學方程為（SI），則t時刻質點的角加速度和法向加速度大小分別為A.4rad/s2和4Rm/s2；B.4rad/s2和16Rt2m/s2；C。4trad/s2和16Rt2m/s2；D。4trad/s2和4Rt2m/s2.[]2。已知一個閉合的高斯面所包圍的體積內電荷代數和，則可肯定A。高斯面上各點電場強度均為零；B。穿過高斯面上任意一個小面元的電場強度通量均為零；C。穿過閉合高斯面的電場強度通量等于零；D。說明靜電場的電場線是閉合曲線.[]3。兩個同心均勻帶電球面，半徑分別為和（）,所帶電荷分別為和．設某點與球心相距，當時，取無限遠處為零電勢，該點的電勢為A.；B.；C。；D。。[]4。如圖所示，流出紙面的電流為，流進紙面的電流為，該兩電流均為恒定電流．為該兩電流在空間各處所產生的磁場的磁場強度．表示沿圖中所示閉合曲線的線積分，此曲線在中間相交，其正方向由箭頭所示．下列各式中正確的是A.；B.；TOC\o"1-5"\h\zC.;D。.[]5。如圖所示,在豎直放置的長直導線AB附近,有一水平放置的有限長直導線CD,C端到長直導線的距離為a,CD長為b,若AB中通以電流I,CD中通以電流I2,則導線CD所受安培力的大小為：（A）；（B）；（C）;（D）.[]6。面積為和的兩圓線圈1、2如圖放置，通有相同的電流．線圈1的電流所產生的通過線圈2的磁通用表示,線圈2的電流所產生的通過線圈1的磁通用表示,則和的大小關系為A.；B.；C。；D。。[]7。（1）對某觀察者來說，發生在某慣性系中同一地點、同一時刻的兩個事件，對于相對該慣性系作勻速直線運動的其它慣性系中的觀察者來說,它們是否同時發生？（2）在某慣性系中發生于同一時刻、不同地點的兩個事件，它們在其它慣性系中是否同時發生？關于上述兩個問題的正確答案是A.（1）同時，（2）不同時；Bo（1）不同時，（2）同時；C.（1）同時，（2）同時；Do（1）不同時，（2）不同時.[]二、填空題）8.質量的質點在力（SI）的作用下,從靜止出發沿軸正向作直線運動，前三秒內該力所作的功為9長為、質量為的勻質桿可繞通過桿一端的水平光滑固定軸轉動，轉動慣量為，開始時桿豎直下垂，如圖所示．有一質量為的子彈以水平速度射入桿上點，并嵌在桿中，，則子彈射入后瞬間桿的角速度=10長為L的直導線上均勻地分布著線電荷密度為的電荷，在導線的延長線上與導線一端相距a處的P點的電勢的大小為11長直電纜由一個圓柱導體和一共軸圓筒狀導體組成，兩導體中有等值反向均勻電流I通過，其間充滿磁導率為的均勻磁介質．介質中離中心軸距離為r的某點處的磁場強度大小，磁感強度的大小．TOC\o"1-5"\h\z12一平面線圈由半徑為0o2m的1/4圓弧和相互垂直的二直線組成，通以電流2A,把它放在磁感強度為0o5T的均勻磁場中，線圈平面與磁場垂直時（如圖），圓弧AC段所受的磁力N;線圈所受的磁力矩Nm.13觀察者甲以的速度（為真空中光速）相對于靜止的觀察者乙運動，若甲攜帶一長度為、截面積為，質量為的棒，此棒長度沿運動方向，則（1）甲測得此棒的體密度為;（2）乙測得此棒的體密度為．14o某加速器將電子加速到能量時，該電子的動能eV.（電子的靜止質量）三、計算題（共58分）15.質量為、半徑為R的滑輪，可繞水平光滑固定軸轉動，一輕繩纏繞于輪上，另一端通過質量為、半徑為r的定滑輪懸有的物體.設繩與定滑輪間無相對滑動，求當重物由靜止開始下降了時，物體的加速度和速度.16o（本題10分）一個細玻璃棒被彎成半徑為的半圓形，沿其上半部分均勻分布有電荷，沿其下半部分均勻分布有電荷，如圖所示.試求圓心處的電場強度.17o（本題10分）球形電容器，如圖。內半徑為R1，外半徑為R2，兩球面間充有相對介電常量為的均勻電介質，設內、外球面上帶電荷分別為Q和—Q.