大学物理(上)试题2
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安徽大学20XX —20XX 学年第 2 学期《普通物理A (上)》考试试卷(B 卷)(闭卷 时间120分钟)一、选择题(每小题3分,共30分)1.某质点作直线运动的运动学方程为x =3t -5t 3 + 6 (SI),则该质点作 [ ](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.2.一光滑的内表面半径为10cm 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 (D) 18 rad/s . [ ]3.人造地球卫星,绕地球作椭圆轨道运动,地球在椭圆的一个焦点上,则卫星的 (A) 动量不守恒,动能守恒. (B) 动量守恒,动能不守恒.(C) 对地心的角动量守恒,动能不守恒.(D) 对地心的角动量不守恒,动能守恒. [ ] 4.质量为m =0.5kg 的质点,在Oxy 坐标平面内运动,其运动方程为x =5t ,y =0.5t 2(SI),从t =2s 到t =4s 这段时间内,外力对质点作的功为(A) 1.5 J .(B) 3 J .(C) 4.5 J .(D) -1.5 J .[ ]5.一人造地球卫星到地球中心O 的最大距离和最小距离分别是R A 和R B .设卫星对应的角动量分别是L A 、L B ,动能分别是E KA 、E KB ,则应有[ ] (A) L B > L A ,E KA > E KB . (B) L B > L A ,E KA = E KB . (C) L B = L A ,E KA = E KB . (D) L B < L A ,E KA = E KB .院/系 年级 专业 姓名 学号答 题 勿 超 装 订 线------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------(E) L B = L A ,E KA < E KB . 6.如图所示,一个电荷为q 的点电荷位于立方体的A角上,则通过侧面abcd 的电场强度通量等于 (A)06εq . (B) 012εq . (C)024εq . (D) 048εq. [ ] 7.三个半径相同的金属小球,其中甲、乙两球带有等量同号电荷,丙球不带电.已知甲、乙两球间距离远大于本身直径,它们之间的静电力为F .现用带绝缘柄的丙球先与甲球接触,再与乙球接触,然后移去,则此后甲、乙两球间的静电力为(A) 3F / 4. (B) F / 2.(C) 3F / 8. (D) F / 4. [ ] 8.边长为l ,由电阻均匀的导线构成的正三角形导线框abc ,通过彼此平行的长直导线1和2与电源相连,导线1和2分别与导线框在a 点和b 点相接,导线1和线框的ac 边的延长线重合.导线1和2上的电流为I ,如图所示.令长直导线1、2和导线框中电流在线框中心O 点产生的磁感强度分别为1B 、2B 和3B,则O 点的磁感强度大小 (A) B = 0,因为B 1 = B 2 = B 3 = 0.(B) B = 0,因为021=+B B, B 3 = 0 (C) B ≠ 0,因为虽然021=+B B,但B 3≠ 0.(D) B ≠ 0,因为虽然B 3= 0,但021≠+B B. [ ]9.如图,长度为l 的直导线ab 在均匀磁场B 中以速度v移动,直导线ab 中的电动势为 [ ](A) Bl v . (B) Bl v sin α. (C) Bl v cos α. (D) 0.10.K 系与K '系是坐标轴相互平行的两个惯性系,K '系相对于K 系沿Ox 轴正方向匀速运动.一根刚性尺静止在K '系中,与O 'x '轴成30°角.今在K 系中观测得该尺与Ox 轴成 45°角,则K '系相对于K 系的速度是 [ ](A) (2/3)c . (B) (1/3)c . (C) (2/3)1/2c . (D) (1/3)1/2c .二、填空题(共30分)11.在一个转动的齿轮上,一个齿尖P 沿半径为R 的圆周运动,其路程S 随时间的变化规律为2021bt t S +=v ,其中0v 和b 都是正的常量.则t 时刻齿尖P 的速度大小为 ,加速度大小为 . 12.如果一个箱子与货车底板之间的静摩擦系数为μ,当这货车爬一与水平方向成θ角的平缓山坡时,要使箱v子在车底板上不滑动,车的最大加速度a max = .13.质量为1500 kg 的一辆吉普车静止在一艘驳船上.驳船在缆绳拉力(方向不变)的作用下沿缆绳方向起动,在5秒内速率增加至 5 m/s ,则该吉普车作用于驳船的水平方向的平均力大小为 .14.图中,沿着半径为R 圆周运动的质点,所受的几个力中有一个是恒力0F ,方向始终沿x 轴正向,即i F F 00=.当质点从A 点沿逆时针方向走过3/4圆周到达B 点时,力0F所作的功为W = .15.在一以匀速v行驶、质量为M 的(不含船上抛出的质量)船上,分别向前和向后同时水平抛出两个质量相等(均为m )物体,抛出时两物体相对于船的速率相同(均为u ).试写出该过程中船与物这个系统动量守恒定律的表达式(不必化简,以地为参考系) .16.一平行板电容器,两板间充满各向同性均匀电介质,已知相对介电常量为εr .