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大学物理2习题答案

一、单项选择题：

1. 北京正负电子对撞机中电子在周长为L 的储存环中作轨道运动。已知电子的动量是P ，则偏转磁场的磁感应强度为：（ C ） (A)

π； (B)

eL P π4； (C) eL

π2； (D) 0。 2. 在磁感应强度为B ρ

的均匀磁场中，取一边长为a 的立方形闭合面，则通过

该闭合面的磁通量的大小为：（ D ） (A) B a 2； (B) B a 22； (C) B a 26； (D) 0。 3．半径为R 的长直圆柱体载流为I ，电流I 均匀分布在横截面上，则圆柱体内（R r ?）的一点P 的磁感应强度的大小为 ( B ) (A) r I B πμ20=

； (B) 202R Ir B πμ=； (C) 202r I B πμ=； (D) 202R

B πμ=。 4．单色光从空气射入水中，下面哪种说法是正确的 ( A ) (A) 频率不变，光速变小； (B) 波长不变，频率变大； (C) 波长变短，光速不变； (D) 波长不变，频率不变.

5.如图,在C 点放置点电荷q 1,在A 点放置点电荷q 2,S 是包围点电荷q 1的封闭曲面,P 点是S 曲面上的任意一点.现在把q 2从A 点移到B 点，则 (D ) (A) 通过S 面的电通量改变,但P 点的电场强度不变； (B) 通过S 面的电通量和P 点的电场强度都改变； (C) 通过S 面的电通量和P 点的电场强度都不变； (D) 通过S 面的电通量不变,但P 点的电场强度改变。

6．如图所示，两平面玻璃板OA 和OB 构成一空气劈尖，一平面单色光垂直入射到劈尖上，当A 板与B 板的夹角θ增大时，干涉图样将 ( C ) (A) 干涉条纹间距增大，并向O 方向移动； (B) 干涉条纹间距减小，并向B 方向移动； (C) 干涉条纹间距减小，并向O 方向移动； (D) 干涉条纹间距增大，并向O 方向移动.

7．在均匀磁场中有一电子枪，它可发射出速率分别为v 和2v 的两个电子，这两个电子的速度方向相同，且均与磁感应强度B 垂直，则这两个电子绕行一周所需的时间之比为 ( A ) (A) 1:1； (B) 1:2； (C) 2:1； (D) 4:1.

8．如图所示，均匀磁场的磁感强度为B ，方向沿y 轴正向，欲要使电量为Q

的正离子沿x 轴正向作匀速直线运动，则必须加一个均匀电场E u r

，其大小和

方向为 ( D )

(A) E = B ，E u r 沿z 轴正向； (B) E =v

，E u r 沿y 轴正向；

沿z 轴负向。

9．三根长直载流导线A ，B ，C 平行地置于同一平面内，分别载有稳恒电流I ，2I ，3I ，电流流向如图所示，导线A 与C 的距离为d ，若要使导线B 受力为零，则导线B 与A 的距离应

为

( A ) (A)

41d ； (B) 43d ； (C) d 31； (D) d 3

10．为了增加照相机镜头的透射光强度，常在镜头上镀有一层介质薄膜，假定该介质的折射率为n ，且小于镜头玻璃的折射率，当波长为λ的光线垂直入射时，该介质薄膜的最小厚度应为 ( D ) (A)

2λ； (B) n 2λ； (C) 4

； (D) n 4λ.

11. 对于安培环路定理的正确理解是 ( C ) (A) 若0L B dr ?=?r

?，则必定L 上B ρ

处处为零；

(B) 若0L

B dr ?=?r r

?，则必定L 不包围电流；

B dr ?=?r r ?，则必定L 内包围的电流的代数和为零；

(D) 若0L

B dr ?=?r r ?，则必定L 上各点的B ρ仅与L 内的电流有关。

12．半径为R 的长直圆柱体载流为I ，电流I 均匀分布在横截面上，则圆

柱体外（R r >）的一点P 的磁感应强度的大小为 ( A ) (A) r I B πμ20=

； (B) 202R Ir B πμ=； (C) 202r I B πμ=； (D) 202R

B πμ=。 13．如图所示，两导线中的电流I 1=4 A ，I 2=1 A ，根据安培环路定律，对图中(

A ) 所示的闭合曲线

有

B d r ??u r r

?= (A) 3μ0；（B ）0； (C) －3μ0；（D ）5μ0。

14. 在磁感应强度为B ρ

的均匀磁场中，垂直磁场方向上取一边长为a 的立方

形面，则通过该面的磁通量的大小为：（ A ）

(A) B a 2； (B) B a 22； (C) B a 26； (D) 0。

15．静电场的环路定理L

E dr ??r

r ?=0，表明静电场是( A )。

(A) 保守力场； (B) 非保守力场； (C) 均匀场； (D) 非均匀场。 16. 一半径为R 的均匀带电圆环，电荷总量为q, 环心处的电场强度为（B ） (A)

04q R πε； (B) 0； (C)

04q R

πε； (D)

04q R

πε.

17. 以下说法正确的是 ( D )

(A) 如果高斯面上E u r

处处为零，则高斯面内必无电荷； (B) 如果高斯面上E u r

处处不为零，则高斯面内必有电荷；

必处处为零；

(D) 如果高斯面内电荷的代数和为零，则此高斯面的电通量ΦE 等于零。 18. 真空中两块相互平行的无限大均匀带电平板，其中一块电荷密度为σ，另一块电荷密度为2σ，两平板间的电场强度大小为（ D ）

(A)

032σε； (B) 0σε； (C) 0； (D) 0

2σε。

二、填空题：

1. 法拉第电磁感应定律一般表达式为 dt

d Φ

=ε 。 2. 从微观上来说, 产生动生电动势的非静电力是洛仑兹

力。

3. 如图，一电子经过A 点时，具有速率v 0=1×107m ／s 。

欲使这电子沿半圆自A 至C 运动，所需的磁场大小为

×10-3T ，方向为垂直纸面向里。

（电子质量=×10-31 kg, 电子电量=×10-19 C ） 4．如图所示，当通过线圈包围面的磁感线(即磁场)增加时，用法拉第电磁感应定律判断，线圈中感应电动势的方向为顺时针方向 (从上往下看)。 5．如图所示，在长直电流I 的磁场中，有两个矩形线圈①和②，它们分别以速度ν平行和垂直于长直电流I 运动，如图所示。试述这两个线圈中有无感应电动势：线圈①

中没有感应电动势，线圈②中有感应电动势。

6. 相干光的相干条件为(1) 频率相同；(2) 振动方向相同；(3) 相位差恒定。

7. 电流为I 的长直导线周围的磁感应强度为

02I

μπ 。 8. 两平行直导线相距为d ，每根导线载有电流I 1=I 2=I ，则两导线所在平面内与该两导线等距离的一点处的磁感应强度B= 02I

μπ或0 。 9. 如图A I I 821==, I 1的方向垂直纸面向外，I 2反之。对于三条闭合回路有：a

B dl ??u r r

i = －8μ0 ；

B dl ??u r r i

8μ0 ；c

B dl ??u r r i = 0 。

10. 图示导体ab 置于螺线管的直径位置上，当螺线管接通电源一瞬间，管内的磁场如图所示，那么涡旋电场沿逆时针方向，=ab ε 0 。

11. 若匀强电场的场强为E ，方向平行于半球面的轴线，如图所示，若半球面的半径为R ，则通过此半球面的电场强度通量Φe = πR 2E 。

12．两个无限长同轴圆筒半径分别为R 1和R 2（R 1< R 2），单位长度带电量分别为+λ和－λ。则内筒内（r

02r

πε 、外筒外的电场大小为 0 。 13.在双缝干涉实验中，若使两缝之间的距离增大，则屏幕上干涉条纹间距

变小；在单缝衍射中，衍射角越大，所对应的明条纹亮度越小。

14.两个平行的无限大均匀带电平板，其电荷面密度分别为 +σ和+2σ，如图所示。则B 、C 两个区域的电场强度分别为E B =0(2)σε-；E C = 03(2)σε。(设方向向右为正)。

