2012-2013第二学期大学物理B试卷

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O r a r b Q 滨州学院2012-2013学年第二学期期末考查

交通运输等专业（本）2012级《大学物理B》试卷

(答案一律写在答题纸上，在本试卷上做答无效)

一、选择题（每题3分，共30分）

1. 某质点的运动学方程为)(12323mttx，则该质点作（D ）

A．匀加速直线运动，加速度沿x轴正方向

B．匀加速直线运动，加速度沿x轴负方向

C．变加速直线运动，加速度沿x轴正方向

D．变加速直线运动，加速度沿x轴负方向

2.一质点从静止出发绕半径为R的圆周做匀变速圆周运动，角加速度为，当该质点走完1/2圈时，质点所经历的时间为 （A ）

A．R2 B．R221 C． R2 D．R4

3.一平面简谐波的波动方程为)cos(CxBtAy， A、B、C为正值恒量，则（C ）

A．波速为C B．周期为/B1

C．波长为/C2 D．圆频率为2/B

4.如图1，长载流导线ab和cd相互垂直，它们相距l，ab固定不动，cd能绕中点O转动，并能靠近或离开ab。当电流方向如图所示时，导线cd将(D )

A．顺时针转动同时离开ab B．顺时针转动同时靠近ab 图1

C．逆时针转动同时离开ab D．逆时针转动同时靠近ab

5.物体作简谐振动的图像如图2所示（x的单位为cm），则物体的振 动方程为（ B ）

A． mtx)365cos(04.0 B．mtx)3-65cos(04.0

C．mtx)361cos(04.0 D．mtx)3-611cos(04.0

6.真空中有一点电荷Q，在与它相距为r的a点处有一试验电荷q现 图2

使试验电荷q从a点沿半圆弧轨道运动到b点，如图3所示．则电场力对q作功为 （D ）

A．24220rrQq B． rrQq2420 C．rrQq204． D．0

7.一光滑的圆弧形槽M置于光滑水平面上，一滑块m自槽的顶部由静止释放后沿槽滑下如图4所示，不计空气阻力．对于这一过程，以下哪 图3

种分析正确的(B )

A．由m和M组成的系统动量守恒

B．由m、M和地球组成的系统机械能守恒

C．由m和M组成的系统机械能守恒

D．m对M的正压力恒不作功 图4

8.地球绕着太阳作椭圆轨道运动，由近日点向远日点运动时，地球的角动量、动能变化

2 情况为（ A ）

A．角动量不变，动能变小 B．角动量不变，动能变大

C．角动量变小，动能变大 D．角动量变大，动能变大

9.一横波沿x轴正方向传播，若t时刻波形曲线如图5所示，在4Tt时刻原x轴上的1，2，3三点的振动位移分别是（A为振

幅）( A )

A．A，0，A B．A，0，A

C． 0，A，0 D．0，A，0

图5

10.一束光强为0I的自然光垂直穿过两个偏振片，两偏振片的偏振方向的夹角为045，则穿过两个偏振片后的光强为( A )

A． 40I B． 20I C．420I D．430I

二、填空题（每空2分，共20分）

1.一根长为l的均匀细棒，在竖直平面内绕通过其一端并与棒垂直的水平轴转动，现使棒从水平位置自由下摆，开始摆动时的角加速度为. lg23 。

2.质量为M质点在一平面内作圆周运动，有一力)(0jyixFF作用在质点上，该质点由静止从坐标原点运动到（0，2R）过程中，此力对质点作的功为 202RF ，物体所受的合外力的冲量的大小是 02MFR 。

3.同轴电缆由半径为1R的导体圆柱和半径为2R的导体圆筒构成，电流I从导体中流进，从导体筒内流出，电流均匀分布在横截面上，则1Rr处的磁感应强度为202RIr ；21RrR处的磁感应强度为 ；rI20 ；2Rr处的磁感应强度为 0 。

4.密绕长为L长，半径为L)RR（，绕有N螺线管的自感系数是 220RLN

。

5.若简谐振动的方程为)420cos(10.0tx，则物体的振动周期为___ s1.0__ ，速度的最大值为____sm/2（sm/28.6） _。

6.在杨氏双缝干涉实验中，如果增大入射光的频率，则两相邻明条纹将 .间距变小（变密） 。

三、判断题（正确的打“√”，错误的打“×”，每题2分，共10分）

1.物体作曲线运动时一定具有法向加速度（√ ）

2.导体达到静电平衡时，导体表面一定是一个等势面，但导体不一定是等势体（×）

3.感生电动势是感生电场对电荷的作用力 （× ） y

x O 1 2 3

3 4.位移电流是由变化的电场产生的，只有在电介质中才产生（×）

5.不论什么波的传播都需要弹性介质（× ）

四、计算题（每题10分，共40分）

1.如图6所示，设两重物的质量分别为1m和2m，且21mm，定滑轮的半径为r，质量为m，轻绳与滑轮间无滑动，滑轮轴上摩擦不计。设开始时系统静止，试求t时刻角速度和物体的速度。

1．解：作示力图．两重物加速度a大小相同，方向如图. m2gm1g r a aT1T2T2T1

amTgm111 --------------------2分

amgmT222 -------------------2分

JrTrT21 ------------ ------------2分

ra-------------------------------分221mrJ

由以上四式消去T1，T2得：

rmmmgmm212121--------------------------1分

开始时系统静止，故t时刻滑轮的角速度为

rmmmgtmmt212121---------------------------------------1分

物体的速度为

Jrmmtgrmmrv221221-------------------------------------1分

图6

2.一束具有两种波长1和2的平行光垂直照射到一个衍射光

栅上，测得波长为1的第3级主极大与波长2第4主极大

的衍射角均为030，已知nm5601，求光栅常数d和2。

2．解：根据光栅方程kdsin

2,1,0k-----------------------2分

由10330sind

得 mmd67011036.35.0106.5330sin3------- 4分

由20430sind

m2 m1 r

D E C F h r b IAB

4 得 nmmd420102.443430sin7102-------4分

3.如图7所示，一根长直导线中通有交变电流tIIsin0,它的旁边有一与其共面的长方形CDEF，长为h,宽为b，求矩形线圈中的感应电动势。

3．解：无限长直导线中通有交变电流，其周围空间产生交变电场。根据毕奥—萨伐尔定律得，磁感应强度为：

txIxIBsin22000 -----2分

在距离导线x为处，取面元hdx，穿过该面元的磁通量为：

thdxxIsdBdsin200 ------3分

穿过回路CDEF的磁通量为：

trbrhIthdxxIdbrrsinln2sin20000 -----2分

根据法拉第电磁感应定律，得回路中产生的感应电动势为：

trbrhIdtdcosln200 ---------3分

4.有一半径为R的带电球体，其电荷的体密度为kr，其中 k为常数，r为球内任一处的半径。求球内外的电场强度的大小。 图7

4. 解：选半径为r球面为高斯面，根据高斯定理0qsdEs-----2分

当Rr时，040202414krdrrErsdErs

得024krE---------------4分

当Rr时，040202414kRdrrErsdERs

得2044rkRE--------------4分