若极板上的自由电荷面密度为σ ,则介质中电位移的大小D = ,电场强度的大小E = . 17.一面积为S ,载有电流I 的平面闭合线圈置于磁感强度为B的均匀磁场中,此线圈受到的最大磁力矩的大小为 ,此时通过线圈的磁通量为 ,当此线圈受到最小的磁力矩作用时通过线圈的磁通量为 .18.有一根无限长直导线绝缘地紧贴在矩形线圈的中心轴OO ′上,则直导线与矩形线圈间的互感系数为 .19.已知惯性系S '相对于惯性系S 系以 0.5 c 的匀速度沿x 轴的负方向运动,若从S '系的坐标原点O '沿x 轴正方向发出一光波,则S 系中测得此光波在真空中的波速为 .三、计算题(共40分)20.(本题10分)一质量为m 的物体悬于一条轻绳的一端,绳另一端绕在一轮轴的轴上,如图所示.轴水平且垂直于轮轴面,其半径为r ,整个装置架在光滑的固定轴承之上.当物体从静止释放后,在时间t 内下降了一段距离S .试求整个轮轴的转动惯量(用m 、r 、t 和S 表示).21.(本题10分)在盖革计数器中有一直径为2.00 cm 的金属圆筒,在圆筒轴线上有一条直径为0.134 mm 的导线.如果在导线与圆筒之间加上850V 的电压,试分别求:(1) 导线表面处 (2) 金属圆筒内表面处的电场强度的大小.22.(本题5分)一绝缘金属物体,在真空中充电达某一电势值,其电场总能量为W 0.若断开电源,使其上所带电荷保持不变,并把它浸没在相对介电常量为 r 的无限大的各向同性均匀液态电介质中,问这时电场总能量有多大?23.(本题5分)如图所示,有两根平行放置的长直载流导线.它们的直径为a ,反向流过相同大小的电流I ,电流在导线内均匀分布.试在图示的坐标系中求出x 轴上两导线之间区域]25,21[a a 内磁感应强度的分布.24.(本题5分)如图所示,有一根长直导线,载有直流电流I ,近旁有一个两条对边与它平行并与它共面的矩形线圈,以匀速度v沿垂直于导线的方向离开导线.设t =0时,线圈位于图示位置,求: (1) 在任意时刻t 通过矩形线圈的磁通量m Φ. (2) 在图示位置时矩形线圈中的电动势ε.25.(本题5分)已知μ子的静止能量为105.7 MeV ,平均寿命为 2.2×10-8s .试求动能为150 MeV 的μ 子的速率v 是多少?平均寿命τ 是多少?I安徽大学20XX —20XX 学年第 2 学期《普通物理A (上)》(B 卷)考试试题参考答案及评分标准一、选择题(共30分)1.D 2.B 3.C 4.B 5.E 6.C 7.C 8.D 9.D 10.C 二、填空题(共30分)11.(本题3分)bt +0v 1分2402/)(b R bt ++v 2分12.(本题3分)g )sin cos (θθμ- 3分13.(本题3分)1500 N 3分14.(本题3分)-F 0R 3分15.(本题3分)v v v v '+-'+'+=+M u m u m M m )()()2( 3分16.(本题4分)σ 2分 σ / ( ε 0ε r ) 2分17.(本题5分)ISB 2分 0 1分 BS 2分18.(本题3分)0 3分19.(本题3分)c 3分三、计算题(共40分)20.(本题10分)解:设绳子对物体(或绳子对轮轴)的拉力为T ,则根据牛顿运动定律和转动定律得mg T =ma ① 2分 T r =J β ② 2分 由运动学关系有 a = r β ③ 2分由①、②、③式解得: J =m ( g -a ) r 2 / a ④ 又根据已知条件 v 0=0∴ S =221at , a =2S / t 2 ⑤ 2分将⑤式代入④式得:J =mr 2(Sgt22-1) 2分 21.(本题10分)解:设导线上的电荷线密度为λ,与导线同轴作单位长度的、半径为r 的(导线半径R 1<r <圆筒半径R 2)高斯圆柱面,则按高斯定理有 2πrE =λ / ε0得到 E = λ / (2πε0r ) (R 1<r <R 2 ) 2分方向沿半径指向圆筒.导线与圆筒之间的电势差⎰⎰⋅π==2121d 2d 012R R R R r rr E U ελ 120ln 2R R ελπ= 2分 则 ()1212/ln R R r U E =2分代入数值,则(1) 导线表面处 ()121121/ln R R R U E ==2.54 ×106 V/m 2分(2) 圆筒内表面处 ()122122/ln R R R U E ==1.70×104 V/m 2分22.(本题5分)解:因为所带电荷保持不变,故电场中各点的电位移矢量D保持不变,又 rr r w D D DE w εεεεε0200202112121====3分 因为介质均匀,∴电场总能量 r W W ε/0=2分23.(本题5分)解:应用安培环路定理和磁场叠加原理可得磁场分布为)3(2200x a IxIB -π+π=μμ )252(a x a ≤≤ 4分 B的方向垂直x 轴及图面向里. 1分a24.(本题5分)解:(1) 0()d d 2m SIt B S l r rμ==π⋅⎰⎰Φ⎰++π=tb t a r r lI v v d 20μt a t b l I v v ++π=ln 20μ 3分 (2)00d ()d 2mt lI b a tabμε=-=-=πv Φ 2分25.(本题5分)解:据相对论动能公式 202c m mc E K -= 得 )1)/(11(220--=c c m E K v 即419.11)/(11202==--cm E c Kv 解得 v = 0.91c 3分 平均寿命为 821031.5)/(1-⨯=-=c v ττ s 2分答 题 勿 超 装 订 线------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------。