15.一个捕蝴蝶的网袋放在均匀的电场E u r

中，网袋的边框是

半径为a 的圆，且垂直于电场，则通过此网袋的电场通量为 2e E a πΦ=。 16.导体处于静电平衡的条件是r

int 导体内部场强处处为零（或者E =0）和

E ⊥r

导体表面紧邻处的场强必定和导体表面垂直（或者表面）。

三、简答题：

1. 一矩形线圈在均匀磁场中平动，磁感应强度的方向与线圈平面垂直，如图所示。问：（1）整个线圈中的感应电动势是多少（2）a 点与b 点间有没有电势差

参考解答：（1）因为磁场是均匀的，且线圈匀速运动，由法拉弟电磁感应定律知， =d dt

【1分】，且Φ不变【1分】，所以 =0。【1分】

（2）但线圈与运动速度v 垂直的两条边则产生动生电动势，其大小均为

ε′=B l v 【1分】，故a 、b 两点之间存在电势差，a 点电势高于b 点【1分】。在

整个线圈回路中，两条边的电动势方向相反，相互抵消，对整个线圈的电动势为零不影响。【1分】

2．把同一光源发的光分成两部分而成为相干光的方法有哪几种这几种方法分别有什么特点并举例

参考解答：把同一光源发的光分成两部分而成为相干光的方法有两种：分波阵面法和分振幅法【2分】。分波阵面法是指把原光源发出的同一波阵面上的两部分作为两子光源而取得相干光的方法，如杨氏双缝干涉实验等【2分】；分振幅法是指将一普通光源同一点发出的光，利用反射、折射等方法把它“一分为二”，从而获得相干光的方法，如薄膜干涉等【2分】。

3. 将尺寸完全相同的铜环和铝环适当放置，使通过两环内的磁通量的变化率相等。问：（1）这两个环中的感应电流是否相同（2）这两个环中的感生电场是否相同

参考解答：感应电流不同【分】，感生电场相同。【分】

（1）根据电磁感应定律，若两环内磁通量的变化率相等，则两环内感应电动势相等，但两环的电阻率不同，因而感应电流不相等。铝的电阻率比铜的大，因而铝内部的感应电流较小。【1分】

（2）感生电场与磁感应强度的变化率有关，因而与磁通量的变化率有关，与导体的材料无关。故在两环内感生电场是相同的。【1分】 4. 同一条电场线上任意两点的电势是否相等为什么 (5分)

参考解答：同一条电场线上任意两点的电势不可能相等【3分】，因为在同一条电场线上任意两点(例如a ，b 两点)之间移动电荷(可取沿电场线的路径)的过程中，电场力做功不等于零，即U a －U b =b

E d r ??u r r

≠0【2分】

也可这样说明，因电场线总是由高电势处指向低电势处，故同一条电场线上任意两点的电势不会相等。

四、计算题：

1．两平行直导线相距d=40cm ，每根导线载有电流I 1=I 2=20A ，如图所示。求：(1)两导线所在平面内与该两导线等距离的一点处的磁感应强度；(2)通过图中斜线所示面积的磁通量。(设r 1=r 3=l0cm ，l=25cm 。)

解： (1)两导线所在平面内与该两导线等距离的一点处的磁感应强度为

B=B 1+B 2=2B 1=2×02/2I

d μπ=702410200.4I d

μπππ-??=?=4×10-5（T ）【3分】

(2)方法一：在斜线面积上距I 1为r 处，取长为l ，宽为dr 的条形面积，在该面积上磁感应强度为

01020111

()22()2T I I r d r r d r

μμμπππ+=+--(I 1=I 2)，方向垂直纸面向外。故该面积上磁通量为

dФ=B d S ?u r u r =BdScos0=B l dr=0111()2I l dr r d r

μπ+-

∴ 斜线面积上的磁通量为

Φ=3

0111

()2d r S r

I l d dr r d r μπ-Φ=+-??=3011ln

2d r I l r r d r μπ--=013113

()()ln 2I l d r d r r r μπ-- =741020.0.25(0.40.1)(0.40.1)

ln 20.10.1

ππ-???--?=×10-6（Wb ）【5分】

方法二：因为两直电流强度相等，对于斜线面积对称分布且两电流在斜线面积上的磁通量方向相同。故通过图中斜线所示面积的磁通量为其中一根电流（如I1）所产生的磁通量的两倍。所以所求磁通量为

Ф=21210

0121

2ln 2r r r

I Il r r B dS ldr r r μμππ++?==??r r =

741020.000.25

0.10.020

0.10

ππ

-???+=×10-6（Wb ）【5分】 2．制造半导体元件时，常常要精确测定硅片上二氧化硅薄膜的厚度，这时可把二氧化硅薄膜的一部分腐蚀掉，使其形成劈尖，利用等厚条纹测

出其厚度。已知Si 的折射率为，SiO 2的折射率为，入射光波长为，观察到7条暗纹(如图所示)。问SiO 2薄膜的厚度h 是多少（提示：最后一条暗条纹下的高度正是SiO 2薄膜的厚度）

解一：由于劈尖上、下表面的反射都有半波损失，所以对于暗纹，有

2nh k =(2k+1)λ/2, k=0,1,2,…【4分】

第7“条”暗纹对应的级数为k=6（即第6“级”暗纹），此条纹下的高度h 6正是SiO 2薄膜的厚度。而

2nh 6=(2×6+1)2λ

=13×2

所以SiO 2薄膜的厚度h 6=139589.3101344 1.5

n λ

-?=??

=×10-6(m)=μm 【4分】

解二：对于劈尖，某一条纹处上、下表面的反射光的光程差与明、暗条纹

的关系为 2nh k =22(2),1,2,(21),0,1,2,k k k k k λλ

λ==??+=?L L 明纹暗纹

【4分】第k 级明纹的厚度差为与该明纹相邻的两暗纹间的高度差，即

Δh=h k+1－h k =[2(k+1)+1]

－(2k+1)

同样，第k 级暗纹的厚度差为与该暗纹相邻的两明纹间的高度差，即

Δh=h k+1－h k =(k+1)

－k

可见劈尖干涉的任一条纹的厚度差都是该介质中波长的一半。

现观察到7条暗纹，而劈尖的棱边是第一条亮条纹，因此第一条暗条纹的厚度只能算半个条纹厚度。所以第7条暗纹处薄膜的厚度为

h=Δh=2n

=×9

589.3102 1.5-??=×10-6(m)=μm 【4分】

3. 在通有电流I =5A 的长直导线近旁有一导线段ab ，长l =20cm ，离长直导线距离d =10cm 。当它沿平行于长直导线的方向以速度v =10m ／s 平移时，导线段中的感应电动势多大a ，b 哪端的电势高(ln3=

1. 解一：由动生电动势公式()b ab a

v B dl ε=???

r r

r 求解。

方法一：先求电动势的绝对值，电动势的方向由其它方法判定。

通有电流I 的长直导线的磁场分布为

B =μ0I/2πr

是一非均匀磁场，方向垂直于导线段ab 所在平面向里。【1分】

由动生电动势公式，得导线ab 中感应电动势大小为

()sin cos 2

b ab

a a v B dl v B dr πεπ=??=????r r

r 【2分】 02b d l

Iv dr vBdr r μπ+==??