((A)T<T0；l〈l0；(B)T〈T0；l〉l0；(1)利用高斯定理求電容器極板間的電場分布;(2)求電容器極板間的電勢差；求該電容器的電容；求電容器儲存的能量。18。(本題8分)將通有電流I的導線在同一平面內彎成如圖所示的形狀，求D點的磁感強度的大小.(本題10分)通有電流I=10A的長直導線旁，有一長l=0.2m的金屬棒ab,以v=2m/s的速度平動，方向如圖所示。棒ab、速度v和長直導線三者共面，求棒ab經過圖示位置時，棒中動生電動勢的大小,并指出a、b兩端哪端的電勢高。20.(本題10分)在慣性系S中，相距的兩個地方發生兩事件，時間間隔而在相對S系沿x軸正方向作勻速直線運動的S，系中觀測到這兩事件卻是同時發生I的，問:(1)S，系相對S系的運動速度是多少？(2)S，的，問:0.1m大學物理1試卷三］0.1m1。質量為m的質點在外力作用下，其運動方程為，式中A、B、?都是正的常量.由此可知外力在t=0到t=K/(2o)這段時間內所作的功為(A)；(B)；(C)；(D)．［］2。有一半徑為R的水平圓轉臺，可繞通過其中心的豎直固定光滑軸轉動，轉動慣量為J開始時轉臺以勻角速度叫轉動，此時有一質量為m的人站在轉臺中心?隨后人沿半徑向外跑去,當人到達轉臺邊緣時，轉臺的角速度為(A)；(B);(C);(D)．［］3.點電荷Q被曲面S所包圍，從無窮遠處引入另一點電荷q至曲面外一點，如圖所示，貝忖入前后:曲面S的電場強度通量不變，曲面上各點場強不變;曲面S的電場強度通量變化，曲面上各點場強不變；曲面S的電場強度通量變化，曲面上各點場強變化;曲面S的電場強度通量不變，曲面上各點場強變化.門4。半徑為R的均勻帶電球面的靜電場中各點的電場強度的大小E與距球心的距離r之間的關系曲線為:［］5。有兩個電容器，C1=200pF，C2=300pF.把它們串連起來在兩端加上1000V電壓,則兩個電容器兩端的電壓分別為(A)U1=600V、U2=500V;(B)U1=400V、U2=500V;(C)U1=600V、U2=400V；(D)U1=400V、U2=600V.［］6.真空中兩根很長的相距為2a的平行直導線與電源組成閉合回路如圖.已知導線中的電流為I，貝在兩導線正中間某點P處的磁能密度為(A);(B);(C)；(D)0.［］7.兩個慣性系S和S'，沿x(x‘)軸方向作勻速相對運動。設在S'系中某點先后發生兩個事件，用靜止于該系的鐘測出兩事件的時間間隔為t0，而用固定在S系的鐘測出這兩個事件的時間間隔為又在S'系x'軸上放置一靜止于是該系.長度為l0的細桿，從S系測得此桿的長度為l,貝(C)T〉T0；l〉l0；(D)T〉T0；l〈l0:]二、填空題(共23分)8。一質點沿x方向運動，其加速度隨時間變化關系為a=3+2t(SI),如果初始時質點的速度v0為5m/s，則當t為3s時，質點的速度v=.9。一物體質量為10kg，受到方向不變的力F=30+40t(SI)作用，在開始的兩秒內,此力沖量的大小等于；若物體的初速度大小為10m/s,方向與力的方向相同，則在2s末物體速度的大小等于?10。一質點帶有電荷q=8.0X10-10C,以速度v=3。0X105m.s—1在半徑為R=6.00X10-3m的圓周上，作勻速圓周運動.該帶電質點在軌道中心所產生的磁感強度的大小B=，該帶電質點沿軌道運動磁矩的大小m=.(卩0=4冗X10—7H?m—1)11)有一同軸電纜，其尺寸如圖所示，它的內外兩導體中的電流均為I,且在橫截面上均勻分布,但二者電流的流向正相反，則TOC\o"1-5"\h\z(1)在r<R1處磁感強度大小為.(2)在r>R3處磁感強度大小為.12.寫出麥克斯韋方程組的積分形式:13。a粒子在加速器中被加速，當其質量為靜止質量的5倍時,其動能為靜止能量的倍.三、計算題(共56分)14.如圖所示，一個質量為m的物體與繞在定滑輪上的繩子相聯，繩子質量可以忽略，它與定滑輪之間無滑動?