大学物理(I )试题汇总《大学物理》(上)统考试题一、填空题(52分)1、一质点沿x 轴作直线运动,它的运动学方程为 x =3+5t +6t 2-t 3 (SI) 则 (1) 质点在t =0时刻的速度=v __________________;(2) 加速度为零时,该质点的速度=v ____________________. 2、一质点作半径为 0.1 m 的圆周运动,其角位置的运动学方程为: 2214πt +=θ (SI) 则其切向加速度为t a =__________________________.3、如果一个箱子与货车底板之间的静摩擦系数为μ,当这货车爬一与水平方向成θ角的平缓山坡时,要不使箱子在车底板上滑动,车的最大加速度a max =____________________.4、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θ,则(1) 摆线的张力T =_____________________;(2) 摆锤的速率v =_____________________.5、两个滑冰运动员的质量各为70 kg ,均以6.5 m/s 的速率沿相反的方向滑行,滑行路线间的垂直距离为10 m ,当彼此交错时,各抓住一10 m 长的绳索的一端,然后相对旋转,则抓住绳索之后各自对绳中心的角动量L =_______;它们各自收拢绳索,到绳长为 5 m 时,各自的速率v=_______.6、一电子以0.99 c 的速率运动(电子静止质量为9.11×10-31 kg ,则电子的总能量是__________J ,电子的经典力学的动能与相对论动能之比是_____________.7、一铁球由10 m 高处落到地面,回升到 0.5 m 高处.假定铁球与地面碰撞时 损失的宏观机械能全部转变为铁球的内能,则铁球的温度将升高__________.(已知铁的比热c = 501.6 J ·kg -1·K -1)8、某理想气体在温度为T = 273 K 时,压强为p =1.0×10-2 atm ,密度ρ = 1.24×10-2 kg/m 3,则该气体分子的方均根速率为___________. (1 atm = 1.013×105 Pa) 9、右图为一理想气体几种状态变化过程的p -V 图,其中MT 为等温线,MQ 为绝热线,在AM 、BM 、CM 三种准静态过程中:(1) 温度升高的是__________过程; (2) 气体吸热的是__________过程. 10、两个同方向同频率的简谐振动,其合振动的振幅为20 cm ,与第一个简谐振动的相位差为φ –φ1 = π/6.若第一个简谐振动的振幅为310 cm = 17.3 cm ,则第二个简谐振动的振幅为___________________ cm ,第一、二两个简谐振动的相位 差φ1 - φ2为____________.11、一声波在空气中的波长是0.25 m ,传播速度是340 m/s ,当它进入另一介质时,波长变成了0.37 m ,它在该介质中传播速度为______________.12、折射率分别为n 1和n 2的两块平板玻璃构成空气劈尖,用波长为λ的单色光垂直照射.如果将该劈尖装置浸入折射率为n 的透明液体中,且n 2>n >n 1,则劈尖厚度为e 的地方两反射光的光程差的改变量是_________________________.13、平行单色光垂直入射在缝宽为a =0.15 mm 的单缝上.缝后有焦距为f =400mm 的凸透镜,在其焦平面上放置观察屏幕.现测得屏幕上中央明条纹两侧的两个第三级暗纹之间的距离为8 mm ,则入射光的波长为λ=_______________.14、一束单色光垂直入射在光栅上,衍射光谱中共出现5条明纹.若已知此光栅缝宽度与不透明部分宽度相等,那么在中央明纹一侧的两条明纹分别是第_____________级和第____________级谱线.15、用相互平行的一束自然光和一束线偏振光构成的混合光垂直照射在一偏振片上,以光的传播方向为轴旋转偏振片时,发现透射光强的最大值为最小值的5倍,则入射光中,自然光强I 0与线偏振光强I 之比为__________.16、假设某一介质对于空气的临界角是45°,则光从空气射向此介质时的布儒斯特角是_______________________.二、计算题(38分)17、空心圆环可绕光滑的竖直固定轴AC 自由转动,转动惯量为J 0,环的半径为R ,初始时环的角速度为ω0.质量为m 的小球静止在环内最高处A 点,由于某种微小干扰,小球沿环向下滑动,问小球滑到与环心O 在同一高度的B 点和环的最低处的C 点时,环的角速度及小球相对于环的速度各为多大?