=0ln 2Iv d l

μπ+【1分】 =74105100.10.2ln 20.1

ππ-???+=×10-5（V ）【1分】

感应电动势ab 的方向由右手定则可知为b →a ，即a 端电势高于b 端的电势。【2分】

或由洛仑兹力公式m F qv B =?r r

r 知ab 的方向为v B ?r r 的方向，即b →a ，故a 端电势高。

方法二：因为在导线ab 上各点磁感应强度不同，故在距长直导线r 处，取线元dr ，该线元以速度v 运动时，其感应电动势

dU =()v B dr ??r r r =vB sin90°dr cos180°=－vBdr =－02Iv dr r

μπ

则导线ab 中的感应电动势为

U ab =0

0ln

22b d l a d Iv Iv d l d dr r d

μμεππ++=-=-??=－×10-5（V ） ∵ ab <0

∴ U ab 的方向为b →a ，即a 端电势高。

方法三：

U ba =0

0()sin 90cos0ln 22a a a d b b b d l Iv Iv d v B dr vB dr vBdr dr r d l

μμππ+??=??===+????r r r

=－×10-5（V ），也小于零。

则ba 的方向应为a →b ，即ab 的方向为b →a ，a 端电势高。（注：此种解法判断电动势的方向容易出错。）

解二：由法拉弟电磁感应定律 =d dt

-求解。

方法一：导线ab 在dt 时间内扫过的面积为S =ly （y =vdt ）。因为在导线ab 上各点磁感应强度不同，故在距长直导线x 处，取线元dx ，该线元以速度v 从ab 运动到a ′b ′时，dt 时

间所扫过的面元dS =ydx ，则通过该面元dS 的磁通量dΦ=02I

BdS ydx x

μπ=，通过面积S 的磁通量为

Φ=000ln

222b d l S

d Iy Iy Iy dx d l

d dx x x d

μμμπππ++Φ===??

? 由法拉弟电磁感应定律，其感应电动势的大小为

d dt Φ=00ln ln 22I Iv d l dy d l

d dt d

μμππ++==×10-5（V ）感应电动势的方向判断同解一。

也可由楞次定律判断：

因为导线ab 所扫过的面积S 随时间在增大，故通过该面积的磁通量也随时间增加。而感应电流所产生的效应就是要阻碍原磁场的增大，故感应电流（如果有感应电流的话，例如可设想有一闭合回路abb ′a ′a ）所产生的磁场方向应垂直纸面向外。而要在导线ab 下方产生方向向外的磁场，感应电动势的方向应由b ′→a ′，即a 端电势高。

方法二：作一辅助回路abcda ，设回路绕行方向为顺时针方向，则当导线平移时通过该回路中面元dS 的磁通量为

dΦ=B dS ?r r =0cos02I

BdS ydx x

μπ?=(y =vdt )，

通过回路abcda 的磁通量（回路底长为l ，高为y ）为

Φ=000ln

222b d l S a d Iy Iy Iy dx d l

d dx x x d

μμμπππ++Φ===??? 由法拉弟电磁感应定律，其感应电动势为

=d dt Φ

-=00ln ln

22I Iv d l dy d l d dt d

μμππ++-=-=－×10-5（V ） ∵ ＜0

∴ 的方向与所设回路绕行方向相反，即为逆时针方向，在导线ab 段为b →a ，即a 端电势高。

4.在一单缝夫琅禾费衍射实验中，缝宽5a λ=，缝后透镜焦距40f cm =，试求中央条纹和第一级亮纹的宽度。

解：根据sin a k θλ=±【2分】可得对第一和第二暗纹中心有

1sin a θλ=【1分】，2sin 2a θλ=【1分】

因此第一级和第二级暗纹中心在屏上的位置分别为

111tan sin 40(5)8()x f f f a cm θθλλλ=≈=== 【1分】

222tan sin 240(2)(5)16()x f f f a cm θθλλλ=≈=?=?=【1分】

由此得中央亮纹宽度为0122816()x x cm ?==?=【1分】第一级亮纹的宽度为1211688()x x x cm ?=-=-=【1分】

5.某单色光垂直入射到每厘米有6000条刻痕的光栅上，其第一级谱线的角位移为20o ，试求（已知sin 200.342o ≈）：（1）该单色光波长；（2）它的第二级谱线在何处

解：（1）由光栅方程并结合题意有217sin 10sin 206000

5.7010570o d m

λθ--==?=?=【4分】

（2）722

22 5.70106000

arcsin arcsin

10arcsin(0.684)43.2o

d λθ--???====【4分】 6.两个半径分别为R 1=5cm 和R 2=10cm 的同心均匀带电球面,内球面带电q 1=2×10-9C,外球面带电q 2=－2×10-9C.求: r 1=2cm;r 2=15cm 各处的电势。解：依据题意，由电势叠加原理容易求得空间中任意一点的电势为:

12a a a ???=+【2分】

对r 1=2cm 处，由于该点都位于两个球面的内部，对于两个球面所对应的球体而言，它们都是等势体，所以：

199991

1212910210910(210)

180()

440.050.10

r a a o o q q V R R ???πεπε--?????-?=+=+=+=【3分】对r 2=15cm 处，由于该点都位于两个球面的外部，所以：

III

2E σ 3E σ

4E σ 1E σb

E σ

1E σ

23σσ 4

σB

σ3E σ

4E σI

299991

1222910210910(210)

0440.150.15

r a a o o q q r r ???πεπε--?????-?=+=+=+=【3分】

7.已知：导体板A ，面积为S 、带电量Q ，在其旁边放入导体板B （此板原来不带电）。求静电平衡时，金属板上的电荷分布及周围空间的电场分布。解：假设系统达到静电平衡以后，各板板面所带的

电荷面密度如图所示，

对a 点：

312402222o o o o σσσσεεεε---=【1分】对b 点： 31240002222o o

σσσσ

εεεε++-=【1分】

对A 板： 12S S Q σσ+=【1分】对B 板： 340S S σσ+=【1分】解以上诸方程得到：142Q S σσ==

， 232Q

σσ=-=【1分】电场强度的计算可分别根据公式o S σε=求得，在图中三个区域中分别为：12o o Q

E S

σεεI =

=，方向相左；【1分】 322o o o Q E S

σσεεεII =

==，方向相右；【1分】 42o o Q E S

σεεIII =

=，方向相右。【1分】

8. 二个均匀带电球面同心放置，半径分别为R 1和R 2(R 1

因为一个均匀带电q 的球面（半径为R ）的电势分布为

00()

4()4q r R r q r R R

πε?πε?≥??=?

?≤??【2分】

所以，在r

10102

44q q R R ?πεπε=+

012

)4q q R R πε+【2分】在R 1

22002

44q q r R ?πεπε=+

)4q q r R πε+【2分】在r>R 2处 1230044q q r

?πεπε=

04q q r

πε+【1分】解法二：由电势的定义式求解。

(1) 求电场分布: 可由高斯定理或电场叠加原理求得 E 1=0(r

04q r

πε( R 1

04q q r πε+( r>R 2) 【2分】 (2) 求电势分布: 在r

E dr ?∞

=??r r =121

123R R r

R R E dr E dr E dr ∞?+?+????r r r r r r

=【1分】

21122

20044R R

R q q q dr dr r

r πεπε∞

++??=1120120211()44q q q R R R πεπε+-+=12

21()4q q R R πε+【1分】在R 1

E dr ?∞

=??r r =22

23R r

R E dr E dr ∞?+???r r r r

【1分】

21122

200

44R r

R q q q dr dr r

r πεπε∞

++??=112020211()44q q q r R R πεπε+-+=12

021()4q q r R πε+【1分】在r>R 2处, 33r

E dr ?∞

=??r r

=12204r q q dr r πε∞+?=120

4q q r πε+【1分】

五、证明题：

如图所示，长直导线中通有电流I ，另一矩形线圈共N 匝，宽a ，长L ，以v 的速度向右平动，试证明：当d 时线圈中的感应电动势为

02()

