(完整版)大学物理下册期末考试A卷
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**大学学年第 一 学期期末考试卷
课程名称 大学物理(下) 考试日期
任课教师______________ 试卷编号_______
考生姓名 学号 专业或类别
题号 一 二 三 四 五 六 七 总分 累分人 签名 题分 40 10
10
10
10
10
10
100 得分
考生注意事项:1、本试卷共 6 页,请查看试卷中是否有缺页。
2、考试结束后,考生不得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。 部分常数: 玻尔兹曼常数K J k /10
38.123
-⨯=, 气体普适常数R = 8.31 J/K.mol,
普朗克常量 h = 6.63×10-34 J·s ,电子电量C ;e 191060.1-⨯=
一、填空题(每空2分,共40分)
1. 一理想卡诺机在温度为27℃和127℃两个热源之间运转。若使该机正循环运转,如从高温热源吸收1200J 的热量,则将向低温热源放出热量______J ;
2. 1mol 理想气体经绝热自由膨胀至体积增大一倍为止,即
122V V =则在该过程中熵增=ΛS _____________J/k 。
3. 某理想气体的压强P=105 Pa ,方均根速率为400m/s ,则该气体的密度_____________kg/m 3。
4. AB 直导体长为L 以图示的速度运动,则导体中非静电性场强大小___________,方向为__________,感应电动势的大小为____________。
得分
评卷人
5.平行板电容器的电容C 为20.0μF,两板上的电压变化率为dU/dt=1.50×105
V/s ,则电容器两平行板间的位移电流为___________A 。
6.长度为l ,横截面积为S 的密绕长直螺线管通过的电流为I ,管上单位长度绕有n 匝线圈,则管内的磁能密度w 为 =____________ ,自感系数L=___________。
7. 边长为a 的正方形的三个顶点上固定的三个点电荷如图所示。以无穷远为零电势点,则C 点电势U C =___________;今将一电量为+q 的点电荷从C 点移到无穷远,则电场力对该电荷做功A=___________。
8. 长为l 的圆柱形电容器,内半径为1R ,外半径为2R ,现使内极板带电Q ,外极板接地。有一带电粒子所带的电荷为q ,处在离
轴线为r 处(21R r R <<),则该粒子所受的电场力大小=F _________________;若带电粒子从内极板由静止飞出,则粒子飞到外极板时,它所获得的动能
=K E ________________。
9. 闭合半圆型线圈通电流为I ,半径为R ,置于磁感应强度为0
B 的均匀外磁场中,0B
的方向垂直于AB ,如图所示。则圆弧ACB
所受的磁力大小为______________,线圈所受磁力矩大小为__________________。 10. 光电效应中,阴极金属的逸出功为2.0eV ,入射光的波长为nm 400,则光电流的遏止电压为____________V 。金属材料的红限频率υ0 =__________________H Z 。 11.一个动能为40eV ,质量为9.11×10-31 kg 的电子,其德布罗意波长为 nm 。
12.截面半径为R 的长直载流螺线管中有均匀磁场,已知
C dt
dB
=)0(>C 。如图所示,一导线AB 长为R ,则AB 导线中感生电动势大小为_____________,A 点的感应电场大小为=iA E ____________。
计算题(每题10分,共60分)
二. 一可逆热机使1mol 的单原子理想气体经历如图所示的循环过程,其中T 1=300K ,T 2=600K ,T 3= 455K 。计算(1)各分过程吸收的热量。(2)循环的效率。
三. 有N 个粒子,速率分布曲线如图所示。求:1)用己知量v 0表示图中常数C ;2)该N 个分子平均速率v 。3)求速率介于00v v ≤≤的粒子数。
得分 评卷人
得分 评卷人
五. 平行板电容器极板面积为 S ,用两种电介质将电容器充满,电介质的相对介电常数分别为1r ε和2r ε、厚度分别为d 1和d 2。已知两极板之间的电压为U ,求(1)极板上的电荷面密度;(2)电容器贮存的总能量。
六. 一个塑料圆盘,半径为R ,表面均匀分布电量+Q 。当它绕通过盘心而垂直于盘面的轴以角速度ω 转动时,(1)求盘心处的磁感应强度B 的大小;(2)磁矩的大小。
得分00J 。评卷人 得分00J 。评卷人
七. 一无限长直导线旁有一长为a、宽为b的N匝密绕矩形线圈,线圈与导线共面,
长度为a的边与导线平行,相距为d,如图所示。若长直导线中通有电流
0t
I I eβ-
=。
(I
、β为已知常数且>0)求:
(1)通过矩形线圈的磁通量;
(2)矩形线圈与长直导线间的互感;
(3)任一时刻t,矩形线圈中的电动势大小、方向。
得分
00J。b1a
评卷人
1、900J ;
2、Rln2=5.76 ;
3、1.875;
4、VB , 竖直向上, VBLsinα;
5、3;
6、
2
2
20I n μ;ls n 2
0μ;7、
⎪⎪⎭⎫
⎝⎛-22240a
Q
πε,⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛-22240a Qq πε;8、rl Qq 02πε,1
20ln 2R R l Qq πε;9、02B IR ,2
102B IR π;10、1.1
V ,144.8310Hz ⨯;11、0.195nm ;12、C R 243,CR 2
1
。
二.(1)()()1
.32202
2
2
2
5.37392
2
3131121223-=-+=
∆+=
=-=
∆=
=T T R i T R i Q J T T R i
T R i
Q Q νννν
%9.131吸
放
=-=Q Q η
三.(1)速率分布曲线如图所示。由归一化条件(曲线下面积为1)
001
(2)12
v v C += 得 023C v =
(2)0
002020
001122339
v v v v v v v
dv v dv v v =
+=⎰
⎰ (3)⎰=
='0
2
3
32
v N
vdv v
N
N
四.解:依题意导体球壳内表面所带电荷为-q ,外表面所带电荷3q 。 解:依题意导体球壳内表面所带电荷为-q ,外表面所带电荷3q 。
ε∑⎰=
•q s d E
r 04r q E πε= , 2R