(设环的内壁和小球都是光滑的,小球可视为质点,环截面半径r <<R .)18、3 mol 温度为T 0 =273 K 的理想气体,先经等温过程体积膨胀到原来的5倍,然后等容加热,使其末态的压强刚好等于初始压强,整个过程传给气体的热量为Q = 8×104 J .试画出此过程的p -V 图,并求这种气体的比热容比γ = C p / C V 值. (普适气体常量R =8.31J·mol -1·K -1)19、一质量为0.20 kg 的质点作简谐振动,其振动方程为 )215cos(6.0π-=t x (SI).求:(1) 质点的初速度; (2) 质点在正向最大位移一半处所受的力.17、20、一平面简谐波沿Ox 轴的负方向传播,波长为λ ,P 处质点的振动规律如图所示.(1) 求P 处质点的振动方程; (2) 求此波的波动表达式;(3) 若图中 λ21=d ,求坐标原点O 处质点的振动方程.21、在双缝干涉实验中,用波长λ=546.1nm (1 nm=10-9 m)的单色光照射,双缝与屏的距离D =300 mm .测得中央明条纹两侧的两个第五级明条纹的间距为12.2 mm ,求双缝间的距离.22、在惯性系S 中,有两事件发生于同一地点,且第二事件比第一事件晚发生∆t =2s ;而在另一惯性系S '中,观测第二事件比第一事件晚发生∆t '=3s .那么在S '系中发生两事件的地点之间的距离是多少?三、问答题(5分)23、两个大小与质量相同的小球,一个是弹性球,另一个是非弹性球.它们从同一高度自由落下与地面碰撞后,为什么弹性球跳得较高?地面对它们的冲量是否相同?为什么?《大学物理》(下)物探统考试题一、填空题1,如图所示,在边长为a的正方形平面的中垂线上,距中心0点21a处,有一电量为q的正点电荷,则通过该平面的电场强度通量为____________.2_______________________。
大学基础教育《大学物理(上册)》真题练习试题附解析姓名:______ 班级:______ 学号:______考试须知:1、考试时间:120分钟,本卷满分为100分。
2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。
一、填空题(共10小题,每题2分,共20分)1、四根辐条的金属轮子在均匀磁场中转动,转轴与平行,轮子和辐条都是导体,辐条长为R,轮子转速为n,则轮子中心O与轮边缘b之间的感应电动势为______________,电势最高点是在______________处。
2、动量定理的内容是__________,其数学表达式可写__________,动量守恒的条件是__________。
3、图示曲线为处于同一温度T时氦(原子量4)、氖(原子量20)和氩(原子量40)三种气体分子的速率分布曲线。
其中曲线(a)是________气分子的速率分布曲线;曲线(c)是________气分子的速率分布曲线。
4、一条无限长直导线载有10A的电流.在离它 0.5m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1cm处产生的磁感强度是T,它所载的电流为____________。
5、若静电场的某个区域电势等于恒量,则该区域的电场强度为_______________,若电势随空间坐标作线性变化,则该区域的电场强度分布为 _______________。
6、一长为的均匀直棒可绕过其一端且与棒垂直的水平光滑固定轴转动。
抬起另一端使棒向上与水平面呈60°,然后无初转速地将棒释放,已知棒对轴的转动惯量为,则(1) 放手时棒的角加速度为____;(2) 棒转到水平位置时的角加速度为____。
()7、质量为M的物体A静止于水平面上,它与平面之间的滑动摩擦系数为μ,另一质量为的小球B以沿水平方向向右的速度与物体A发生完全非弹性碰撞.则碰后它们在水平方向滑过的距离L=__________。
大学物理1试题二一、选择题(共21分) 1. (本题3分)质点沿半径为R 的圆周运动,运动学方程为232t θ=+ (SI) ,则t 时刻质点的角加速度和法向加速度大小分别为A. 4 rad/s 2 和4R m/s 2 ;B. 4 rad/s 2和16Rt 2 m/s 2 ;C. 4t rad/s 2和16Rt 2 m/s 2 ;D. 4t rad/s 2和4Rt 2 m/s 2 . [ ] 2. (本题3分)已知一个闭合的高斯面所包围的体积内电荷代数和0q ∑= ,则可肯定 A. 高斯面上各点电场强度均为零;B. 穿过高斯面上任意一个小面元的电场强度通量均为零;C. 穿过闭合高斯面的电场强度通量等于零;D. 说明静电场的电场线是闭合曲线. [ C ] 3. (本题3分)两个同心均匀带电球面,半径分别为a R 和b R ( a b R R <), 所带电荷分别为a q 和b q .设某点与球心相距r ,当a b R r R <<时,取无限远处为零电势,该点的电势为 A. 014a b q q r ε+⋅π; B. 014a bq q rε-⋅π; C.14a b b q q r R ε⎛⎫⋅+ ⎪⎝⎭π; D.014a b a b q q R R ε⎛⎫⋅+ ⎪⎝⎭π. [ ] 4. (本题3分)如图所示,流出纸面的电流为2I ,流进纸面的电流为 I ,该两电流均为恒定电流.H为该两电流在空间各处所产生的磁场的磁场强度.d LH l ⋅⎰表示 H 沿图中所示闭合曲线L 的线积分,此曲线在中间相交,其正方向由箭头所示.