INvLa

d d a μπ+。

解一：由动生电动势公式()v B dl ε=???r

r r 求解。

方法一：通有电流I 的长直导线的磁场分布为B=μ0I/2πx ，方向垂直线圈平

面向里。对于线圈的上、下两边，因v B ?r

r 的方向与dl r 的方向垂直，故在线圈

向右平移时，线圈的上下两边不会产生感应电动势，（上、下两导线没切割磁场线），只有左右两边产生动生电动势。而左、右两边中动生电动势的方向相同，都平行纸面向上，可视为并联，所以线圈中的总电动势为

＝1－2＝N[()l

v B dl ???r r r 左

左－()l v B dl ???r r

r 右右]【3分】

=N[00sin 90cos 0sin 90cos 0L

vB dl vB dl ??-????左右] =N[002L

I v

dl d μπ?－002()L I v dl d a μπ+?]=011

()2Nv I L d d a

μπ-+=0

2()INvLa d d a μπ+【3分】＞0，则的方向与1的方向相同，即顺时针方向【3分】。

方法二：当线圈左边距长直导线距离为d 时，线圈左边的磁感应强度B 1=μ0I/2πd ，方向垂直纸面向里。线圈以速度v 运动时左边导线中的动生电动势为

1＝N

()L

v B dl ???

r r r =N 10sin 90cos 0L vB dl ???=NvB 10L dl ?=Nv 02I d

μπL. 方向为顺时针方向【3分】。线圈右边的磁感应强度B 2=μ0I/2π(d+a)，方向垂直纸面向里。当线圈运动时右边导线中的动生电动势为

2 =N

()L

v B dl ???

r r

r =N 20

sin 90cos 0L vB dl ???=NvB 20

L dl ?=Nv

02()

d a μπ+L.

方向为逆时针方【3分】。所以线圈中的感应电动势为

＝1－2= Nv

02I

μπL －Nv 02()I d a μπ+L=02()INvLa d d a μπ+

＞0，即的方向与1的方向相同，为顺时针方向【3分】。

方法三：由 =()L

v B dl ???r r

r ?，积分路径L 取顺时针方向，有

=N[()][()()()()L

v B dl N v B dl v B dl v B dl v B dl ??=??+??+??+???????r r r r r r r r r r

r r r r r ?左

上

右

下

]

=N[()()v B dl v B dl ??+????r r r r

r r 左

右

]=N(vB dl vB dl -??左右左

右

)

=Nv

02I

μπL －Nv 02()I d a μπ+L=02()INvLa d d a μπ+【6分】

＞0，即的方向与闭合路径L 的方向相同，为顺时针方向【3分】。解二：由法拉弟电磁感应定律求解。

因为长直导线的磁场是一非均匀磁场B=μ0I/2πr ，在线圈平面内磁场方向垂直线圈平面向里。故在距长直导线r 处取一长为L ，宽为dr 的小面元dS=Ldr ，取回路绕行方向为顺时针方向，则通过该面元的磁通量

dΦ=B dS ?r r =BdScos0°=02I

Ldr r

μπ

通过总个线圈平面的磁通量（设线圈左边距长直导线距离为x 时）为

Φ=00ln 22x a

S x

I IL x a

d Ldr r x

μμππ++Φ==??【3分】线圈内的感应电动势由法拉弟电磁感应定律为

=－

000(ln )[]22()2()IL NIL NILav d d x a a dx

N N dt dt x x a x dt x a x

μμμπππψΦ+-'=-=-=-=++ 当线圈左边距长直导线距离x=d 时，线圈内的感应电动势为

02()NILav

d a d

μπ+【3分】

因为＞0，所以的方向与绕行方向一致，即为顺时针方向【3分】。感应电动势方向也可由楞次定律判断：当线圈向右平动时，由于磁场逐渐减弱，通过线圈的磁通量减少，所以感应电流所产生的磁场要阻碍原磁通的减少，即感应电流的磁场要与原磁场方向相同，所以电动势方向为顺时针方向。 2. 一圆形载流导线，电流为I ，半径为R 。（1）证明其轴线上的磁场分布为B=

0223/2

2()IR R x μ+；（2）指出磁感应强度B u r

的方向

(1)证：如图所示，把圆电流轴线作为x 轴，并令

原点在圆心上。在圆线圈上任取一电流元Id l r

，它在轴上任一点P 处的磁场d B u r

的方向垂直于d l r 和

r r ，亦即垂直于d l r 和r r 组成的平面。由于d l r 总与r r 垂直，所以d B u r

的大小为

dB=

4Idl

μπ【1分】将d B u r 分解成平行于轴线的分量d B u r

∥和垂直于轴线的分量d B ⊥u r 两部分，

它们的大小分别为

dB ∥=dBs inθ=

4IR

dl r

μπ, d B ⊥=dBcos θ【1分】式中θ是r r

与x 轴的夹角。考虑电流元Id l r 所在直径另一端的电流元在P 点的磁场，可知它的d B ⊥u r 与Id l r

的大小相等方向相反因而相互抵消。由此可知，

整个圆电流垂直于x 轴的磁场d B ⊥?u r

=0【2分】，因而P 点的合磁场的大小为

B=?dB =??

=dl r

dl r RI 303044πμπμ【1分】因为?dl =2πR ，所以上述积分为

203

2R I

μ=

23/2

2()

IR R x μ+【2分】

(2) B u r

的方向沿x 轴正方向，其指向与圆电流的电流流向符合右手螺旋关

系。【2分】

3．圆柱形电容器由两个同轴的金属圆筒组成。如图所示，设筒的长度为L ，两筒的半径分别为R 1和R 2，两筒之间设为真空。证明：该圆柱形电容器的电容为

0212ln(/)

C R R πε=

（电容器的电容定义式为Q

C U

，式中Q 为电容器极板所带的电量，U=φ+－φ-为电容器两极板间的电势差。）

证：为了求出这种电容器的电容，我们假设它带有电量Q(即外筒的内表面和内筒的外表面分别带有电量－Q 和+Q)。忽略两端的边缘效应，可以由高斯定理求出，距离轴线为r 处的真空中一点的电场强度为

0022Q

E r rL

λπεπε=

=. (R 1

U=φ+－φ-=21

02R R Q E dr dr rL

πε-

?=??

r r =

2R Q L

R πε【2分】将此电压代入电容的定义式，就可得圆柱形电容器的电容为

Q C U =

=0212ln(/)

L R R πε【2分】

大学物理模拟试题 (2)汇总

一填空题（共32分） 1．(本题3分)(0355) 假如地球半径缩短1％，而它的质量保持不变，则地球表面的重力加速度g 增大的百分比是________. 2．(本题3分)(0634) 如图所示，钢球A和B质量相等，正被绳牵着以ω0=4rad／s的角速度绕竖直轴转动，二球与轴的距离都为r1=15cm．现在把轴上环C 下移，使得两球离轴的距离缩减为r2=5cm．则钢球的角速度ω=_____ 3．(本题3分)(4454) 。 lmol的单原子分子理想气体，在1atm的恒定压强下，从0℃加热到100℃，则气体的内能改变了_____J．(普适气体常量R=8.31J·mol-1·k-1) 4。(本题3分)(4318) 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． 5。(本题3分)(4687) 已知lmol的某种理想气体(其分子可视为刚性分子)，在等压过程中温度上升1K，内能增加了20.78J，则气体对外作功为______ 气体吸收热量为________.(普适气体常量R=8.31.J·mol-1·K-1) 6．(本题4分)(4140) 所谓第二类永动机是指____________________________________________________ 它不可能制成是因为违背了_________________________________________________。7。(本题3分)(1391)

