大学物理C试题及答案
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()23
t t r t ti j k =++ (采用SI ) 2 (C )3 (D )竖直上抛一小球,其空气阻力的大小不变,则球上升到最高点所需用的时间与从最高点下降到原位置 关于高斯定理的理解有下面几种说法,其中正确的是E 处处为零,则该面内必无电荷 如果高斯面内无电荷,则高斯面上E 处处为零
E 处处不为零,则高斯面内必有电荷如果高斯面内有净电荷,则通过高斯面的电通量必不为零的一个圆环上通有电流,则环心处的磁感应强度大小为 与R 成正比) 与R 成反比
(32
=+(SI单位制
F t i
秒内合外力给物体的冲量为千克•米
两个同方向同频率的简谐振动,其振动表达式分别为(
,则它们的合振动的振幅为
E 和磁感应强度而B =⨯∇ E 和B 都满足波动方程,即真空中电磁场以电磁波形式出现。的定滑轮(可视为匀质圆盘)与质量分别为与水平面摩擦及绳子的质量可忽略,绳子与滑轮间无滑动,
武汉理工大学教务处
试题标准答案及评分标准用纸
(考试时间: 2006年1月11日)
| 课程名称 大学物理C (化工、制药、教育技术2004级各班) ( A 卷) |
装 一、选择题(每小题3分,共24分)
| (C) (B) (D) (A) (D) (C) (D) (C) |
| 二、填空题 (每空2分,共26分) | 1. 0
钉 2. 4i ;2焦耳 | 3. 0.01米,23
π | 4. 100 nm | 5. 122λλ= | 6. 0 ; 0 | 7. 1:2 ; 2:1 | 8. t
B
E ∂∂-
=⨯∇;变化的电场可产生磁场 线
| 三、计算题 | 1. (12分)解:
设绳子水平段张力为T 1, 竖直段张力为T 2,物体加速度大小(二物体相同)为a .
物体A: 竖直方向无运动,水平方向 1A T m a =; ………………………… 2分 物体B: 2B B m g T m a -=; …………………………………………………… 2分
滑轮: 由转动定律, 21()T T R J β-=, ………………………… 2分
其中圆盘转动惯量 21
2J MR =
, ………………………… 1分 角加速度(顺时针转动时为正)β=a
R
。 ………………………… 1分
联立上述方程,得 /2
B
A B m a g m m M =
++, ………………………… 2分
1/2
A B
A A
B m m T m a g m m M ==
++, ………………………… 1分
2(/2)
()/2
B A B A B m m M T m g a g m m M +=-=
++. ………………………… 1分
2.(10分)解:
由图知,波长4m λ=,振幅0.2A m =, ………………………… 2分 从而周期2T s u
λ
=
=,(或)角频率2T
π
ωπ=
= rad/s. ………………………… 1分 设波动表达式为 0cos[()]x
y A t u
ωϕ=-+, ………………………… 1分
则由图, 当1t s =,0x =时, 0cos()0πϕ+=, ………………………… 1分 且振动方向沿y 轴负方向:0)sin(0<+-ϕπ, ………………………… 1分 得到: 2
0π
ϕ-=. ………………………… 1分
从而波动方程为:
⎥⎦⎤⎢⎣
⎡
--=2)2(cos 2.0ππx t y m. ………………………… 1分
将4=x 代入波动方程(也可),即可得4=x m 处振动方程:
)2
5cos(2.0π
π-
=t y m. ………………………… 2分
3.(10分)解:
2610/2500410d --==⨯(m ) ……………………… 1分
光栅光谱线主明纹满足: sin d k θλ=,0,1,2,k =±±⋅⋅⋅⋅⋅⋅ ……………………… 1分 单缝衍射暗纹满足: sin a k θλ''=,1,2,k '=±±⋅⋅⋅⋅⋅⋅ ……………………… 1分
(1) 当θθ'=,即
2k d
k a
=='时,出现缺级 ……………………… 2分 故在单缝衍射中央明纹区可观察到 0,1k =± 共3条光栅光谱线. ……… 1分
(2) 因1sin ≤θ,故 67.61061047
6
=⨯⨯=
≤--λd
k (最高级为6±级) …………… 2分 但因偶数(0)k ≠级缺级,故可出现的光栅光谱线为:
0,1,3,5k =±±± 共7条 ……………………… 2分
4.(10分)解:
由对称性可知,电场强度E 方向沿径向向外。
由静电平衡条件,导体内部(12R r R <<):0E =, ………………… 1分
导体球壳内表面带电量为q -,外表面带电量为Q q +。 …………………1分 作半径为r 的同心球形高斯面,由高斯定理, ………………… 1分 得: 1r R <时, 02/4επq r E =⋅,得球壳内: 2
04q E r
πε=
; ………………… 2分
2r R >时, 02/)(4επq Q r E +=⋅, 球壳外: 2
04r q
Q E πε+=
。 …………… 2分 因静电平衡时导体是等势体, ………………… 1分