下列各式中正确的是A. d L H l I ⋅=⎰ ;B. d 3L H l I ⋅=⎰;C. d LH l I ⋅=-⎰ ; D. d 30LH l μI ⋅=⎰. [ ]5. (本题3分)如图所示,在竖直放置的长直导线AB 附近,有一水平放置的有限长直导线CD ,C 端到长直导线的距离为a ,CD 长为b ,若AB 中通以电流I 1,CD 中通以电流I 2,则导线CD 所受安培力的大小为:I 1(A) b I xI F 2102πμ=; (B) b I b a I F 210)(+=πμ; (C) a b a I I F +ln2=210πμ; (D) a b II F ln 2210πμ=. [ ] 6. (本题3分)面积为S 和2S 的两圆线圈1、2如图放置,通有相同的电流I .线圈1的电流所产生的通过线圈2的磁通用21Φ表示,线圈2的电流所产生的通过线圈1的磁通用12Φ表示,则21Φ和12Φ的大小关系为A. 12Φ;B. 2112ΦΦ>;C. 2112ΦΦ=;D. 211212ΦΦ=. [ C ]7. (本题3分)(1) 对某观察者来说,发生在某惯性系中同一地点、同一时刻的两个事件,对于相对该惯性系作匀速直线运动的其它惯性系中的观察者来说,它们是否同时发生?(2) 在某惯性系中发生于同一时刻、不同地点的两个事件,它们在其它惯性系中是否同时发生?关于上述两个问题的正确答案是A. (1)同时,(2)不同时;B.(1)不同时,(2)同时;C. (1)同时,(2)同时;D. (1)不同时,(2)不同时. [ A ] 二、填空题(共21分,每题3分) 8.(本题3分)质量 2 kg m = 的质点在力12F t i =(SI)的作用下,从静止出发沿x 轴正向作直线运动,前三秒内该力所作的功为___ ___. 解:320d 12d 0tF t t t m ==-⎰⎰v 320154 12d 27m /s2t t m ⇒===⎰v10729J 2W m ⇒=-=2v 9.(本题3分)长为l 、质量为M 的匀质杆可绕通过杆一端O 的水平光滑固定轴转动,转动惯量为213Ml ,开始时杆竖直下垂,如图所示.有一质量为m 的子弹以水平速度0v 射入杆上A 点,并嵌在杆中,23l OA =,则子弹射入后瞬间杆的角速度=_ _.解: 由系统角动量守恒得 220221()333l l m m Ml ωω=+v ()06 43/M m l ω⇒=+v 10(本题3分)长为L 的直导线上均匀地分布着线电荷密度为λ的电荷,在导线的延长线上与导线一端相距 a 处的P 点的电势的大小为 ___________________. 11(本题3分)长直电缆由一个圆柱导体和一共轴圆筒状导体组成,两导体中有等值反向均匀电流I 通过,其间充满磁导率为μ的均匀磁介质.介质中离中心轴距离为r 的某点 处的磁场强度大小 ,磁感强度的大小 .解: d d 2πLLH l H l H r ⋅=⋅=⋅⎰⎰i I I =∑ 由安培环路定理得 2πH r I ⋅= 2π2πI IH B H r rμμ⇒=⇒== 12(本题3分)一平面线圈由半径为0.2 m 的1/4圆弧和相互垂直的二直线组成,通以电流 2 A ,把它放在磁感强度为0.5 T 的均匀磁场中,线圈平面与磁场垂直时(如图),圆弧AC 段所受的磁力N ;线圈所受的磁力矩_____ ______ Nm 。
大学物理试题库二(电磁学部分)1、 选择题1.库仑定律的适用范围是真空中两个带电球体间的相互作用; 真空中任意带电体间的相互作用;真空中两个正点电荷间的相互作用; 真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离。
〔D 〕种点电荷连线的中垂线上有、两点,如图所示,下列结论正确的是,方向相同;不可能等于,但方向相同;和大小可能相等,方向相同;相等,方向不相同。
〔 C 〕3.真空中两块互相平行的无限大均匀带电平面。
其电荷密度分别为和,两板之间的距离为,两板间的电场强度大小为4.下列哪一种说法正确电荷在电场中某点受到的电场力很大,该点的电场强度一定很大;在某一点电荷附近的任一点,若没放试验电荷,则这点的电场强度为零;若把质量为的点电荷放在一电场中,由静止状态释放,电荷一定沿电场线运动;得加速度的方向。
〔 D 〕5.带电粒子在电场中运动时速度总沿着电场线的切线,加速度不一定沿电场线切线;加速度总沿着电场线的切线,速度不一定沿电场线切线;速度和加速度都沿着电场线的切线;速度和加速度都不一定沿着电场线的切线。
〔 B 〕6.一电偶极子放在均匀电场中,当电偶极矩的方向与场强方向不一致时,其所受的合力和合力矩为:=0,=0; =0,≠0; ≠0,=0; ≠0,≠0。
〔B 〕7.在真空中的静电场中,作一封闭的曲面,则下列结论中正确的是A.通过封闭曲面的电通量仅是面内电荷提供的B.封闭曲面上各点的场强是面内电荷激发的C.由高斯定理求得的场强仅由面内电荷所激发的D.由高斯定理求得的场强是空间所有电荷共同激发的D 〕8、半径为R的“无限长”均匀带电圆柱面的静电场中各点的电场强度的大小E与距轴线的距离r的关系曲线为:B )9、下面说法正确的是(A)等势面上各点场强的大小一定相等;(B)在电势高处,电势能也一定高;(C)场强大处,电势一定高;(D)场强的方向总是从电势高处指向低处〔 D 〕10、已知一高斯面所包围的体积内电量代数和为零,则可肯定:(A)高斯面上各点场强均为零。