一个半径为R的薄金属球壳，带有电荷q壳内充满相对介电常量为εr的各向同性均匀电介质．设无穷远处为电势零点,则球壳的电势 U=_________________________. 8．(本题3分)(2620) 在自感系数L=0.05mH的线圈中，流过I=0.8A的电流．在切断电路后经过t=100μs的时间，电流强度近似变为零，回路中产生的平均自感电动势 εL=______________· 9。(本题3分)(5187) 一竖直悬挂的弹簧振子，自然平衡时弹簧的伸长量为x o，此振子自由振动的周期T=____． 10·(本题4分)(3217)：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．二．计算题(共63分) 11．(本题10分)(5264) ，一物体与斜面间的摩擦系数μ=0.20，斜面固定，倾角 a=450．现给予物体以初速率v0=l0m／s，使它沿斜面向上滑，如图所示．求： (1)物体能够上升的最大高度h； (2) 该物体达到最高点后，沿斜面返回到原出发点时速率v． 12。(本题8分)(0130) 如图所示，A和B两飞轮的轴杆在同一中心线上，设两轮的转动惯量分别为J=10kg·m2和J=20 kg·m2．开始时，A轮转速为600rev／min，B轮静止．C 为摩擦啮合器，其转动惯量可忽略不计．A、B分别与C的左、右两个组件相连，当C的左右组件啮合时，B轮得到加速而A轮减速，直到两轮的转速相等为止．设轴光滑，求： (1)两轮啮合后的转速n； (2)两轮各自所受的冲量矩． 13．(本题lO分)(1276) 如图所示，三个“无限长”的同轴导体圆柱面A、B 和C，半径分别为R a、R b、R c. 圆柱面B上带电荷，A 和C都接地．求B的内表面上电荷线密度λl和外表面上电荷线密度λ2之比值λ1/λ2。 14．(本题5分)(1652)

大学物理1试卷

大学物理1试卷1 1.一质点在力F = 5m (5 - 2t ) (SI)的作用下，t =0时从静止开始作直线运动，式中m 为质点的质量，t 为时间，则当t = 5 s 时，质点的速率为 (A) 50 m ·s -1． . (B) 25 m ·s -1． (C) 0． (D) -50 m ·s -1．［］ 2一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 ． (E) L B = L A ，E KA < E KB ．［］ 3.（质量为m 的小孩站在半径为R 的水平平台边缘上．平台可以绕通过其中心的竖直光滑固定轴自由转动，转动惯量为J ．平台和小孩开始时均静止．当小孩突然以相对于地面为v 的速率在台边缘沿逆时针转向走动时，则此平台相对地面旋转的角速度和旋转方向分别为 (A) ??? ??=R J mR v 2ω，顺时针． (B) ?? ? ??=R J mR v 2ω，逆时针． (C) ? ? ? ??+= R mR J mR v 2 2 ω，顺时针． (D) ?? ? ??+=R mR J mR v 22 ω，逆时针．［］ 4.根据高斯定理的数学表达式? ∑?=S q S E 0/d ε 可知下述各种说法中，正确的是： (A) 闭合面内的电荷代数和为零时，闭合面上各点场强一定为零． (B) 闭合面内的电荷代数和不为零时，闭合面上各点场强一定处处不为零． (C) 闭合面内的电荷代数和为零时，闭合面上各点场强不一定处处为零． (D) 闭合面上各点场强均为零时，闭合面内一定处处无电荷．［］ 5. 一空心导体球壳，其内、外半径分别为R 1和R 2，带电荷q ，如图所示．当球壳中心处再放一电荷为q 的点电荷时，则导体球壳的电势(设无穷远处为电势零点)为 (A) 104R q επ ． (B) 2 04R q επ ． (C) 102R q επ . (D) 20R q ε2π ．［］ 6. 电流由长直导线1沿半径方向经a 点流入一电阻均匀的圆环，再由b 点沿半径方向流出，经长直导线2返回电源(如图)．已知直导线上电流为I ，圆环的半径为R ，且a 、b 与圆心O 三点在一直线上．若载流直导线1、2和圆环中的电流在O 点产生的磁感强度分别用1B 、2B 和3B 表示，则O 点磁感强度的大小为 (A) B = 0，因为B 1 = B 2 = B 3 = 0． (B) B = 0，因为虽然B 1≠ 0、B 2≠ 0，但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 ．［］ A B R A R B O

大学物理2最新试题

期末练习一一、选择题、关于库仑定律，下列说法正确的是（）．库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的球体；．根据2021π4r q q F ε=，当两电荷间的距离趋于零时，电场力将趋向无穷大；．若点电荷1q 的电荷量大于2q 的电荷量，则1q 对2q 的电场力大于2q 对1q 的电场力；．库仑定律和万有引力定律的表达式相似，都是平方反比律。、点电荷Q 被曲面S 所包围，从无穷远处引入另一点电荷q 至曲面外一点，如图，则引入前后（）．曲面S 的电场强度通量不变，曲面上各点场强不变；．曲面S 的电场强度通量变化，曲面上各点场强不变；．曲面S 的电场强度通量变化，曲面上各点场强变化；．曲面S 的电场强度通量不变，曲面上各点场强变化；、如图所示，真空中有一电量为 Q 的点电荷，在与它相距为r 的A 点处有一检验电荷 q ，现使检验电荷 q 从A 点沿半圆弧轨道运动到B 点，则电场力做功为（）．0；．r r Qq 2π420?ε；．r r Qq ππ420?ε；．2ππ42 20r r Qq ?ε。、已知厚度为d 的无限大带电导体板，两表面上电荷均匀分布，电荷面密度均为σ，如图所示。则板外两侧电场强度的大小为（）．02εσ=E ；．0 2εσ=E ；．0 εσ= E ；．0=E 。、将平行板电容器的两极板接上电源，以维持其间电压不变，用相对介电常数为r ε的均匀电介质填满板间，则下列说法正确的是（）．极板间电场强度增大为原来的r ε倍；．极板上的电量不变；

．电容增大为原来的r ε倍；．以上说法均不正确。、两个截面不同的铜杆串联在一起，两端加上电压为U ，设通过细杆和粗杆的电流、电流密度大小、杆内的电场强度大小分别为1I 、1j 、1E 与2I 、2j 、2E ，则（）．21I I =、21j j >、21E E >；．21I I =、21j j <、21E E <；．21I I <、21j j >、21E E > ；．21I I <、21j j <、21E E < 。、如图所示，A A '、B B '为两个正交的圆形线圈，A A '的半径为R ，通电流为I ，B B '的半径为R 2，通电流为I 2，两线圈的公共中心O 点的磁感应强度大小为（）．R I B 20μ=；．R I B 0μ=；．R I B 220μ= ；．0=B 。、如图所示，M 、N 为水平面内两根平行金属导轨，ab 与cd 为垂直于导轨并可在其上自由滑动的两根直裸导线，外磁场垂直于水平面向上，当外力使ab 向右平移时，cd 将（）。．不动；．转动；．向左移动；．向右移动。、E 和W E 分别表示静电场和感生电场的电场强度，下列关系式中正确的是（）．0d =??L l E 、0d =??L W l E ；．0d ≠??L l E 、0d ≠??L W l E ；．0d =??L l E 、0d ≠??L W l E ；．0d ≠??L l E 、0d =??L W l E 。