假設定滑輪質量為M、半徑為R,其轉動慣量為，滑輪軸光滑?試求(1)該物體下落的加速度；(2)物體由靜止開始下落的過程中，其下落速度與時間的關系.15。一半徑為R的帶電球體，其電荷體密度分布為(rWR)(q為一正的常量)p=0(r>R)試求：(1)帶電球體的總電荷；(2)球內、外各點的電場強度；(3)球內任一點的電勢.16。如圖，一半徑為R2的帶電塑料圓盤，其中半徑為R]的陰影部分均勻帶正電荷,面電荷密度為+Q，其余部分均勻帶負電荷,面電荷密度為—a當圓盤以角速度①旋轉時，測得圓盤中心O點的磁感強度為零，問R2與R1滿足什么關系？17。一無限長直導線通有電流.一矩形線圈與長直導線共面放置,其長邊與導線平行，位置如圖所示.求：(1)矩形線圈中感應電動勢的大小及感應電流的方向;(2)導線與線圈的互感系數.18.兩相互平行無限長的直導線載有大小相等方向相反的電流，長度為b的金屬桿CD與兩導線共面且垂直，相對位置如圖.CD桿以速度平行直線電流運動，求CD桿中的感應電動勢，并判斷C、D兩端哪端電勢較高?19)觀測者甲和乙分別靜止于兩個慣性參照系S和Sz中，甲測得在同一地點發生的兩個事件的時間間隔，而乙測得這兩個事件的時間間隔為，求：(1)S'相對于S的運動速度.(2)乙測得這兩個事件發生的地點的距離.I。(C)2。(E)3.(A)4。(C)5。(D)6。(A)7。)(D8。)(B)9。16Rt24rad/s210。18N?sII。12J12。13.3分14.9。6J15.4.33X10—8一、計算題(共54分)(本題10分)(0564)解：作示力圖?兩重物加速度大小a相同，方向如圖。示力圖2分m1g~T1=m1a1分T2—m2g—m2a1分設滑輪的角加速度為卩，貝V(T1—T2)r—Ja2分且有a—ra1分由以上四式消去珀，T2得：2分開始時系統靜止，故t時刻滑輪的角速度.1分(本題10分)(1540)解：(1)根據高斯定理可得兩圓柱間場強大小為2分兩圓柱間電勢差TOC\o"1-5"\h\z3分電容2分(2)電場能量3分(本題12分)(2482)解：由安培環路定理：2分0<r<R1區域：，4分R1<r〈R2區域：,3分r>R3區域：H=0，B=03分(本題12分)(2319)解：在dl處3分但1分.°.2分TOC\o"1-5"\h\z其中，2分2分方向從A-B2分(本題10分)(5359)解:設K相對于K運動的速度為v沿x(*)軸方向，則根據洛侖茲變換公式，有，(1),2分因兩個事件在K系中同一點發生,x2=",則2分解得=(3/5)c=1.8X108m/s2分(2),2分由題x1=x2則9X108m2分若直接寫出得4分得得2分11.11.2分大學物理1試題二答案1。B2。C3。C4。B5.C6.C7）A二、填空題8。729J9.10。11.12。0。283或013。14。三、計算題（共58分）15.（本題10分）各物體的受力情況如圖所示．由轉動定律、牛頓第二定律及運動學方程，可列出以下聯立方程：聯立解方程，得因，所以16。（本題10分）把所有電荷都當作正電荷處理，在處取微小電荷它在處產生場強按角變化，將分解成二個分量：對各分量分別積分，積分時考慮到一半是負電荷17。（本題10分）解：（1）根據有介質時的高斯定理可得兩筒之間的電場強度的大小為介質中的場強大小分別為（2）兩球面間電勢差（3）電容（4）電場能量18.（本題8分）解：其中3/4圓環在D處的場AB段在D處的磁感強度BC段在D處的磁感強度、、方向相同，可知D處總的B為19.（本題10分）解:在ab棒上離長直導線x處取長度元dl，x處的磁感強度為且有3分2分整個棒ab3分2分a端的電勢高。20。（本題10分）解:設系相對于系的運動速度為．則根據洛倫茲變換公式可得：，S'系中測得兩事件同時發生，則，所以可得由題知,則S'系中測得這兩事件的