中国地质大学(北京)地大《大学物理(上)》在线作业二-00091.静电场中A、B两点的电势为UA>UB,则在正电荷由A点移至B点的过程中电场力作()功A.负B.正C.不确定第1题正确答案:B2.在系统不受外力作用的非弹性碰撞过程中()A.动能和动量都守恒;B.动能和动量都不守恒;C.动能不守恒、动量守恒;D.动能守恒、动量不守恒。
第2题正确答案:C3.两个同心薄金属球壳,半径分别为R1和R2(R2R1),若分别带上电量为q1和q2的电荷,则两者的电势分别为U1和U2(选无穷远处为电势零点),现用导线将两球壳相连接,则它们的电势为()A.U1B.U2C.U1+U2D.(U1+U2)/2第3题正确答案:B4.如图所示,一轻绳跨过两个质量均为m、半径均为R的匀质圆盘状定滑轮。
绳的两端分别系着质量分别为m和2m的重物,不计滑轮转轴的摩擦。
将系统由静止释放,且绳与两滑轮间均无相对滑动,则两滑轮之间绳的张力为()A.mg;B.3mg/2;C.2mg;D.11mg/8。
第4题正确答案:D5.保守力所作的功与路径()A.无关B.有关第5题正确答案:A6.关于静电场中的电位移线,下列说法中正确的是()A.起自正电荷,止于负电荷,不形成闭合线,不中断B.任何两条电位移线互相平行C.起自正自由电荷,止于负自由电荷,任何两条电位移线在无自由电荷的空间不相交D.电位移线只出现在有电介质的空间第6题正确答案:C7.试指出下面各种判断中,哪些是错误的?A.质点作匀速率圆周运动,加速度的方向总是指向圆心;B.质点作直线运动,加速度的方向总是和运动方向一致;C.质点作斜抛运动,加速度的方向恒定;D.质点作曲线运动,加速度的方向总是指向曲线凹的一边。
第7题正确答案:B8.将一个物体提高10m,下列哪一种情况下提升力所作的功最小?A.以5m/s的速度匀速提升;B.以10m/s的速度匀速提升;C.将物体由静止开始匀加速提升10m,速度增加到5m/s;D.物体以10m/s的初速度匀减速上升10m,速度减小到5m/s。
河南师范大学大学物理(上)考试试卷及参考答案2一、单项选择题(5’)1.如图所示答案:B2. 一火箭初质量为M0,每秒喷出的质量(-dm/dt)恒定,喷气相对火箭的速率恒定为u.设火箭垂直向上发射,不计空气阻力,重力加速度g恒定,则t=0时火箭加速度a在垂直方向(向上为正)的投影式为:答案:A3.如图所示答案:B4.如图所示答案:D5. 如图所示答案:B6. 如下图所示:答案:B7. 一个两体系统的势能(Ep)曲线如图(一),图中r0是两体之间的距离.问A、B、C、D四个图中哪一个正确地表示了该两物体系统的内力?答案:C8. 系统的势能决定于系统内各质点的相对位置状态及___的规定。
A、最大势能状态B、平衡状态C、初态D、零势能状态答案:D9. 绕定轴转动刚体内任一点的速度等于转动刚体的角速度矢量与该点位矢的___ 。
A、矢积B、乘积C、平方D、立方答案:A10. 刚体角动量守恒的充分而必要的条件是___。
A. 刚体不受外力矩的作用B. 刚体所受合外力矩为零C. 刚体所受的合外力和合外力矩均为零D. 刚体的转动惯量和角速度均保持不变答案:B11. 有两个力作用在一个有固定转轴的刚体___。
(1)这两个力都平行于轴作用时,它们对轴的合力矩一定是零(2)这两个力都垂直于轴作用时,它们对轴的合力矩可能是零(3)当这两个力的合力为零时,它们对轴的合力矩也一定是零(4)当这两个力对轴的合力矩为零时,它们的合力也一定是零A. 只有(1)是正确的B.(1),(2)正确,(3),(4)错误C.(1),(2),(3)都是正确,(4)错误D.(1),(2),(3),(4)都正确答案:B12. 下列说法正确的是___。
A. 系统的动量守恒,它的角动量也一定守恒B. 系统的角动量守恒,它的动量也必定守恒C. 系统的角动量守恒,它的机械能也一定守恒D. 以上表述均不正确答案:D二、判断题(5’)1. 功是力作用对空间的积累,不受空间性质的影响答案:错误2. 在仅有保守力作功时,质点的动能和势能可以互相转换,但动能和势能的总和(机械能)保持不变。
⼤学物理试题精选2第七章⽓体动理论⼀、热学基础1. 下列各量是微观量是:A .PB .EC .D .V2.下列各量是宏观量是:A.TB.vC.mD.w3.平衡态就是所有分⼦都静⽌的状态.( × )4.令⾦属棒的⼀端插⼊冰⽔混合的容器,另⼀端与沸⽔接触,待⼀段时间后棒上各处温度不随时间变化,此时⾦属棒处于平衡态。
()答案: 4. ×⼆、理想⽓体的压强和温度1. 理想⽓体的压强公式为A .w n 31; B . w n 32; C . w n ; D . w n 21。