大学物理试题库及答案详解【考试必备】

第一章质点运动学 1 -1 质点作曲线运动,在时刻t 质点的位矢为r ,速度为v ,速率为v,t 至(t ＋Δt )时间内的位移为Δr , 路程为Δs , 位矢大小的变化量为Δr ( 或称Δ｜r ｜),平均速度为v ,平均速率为v ． (1) 根据上述情况,则必有( ) (A) ｜Δr ｜= Δs = Δr (B) ｜Δr ｜≠ Δs ≠ Δr ,当Δt →0 时有｜d r ｜= d s ≠ d r (C) ｜Δr ｜≠ Δr ≠ Δs ,当Δt →0 时有｜d r ｜= d r ≠ d s (D) ｜Δr ｜≠ Δs ≠ Δr ,当Δt →0 时有｜d r ｜= d r = d s (2) 根据上述情况,则必有( ) (A) ｜v ｜= v ,｜v ｜= v (B) ｜v ｜≠v ,｜v ｜≠ v (C) ｜v ｜= v ,｜v ｜≠ v (D) ｜v ｜≠v ,｜v ｜= v 分析与解 (1) 质点在t 至(t ＋Δt )时间内沿曲线从P 点运动到P′点,各量关系如图所示, 其中路程Δs ＝PP′, 位移大小｜Δr ｜＝PP ′,而Δr ＝｜r ｜-｜r ｜表示质点位矢大小的变化量,三个量的物理含义不同,在曲线运动中大小也不相等(注：在直线运动中有相等的可能)．但当Δt →0 时,点P ′无限趋近P 点,则有｜d r ｜＝d s ,但却不等于d r ．故选(B)． (2) 由于｜Δr ｜≠Δs ,故t s t ΔΔΔΔ≠r ,即｜v ｜≠v ．但由于｜d r ｜＝d s ,故t s t d d d d =r ,即｜v ｜＝v ．由此可见,应选(C)． 1 -2 一运动质点在某瞬时位于位矢r (x,y )的端点处,对其速度的大小有四种意见,即 (1)t r d d ； (2)t d d r ； (3)t s d d ； (4)2 2d d d d ?? ? ??+??? ??t y t x ．下述判断正确的是( ) (A) 只有(1)(2)正确 (B) 只有(2)正确

2大学物理期末试题及答案

1 大学物理期末考试试卷一、填空题（每空2分，共20分） 1.两列简谐波发生干涉的条件是，，。 2．做功只与始末位置有关的力称为。 3．角动量守恒的条件是物体所受的等于零。 4．两个同振动方向、同频率、振幅均为A 的简谐振动合成后振幅仍为A ，则两简谐振动的相位差为。 5．波动方程 ??? ?? -=c x t A y ωcos 当x=常数时的物理意义是。 6．气体分子的最可几速率的物理意义是。 7．三个容器中装有同种理想气体，分子数密度相同，方均根速率之比为 4:2:1)(:)(:)(2 /122/122/12=C B A v v v ，则压强之比=C B A P P P :: 。 8．两个相同的刚性容器，一个盛有氧气，一个盛氦气（均视为刚性分子理想气体）。开始他们的压强和温度都相同，现将3J 的热量传给氦气，使之升高一定的温度。若使氧气也升高同样的温度，则应向氧气传递的热量为 J 。二、选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分） 1. 一个质点作圆周运动时，则有（） A. 切向加速度一定改变，法向加速度也改变。 B. 切向加速度可能不变，法向加速度一定改变。 C. 切向加速度可能不变，法向加速度改变。 D. 切向加速度一定改变，法向加速度不变。 2. 一个物体沿固定圆弧光滑轨道由静止下滑，在下滑过程中( ) A. 它的加速度方向永远指出圆心,其速率保持不变. B. 它受到的轨道的作用力的大小不断增加. C. 它受到的合外力的大小变化,方向永远指向圆心. D. 它受到的合外力的大小不变,其速率不断增加. 3. 一质量为m,长度为L 的匀质细杆对过杆中点且垂直的轴的转动惯量为( ) A. 2 21mL B. 23 1mL C. 241mL D. 2121mL 4.物体A 的质量是B 的2倍且静止,物体B 以一定的动能E 与A 碰撞后粘在一块并以共同的速度运动, 碰撞后两物体的总动能为( ) A. E B. E/2 C. E/3 D. 2E/3 5.一质量为0.02kg 的弹簧振子, 振幅为0.12m, 周期为2s,此振动系统的机械能为 ( ) A. 0.00014J 6. 有两个倾角不同、高度相同、质量一样的斜面放在光滑的水平面上，斜面是光滑的，有两个一样的物块分别从这两个斜面的顶点由静止开始下滑，则（） A ．物块到达斜面底端时的动量相等。 B ．物块到达斜面底端时的动能相等。 C ．物块和斜面组成的系统，机械能不守恒。 D ．物块和斜面组成的系统水平方向上动量守恒。 7. 假设卫星环绕地球作椭圆运动，则在运动过程中，卫星对地球中心的（） A ．角动量守恒，动能守恒。 B ．角动量守恒，机械能守恒。 C ．角动量不守恒，机械能守恒。 D ．角动量不守恒，动量也不守恒。 8.把理想气体的状态方程写成=T PV 恒量时，下列说法中正确的是 ( ) A. 对一定质量的某种气体，在不同状态下，此恒量不等， B. 对摩尔数相同的不同气体，此恒量相等， C. 对不同质量的同种气体，此恒量相等， D. 以上说法都不对。

大学物理期末考试题库

1某质点的运动学方程x=6+3t-5t 3，则该质点作（ D ）（A ）匀加速直线运动，加速度为正值（B ）匀加速直线运动，加速度为负值（C ）变加速直线运动，加速度为正值（D ）变加速直线运动，加速度为负值 2一作直线运动的物体，其速度x v 与时间t 的关系曲线如图示。设21t t →时间内合力作功为A 1，32t t →时间内合力作功为A 2，43t t → （C ）（A ）01?A ，02?A ，03?A （B ）01?A ，02?A ， 03?A （C ）01=A ，02?A ，03?A （D ）01=A ，02?A ，03?A 3 关于静摩擦力作功，指出下述正确者（ C ）（A ）物体相互作用时，在任何情况下，每个静摩擦力都不作功。（B ）受静摩擦力作用的物体必定静止。（C ）彼此以静摩擦力作用的两个物体处于相对静止状态，所以两个静摩擦力作功之和等于零。 4 质点沿半径为R 的圆周作匀速率运动，经过时间T 转动一圈，那么在2T 的时间内，其平均速度的大小和平均速率分别为（B ）（A ），（B ） 0，（C ）0， 0 （D ）T R π2， 0 5、质点在恒力F ρ作用下由静止开始作直线运动。已知在时间1t ?内，速率由0增加到υ；在2t ?内，由υ增加到υ2。设该力在1t ?内，冲量大小为1I ，所作的功为1A ；在2t ?内，冲量大小为2I ，所作的功为2A ，则（ D ） A ．2121;I I A A <= B. 2121;I I A A >= C. 2121;I I A A => D. 2121;I I A A =< 6如图示两个质量分别为B A m m 和的物体A 和B 一起在水平面上沿x 轴正向作匀减速直线运动，加速度大小为a ，A 与B 间的最大静摩擦系数为μ，则A 作用于B 的静摩擦力 F 的大小和方向分别为（D ）轴正向相反与、轴正向相同与、轴正向相同与、轴正向相反与、x a m D x a m x g m x g m B B B B ,,C ,B ,A μμT R π2T R π2T R π2t

大学物理试题及答案()