2.⼀定量的理想⽓体,当其体积变为原来的三倍,⽽分⼦的平均平动动能变为原来的6倍时,则压强变为原来的:A .9倍B .2倍C .3倍D .4倍3.容器内贮有1摩尔氢⽓和1摩尔氦⽓,若两种⽓体各⾃对器壁产⽣的压强分别为p 1和p 2,则两者的⼤⼩关系是()A .p 1>p 2B .p 1<p 2C .p 1= p 2D .不确定4.温度的测量是建⽴在哪个定理基础上的:A .热⼒学第⼀定律 B.热⼒学第⼆定律C.热⼒学第三定律D.热⼒学第零定律5.关于温度的意义,下述说法中不正确的是:A .⽓体的温度是分⼦平均平动能的量度B .⽓体的温度表⽰单个⽓体分⼦的冷热强度C .⽓体的温度是⼤量⽓体分⼦热运动的集体表现,具有统计意义D .温度的⾼低反映物质内部分⼦热运动剧烈程度的不同三、能量按⾃由度均分、理想⽓体内能公式:1.在平⾯上运动的质点的⾃由度为()A . 2;B . 5;C . 3;D . 6。
2. 分⼦的平均平动动能⽤温度表⽰的公式是 3/2kT ,设理想⽓体的温度为T ,⾃由度为i 理想⽓体分⼦的平均总动能公式为 i/2kT 。
3. 刚性氧⽓分⼦和氨⽓分⼦的⾃由度分别是 5 , 6 ;对应的分⼦平均平动动能分别是 3/2kT , 3/2kT 。
4.温度为T 时,刚性氧⽓分⼦和氦⽓分⼦的平均平动动能分别为 3/2kT 和 3/2kT 。
©西南交大物理系_2014_02《大学物理AI 》作业 No.07电势班级 ________ 学号 ________ 姓名 _________ 成绩 _______一、判断题:(用“T ”和“F ”表示)[ F ] 1.静电场中电场场强大的地方,电势就高。
解:电场强度为电势梯度的负值。
场强大,只能说明电势在这区域的空间变化率大,不能说其电势高。
[ T ] 2.静电场中某点的电势能等于将电荷由该点移到势能零点电场力所做的功。
解:已经电势能的定义。
[ F ] 3.静电场中某点电势的数值等于单位试验电荷置于该点时具有的电势能。
解:应该是:静电场中某点电势的数值等于单位试验正电荷置于该点时具有的电势能。
[ T ] 4.静电场中某点电势值的正负取决于电势零点的选取。
解:电势的定义。
[ F ] 5.电场强度为零的空间点电势一定为零。
解:电场强度为电势梯度的负值。
场强为0,只能说明电势在这区域的空间变化率为0,即是等势区。
二、选择题:1.在点电荷 + q 的电场中,若取图中 P 点处为电势零点, 则 M 点的电势为 [D](A)a q041πε (B)a q081πε (C) aq-041πε(D)a q -081πε解:根据电势的定义有:a qa a q r r q r E U aaPMM 00220821144d d πεπεπε--=⎪⎭⎫ ⎝⎛--==⋅=⎰⎰ρρ2.如图所示,两个同心的均匀带电球面,内球面半径为 R 1、带电荷 Q 1,外球面半径为 R 2、带有电荷 Q 2。
设无穷远处为电势零点,则在两个球面之间、距离球心为 r 处的 P 点的电势 U 为: [C](A)rQ Q 21041+πε(B))(4122110R Q R Q +πε (C))(412210R Q r Q +πε(D))(412110r Q R Q +πε解:根据均匀带电球面在其内外产生的电势为:当rQ U R r R Q U R r 004,4,πεπε=≥=≤外内,由题意,场点在Q 1 的外部,而在Q 2的内部,所以选C 。
3.图中所示为一球对称性静电场的电势分布曲线, r 表示离对称中心的距离.请指出该电场是由下列哪一种带电体产生的。
[ D ] (A) 半径为 R 的均匀带负电球面(B) 半径为 R 的均匀带负电球体 (C) 正点电荷 (D) 负点电荷解:根据图片分析,该球对称性静电场的电势与r 成反比,且肯定是负电,只有D 符合。
4.质量均为 m ,相距为 r 1 的两个电子,由静止开始在电力作用下(忽略重力作用)运动至相距为 r 2 ,此时每一个电子的速率为 [D](A) ⎪⎪⎭⎫⎝⎛-21112r r m ke (B)⎪⎪⎭⎫⎝⎛-12112r r m ke (C)⎪⎪⎭⎫⎝⎛-21112r r m ke (D)⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-2111r r m k e解:对于两个电子组成的系统,不受外力作用。
内力只有静电力(保守力)做功,有功能关系:势能减少量变为动能,设二者相距r 2时,各自速率为v 则:)11(0212)11(44212212202102r r m k ev mv r r ke r e r e -=-⨯=-=-πεπε5.如图所示,半径为 R 的均匀带电球面,总电荷为 Q ,设无穷远处的电势为零,则球内距离球心为 r 的 P 点处的电场强度的大小和电势为: [B](A)0=E ,rQU 041πε=(B) 0=E ,RQU 041πε=(C) 2041r Q E πε=,r Q U 041πε= (D) 2041r Q E πε=,R QU 041πε=解:均匀带电球面在其内部的电场分布为:R r E <=,0;电势分布为:R r R Q U <=,410πε,所以选B 。
三、填空题:1.一半径为R 的绝缘实心球体,非均匀带电,电荷体密度为r /0ρρ= (r 为离球心的距离,0ρ为常量)。
设无限远处为电势零点。
则球外(r >R )各点的电势分布为U =_________。