第2章刚体的转动一、选择题 1、如图所示，A 、B 为两个相同的绕着轻绳的定滑轮．A 滑轮挂一质量为M 的物体，B 滑轮受拉力F ，而且F ＝Mg ．设A 、B 两滑轮的角加速度分别为?A 和?B ，不计滑轮轴的摩擦，则有 (A) ?A ＝?B ． (B) ?A ＞?B ． (C) ?A ＜?B ． (D) 开始时?A ＝?B ，以后?A ＜?B ．［］ 2、有两个半径相同，质量相等的细圆环A 和B ．A 环的质量分布均匀，B 环的质量分布不均匀．它们对通过环心并与环面垂直的轴的转动惯量分别为J A 和J B ，则 (A) J A ＞J B ． (B) J A ＜J B ． (C) J A = J B ． (D) 不能确定J A 、J B 哪个大．［］ 3、如图所示，一匀质细杆可绕通过上端与杆垂直的水平光滑固定轴O 旋转，初始状态为静止悬挂．现有一个小球自左方水平打击细杆．设小球与细杆之间为非弹性碰撞，则在碰撞过程中对细杆与小球这一系统 (A) 只有机械能守恒． (B) 只有动量守恒． (C) 只有对转轴O 的角动量守恒． (D) 机械能、动量和角动量均守恒．［］ 4、质量为m 的小孩站在半径为R 的水平平台边缘上．平台可以绕通过其中心的竖直光滑固定轴自由转动，转动惯量为J ．平台和小孩开始时均静止．当小孩突然以相对于地面为v 的速率在台边缘沿逆时针转向走动时，则此平台相对地面旋转的角速度和旋转方向分别为 (A) ??? ??=R J mR v 2 ω，顺时针． (B) ?? ? ??=R J mR v 2ω，逆时针． (C) ??? ??+=R mR J mR v 22ω，顺时针． (D) ?? ? ??+=R mR J mR v 22ω，逆时针。［］ 5、如图所示，一静止的均匀细棒，长为L 、质量为M ，可绕通过棒的端点且垂直于棒长的光滑固定轴O 在水平面内转动，转动惯量为231ML ．一质量为m 、速率为v 的子弹在水平面内沿与棒垂直的方向射出并穿出棒的自由端，设穿过棒后子弹的速率为v 2 1，则此时棒的角速度应为 (A) ML m v ． (B) ML m 23v ．

大学物理考试题库-大学物理考试题

马文蔚（ 112 学时） 1-9 章自测题第 1 部分：选择题习题 1 1-1 质点作曲线运动，在时刻t质点的位矢为r ，速度为 v ，t 至 t t 时间内的位移为r ，路程为s，位矢大小的变化量为r （或称r ），平均速度为v ，平均速率为v 。（1）根据上述情况，则必有（）（A ）r s r （B ）（C）（D ）r s r ，当t0 时有 dr ds dr r r s ，当t0 时有 dr dr ds r s r ，当t0 时有 dr dr ds （2）根据上述情况，则必有（）（A ）（C）v v, v v（ B）v v, v v v v, v v（D ）v v, v v 1-2 一运动质点在某瞬间位于位矢r ( x, y) 的端点处，对其速度的大小有四种意见，即（1）dr ；（ 2） dr ；（3） ds ；（4）( dx )2( dy )2 dt dt dt dt dt 下列判断正确的是：（A ）只有（ 1）（2）正确（B ）只有（ 2）正确（C）只有（ 2）（3）正确（D ）只有（ 3）（ 4）正确 1-3 质点作曲线运动，r 表示位置矢量，v 表示速度， a 表示加速度，s表示路程，a t表示切向加速度。对下列表达式，即（1）dv dt a ；（2） dr dt v ；（3） ds dt v ；（4）dv dt a t。下述判断正确的是（）（A ）只有（ 1）、（ 4）是对的（B ）只有（ 2）、（4）是对的（C）只有（ 2）是对的（ D）只有（ 3）是对的 1-4 一个质点在做圆周运动时，则有（）（A ）切向加速度一定改变，法向加速度也改变（B ）切向加速度可能不变，法向加速度一定改变（C）切向加速度可能不变，法向加速度不变（D ）切向加速度一定改变，法向加速度不变 1-5 如图所示，湖中有一小船，有人用绳绕过岸上一定高度处的定滑轮拉湖中的船向岸边

大学物理1 模拟试卷及答案

大学物理模拟试卷一一、选择题:（每小题3分，共30分） 1.一飞机相对空气的速度为200km/h，风速为56km/h，方向从西向东。地面雷达测得飞机速度大小为192km/h，方向是：（）（A）南偏西16.3o；（B）北偏东16.3o；（C）向正南或向正北；（D）西偏东16.3o；2．竖直的圆筒形转笼，半径为R，绕中心轴OO'转动，物块A紧靠在圆筒的内壁上，物块与圆筒间的摩擦系数为μ，要命名物块A不下落，圆筒转动的角速度ω至少应为：（）（A）；（B）；（C）；（D）； 3．质量为m=0.5kg的质点，在XOY坐标平面内运动，其运动方程为x=5t,y=0.5t2(SI)，从t=2s到t=4s这段时间内，外力对质点作功为（）（A）1.5J ； (B) 3J； (C) 4.5J ； (D) -1.5J； 4．炮车以仰角θ发射一炮弹，炮弹与炮车质量分别为m和M，炮弹相对于炮筒出口速度为v，不计炮车与地面间的摩擦，则炮车的反冲速度大小为（）（A）； (B) ； (C) ； (D) 5．A、B为两个相同的定滑轮，A滑轮挂一质量为M的物体，B滑轮受拉力为F，而且F=Mg,设A、B两滑轮的角加速度分别为βA和βB，不计滑轮轴的摩擦，这两个滑轮的角加速度的大小比较是（）（A）βA=β B ； (B)βA>β B； (C)βA<βB； (D)无法比较； 6．一倔强系数为k的轻弹簧，下端挂一质量为m的物体，系统的振动周期为T。若将此弹簧截去一半的长度，下端挂一质量为0.5m的物体，则系统振动周期T2等于（）（A）2T1； (B)T1； (C) T1/2 ； (D) T1/4 ； 7．一平面简谐波在弹性媒质中传播时，媒质中某质元在负的最大位移处，则它的能量是：（）（A）动能为零，势能最大；（B）动能为零，势能为零；（C）动能最大，势能最大；（D）动能最大，势能为零。 8．在一封闭容器中盛有1mol氦气（视作理想气体），这时分子无规则运动的平均自由程仅决定于: （） (A) 压强p；（B）体积V；（C）温度T； (D)平均碰撞频率Z； 9．根据热力学第二定律判断下列哪种说法是正确的（）（A）热量不可能从低温物体传到高温物体；（B）不可能从单一热源吸取热量使之全部转变为有用功；（C）摩擦生热的过程是不可逆的；（D）在一个可逆过程中吸取热量一定等于对外作的功。 10．在参照系S中，有两个静止质量都是m0的粒子A和B，分别以速度v沿同一直线相向运动，相碰后合在一起成为一个粒子，则其静止质量M0的值为：（）