解:在非均匀带电绝缘实心球体内作一半径为r ’厚度为d r ’的同心薄球壳,如图所示,则由均匀带电球面外电势分布有:P 点电势r R r r r r r qU Rp R 02000200024'd '4'/4d ερπεπρπε=⋅==⎰⎰2.把一个均匀带有电荷+Q 的球形肥皂泡由半径r 1吹胀到r 2,则半径为R (r 1<R <r 2)的球面上任一点的场强大小E 由 E=Q / (4πε0R 2) 变为 0 ;电势U 由 _Q / (4πε0R ) ____变为___Q / (4πε0r 2) (选无穷远处为电势零点)。
解:肥皂泡由半径r 1吹胀到r 2由高斯定理得:半径为R (r 1<R <r 2)的球面上任一点P 的场强大小E=Q /(4πε0R 2)(r 1<r <R ) 变为E=0(R <r <r 2) 选无穷远处为电势零点 ,由均匀带电球面内、外电势分布得电势将由 Q / (4πε0R ) (r 1<r <R )变为Q / (4πε0r 2) (R <r <r 2)3.如图,在点电荷 q 的电场中,选取以 q 为中心、 R 为半径的球面上一点 P 处为电势零点,则与点电荷 q 距离为 r 的 P' 点的电势为⎪⎭⎫⎝⎛-πR r q 1140ε 。
解:由电势定义式有P'点的电势⎪⎭⎫ ⎝⎛-π==⋅=⎰⎰'R r q r r qr E U R r P P 114d 4d 020επεϖϖ4.如图,真空中有一点电荷Q 位于半径为R 的圆环中心,设无限远处为RO ba1r 2r rR P O 高斯面电势零点,若将一带电量为q 的点电荷从a 点沿半径为R 的环形路径移动到b 点,则电场力的功为_____0____。
解:因电场力是保守力,做功与路径无关。
根据功的定义,试验电荷q 从a 点沿半圆弧轨道运动到b 点电场力的功0)(d d =-=⋅=⋅=⎰⎰⋂b a ababU U q l E q l F A ρρρρ,因a 、b 两点电势相等5.如图一半径为R 的均匀带电圆环,带电量为Q ,水平放置。
在圆环轴线的上方离圆心为R 的A 点处有一电子,当电子从静止下落到圆心位置时,它的速度为)211(220--=R m qQ gR v επ。
解:典型均匀带电圆环在起点A 和终点O 的电势分别为:RQ U A 240⋅=πε,RQ U 004πε=由功能原理有: 2002124)21()(mv mgR RqQ mgR U U q A A =+-=+--=πε由以上各式可以解出速度: )211(220--=R m qQ gR v επ四、计算题: 1.一“无限大”带负电荷的平面,电荷面密度为-σ(σ为一正的常数),若设平面所在处为电势零点,取x 轴垂直带电平面,原点在带电平面处,求其周围空间各点电势U 随距离平面的位置坐标x 变化的函数关系,并画出函数关系曲线。
解:此无限大带负电的平面在其两侧产生的是均匀电场:002,02,0εσεσ=<-=>E x E x 根据电势的定义式子,场强积分法来算电势,选无限大带电平面为电势零点,沿x 轴积分。
RR QA O000002d 2d ,02d 2d ,0εσεσεσεσxx x E U x xx x E U x xxx xx x -===<=-==>⎰⎰⎰⎰2.一半径为R 的球形带电体,其电荷体密度为ρ =Ar (r ≤R ),式中A 为常量。
试求:(1) 球体内、外各点场强大小分布;(2) 选球心处为电势零点,计算球体内、外各点的电势分布。
解:(1) 虽然电荷不是均匀分布,但电场的球对称性并未被破坏,因而我们选如图所示同心球面为高斯面。
24d επ∑⎰=⋅=⋅内S Sqr E S E ρρ由于电荷非均匀分布,当计算高斯面所包围的电量的代数和时,需用微元分析法,如图所示;'d '4d 2r r q πρ⋅=43024302'd '4'd '4','d '4'd '4', r A r r A r r Ar q R r R A r r A r r Ar q R r rr RR ππππππ==⋅=<==⋅=>⎰⎰∑⎰⎰∑带入高斯定理,得:22044,4, εεAr E R r r AR E R r =<=>内外,方向沿径向向外。
(2)求电势分布,以球心为电势零点,即00=U ,沿径向积分030020030403040022040012d 4d ,3412114d 4d 4d d d , εεεεεεεεAr r Ar r E U R r AR r AR AR R r AR r Ar r r AR rE r E r E U R r rr RR r RR rr-==⋅=<-=-⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+=⋅+⋅=⋅=>⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰ρρρρρρρρ内内内外外3.如图所示长度为L 的均匀带电直线,线电荷密度为λ,试求带电线的垂直平分线上距离直线为a 的P 点处的电势。
(要用到积分公式:)解:将带电直线视为点电荷的集合,x q d d λ= 选0=∞U ,那么⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎭⎫ ⎝⎛=+==+===⎰⎰--2222ln 44d d 4d 4d 4d d 22220222202222000L a L L a L a x xU U a x xr x r qU LLLL πελπελπελπελπε• aP。