大学物理期末考试题库

1某质点的运动学方程x=6+3t-5t 3 ，则该质点作（ D ）（A ）匀加速直线运动，加速度为正值（B ）匀加速直线运动，加速度为负值（C ）变加速直线运动，加速度为正值（D ）变加速直线运动，加速度为负值 2一作直线运动的物体，其速度x v 与时间t 的关系曲线如图示。设21t t →时间合力作功为 A 1，32t t →时间合力作功为A 2，43t t → 3 C ）（A ）01?A ，02?A ，03?A （B ）01?A ，02?A ， 03?A （C ）01=A ，02?A ，03?A （D ）01=A ，02?A ，03?A 3 关于静摩擦力作功，指出下述正确者（ C ）（A ）物体相互作用时，在任何情况下，每个静摩擦力都不作功。（B ）受静摩擦力作用的物体必定静止。（C ）彼此以静摩擦力作用的两个物体处于相对静止状态，所以两个静摩擦力作功之和等于零。 4 质点沿半径为R 的圆周作匀速率运动，经过时间T 转动一圈，那么在2T 的时间，其平均速度的大小和平均速率分别为（B ）（A ），（B ） 0，（C ）0， 0 （D ） T R π2， 0 5、质点在恒力F 作用下由静止开始作直线运动。已知在时间1t ?，速率由0增加到υ；在2t ?，由υ增加到υ2。设该力在1t ?，冲量大小为1I ，所作的功为1A ；在2t ?，冲量大小为2I ，所作的功为2A ，则（ D ） A ．2121;I I A A <= B. 2121;I I A A >= C. 2121;I I A A => D. 2121;I I A A =< 6如图示两个质量分别为B A m m 和的物体A 和B 一起在水平面上沿x 轴正向作匀减速直线运动，加速度大小为a ，A 与B 间的最大静摩擦系数为μ，则A 作用于B 的静摩擦力F 的大小和方向分别为（D ）轴正向相反与、轴正向相同与、轴正向相同与、轴正向相反与、x a m D x a m x g m x g m B B B B ,,C ,B ,A μμT R π2T R π2T R π2t

大学物理1试卷二

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 b q q r ε-? 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 L H 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 L H l I ?=-? ； D. d 30L H 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

中国石油大学大学物理2-1期末试题

一、选择题（共10小题，每小题3分，共30分） 1、（本题3分）质量为m ＝0.5 kg 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 =2 s 到t =4 s 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 ．［］ 2、（本题3分）速率分布函数f (v )的物理意义为： (A) 具有速率v 的分子占总分子数的百分比． (B) 速率分布在v 附近的单位速率间隔中的分子数占总分子数的百分比． (C) 具有速率v 的分子数． (D) 速率分布在v 附近的单位速率间隔中的分子数．［］ 3、（本题3分）一绝热容器被隔板分成两半，一半是真空，另一半是理想气体．若把隔板抽出，气体将进行自由膨胀，达到平衡后 (A) 温度不变，熵增加． (B) 温度升高，熵增加． (C) 温度降低，熵增加． (D) 温度不变，熵不变．［］ 4、（本题3分）根据热力学第二定律可知： (A) 功可以全部转换为热，但热不能全部转换为功． (B) 热可以从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体． (C) 不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程． (D) 一切宏观的自发过程都是不可逆的．［］ 5、（本题3分）一平面余弦波在t = 0时刻的波形曲线如图所示，则O 点的振动初相位? 为： (A) 0． (B) π2 1． (C) π ． (D) π23（或π-2 1）． [ ］

6、（本题3分）一平面简谐波在弹性媒质中传播，在某一瞬时，媒质中某质元正处于平衡位置，此时它的能量是 (A) 动能为零，势能最大．(B) 动能为零，势能为零． (C) 动能最大，势能最大．(D) 动能最大，势能为零．［］ 7、（本题3分）一机车汽笛频率为750 Hz，机车以时速90公里远离静止的观察者．观察者听到的声音的频率是（设空气中声速为340 m/s） (A) 810 Hz．(B) 699 Hz． (C) 805 Hz．(D) 695 Hz．［］ 8、（本题3分）在双缝干涉实验中，入射光的波长为λ，用玻璃片遮住双缝中的一个缝，若玻璃片中光程比相同厚度的空气的光程大2.5 λ，则屏上原来的明纹处 (A) 仍为明条纹．(B) 变为暗条纹． (C) 既非明纹也非暗纹．(D) 无法确定是明纹，还是暗纹．［］ 9、（本题3分）斯特角i0，则在界面2的反射光 (A) 是自然光． (B) 是线偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面． (C) 是线偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面． (D) 是部分偏振光．［］ 10、（本题3分）一束光是自然光和线偏振光的混合光，让它垂直通过一偏振片．若以此入射光束为轴旋转偏振片，测得透射光强度最大值是最小值的5倍，那么入射光束中自然光与线偏振光的光强比值为 (A) 1 / 2．(B) 1 / 3． (C) 1 / 4．(D) 1 / 5．［］

大学物理考试试题

一、选择题（每小题2分，共20分） 1. 关于瞬时速率的表达式，正确的是（ B ） (A) dt dr =υ； (B) dt r d = υ; (C) r d =υ; (D) dr dt υ= r 2. 在一孤立系统内，若系统经过一不可逆过程，其熵变为S ?，则下列正确的是（ A ） (A) 0S ?>; (B) 0S ?< ; (C) 0S ?= ; (D) 0S ?≥ 3. 均匀磁场的磁感应强度B 垂直于半径为r 的圆面，今以该圆面为边界，作以半球面S ，则通过S 面的磁通量的大小为（ B ）（A ）2πr 2B; (B) πr 2B; （C ）0; （D ）无法确定 4. 关于位移电流，有下面四种说法，正确的是（ A ）（A ）位移电流是由变化的电场产生的；（B ）位移电流是由变化的磁场产生的；（C ）位移电流的热效应服从焦耳—楞次定律；（D ）位移电流的磁效应不服从安培环路定律。 5. 当光从折射率为1n 的介质入射到折射率为2n 的介质时，对应的布儒斯特角b i 为（ A ） 2 1 1 2 (A)( );(B)( );(C) ;(D)02 n n arctg arctg n n π 6. 关于电容器的电容，下列说法正确．．的是（ C ） (A) 电容器的电容与板上所带电量成正比 ; (B) 电容器的电容与板间电压成反比; (C)平行板电容器的电容与两板正对面积成正比 ;(D) 平行板电容器的电容与两板间距离成正比 7. 一个人站在有光滑转轴的转动平台上，双臂水平地举二哑铃。在该人把二哑铃水平收缩到胸前的过程中，人、哑铃与转动平台组成的系统（ C ）（A ）机械能守恒，角动量不守恒；（B ）机械能守恒，角动量守恒；（C ）机械能不守恒，角动量守恒；（D ）机械能不守恒，角动量也不守恒； 8. 某气体的速率分布曲线如图所示，则气体分子的最可几速率v p 为（ A ） (A) 1000 m ·s -1 ; （B ）1225 m ·s -1 ; (C) 1130 m ·s -1 ; (D) 1730 m ·s -1 得分

大学物理考试试题与解答

西华大学课程考核半期试题卷试卷编号（ 2011__ 至 2012____ 学年第__1__学期）课程名称：大学物理A(2) 考试时间： 80 分钟课程代码： 7200019 试卷总分： 100 分考试形式：闭卷学生自带普通计算器: 一.（10分）一电子绕一带均匀电荷的长直导线以2×104 m ·s -1 的匀速率作圆周运动．求带电直线上的线电荷密度．(电子质量0m =9.1×10-31 kg ，电子电量e =1.60×10-19 C) 解: 设均匀带电直线电荷密度为λ，在电子轨道处场强 r E 0π2ελ = 电子受力大小 r e eE F e 0π2ελ = = ∴ r v m r e 2 0π2 =ελ 得 132 0105.12π2-?== e mv ελ1m C -? 二．（20分）如图所示，有一带电量为Q=8.85×10-4C, 半径为R=1.00m 的均匀带电细圆环水平放置。在圆环中心轴线的上方离圆心R 处，有一质量为m=0.50kg 、带电量为q=3.14×10-7C 的小球。当小球从静止下落到圆心位置时，它的速率为多少m/s ？[重力加速度g=10m/s 2，ε0=8.85×10-12C 2/（N.m 2）]

图11 解：设圆环处为重力势能零点，无穷远处为电势能零点。初始状态系统的重力势能为mgR ，电势能为R qQ 240πε 末状态系统的动能为22 1 mv ，电势能为R qQ 04πε 整个系统能量守恒，故 R qQ mv R qQ mgR 02042124πεπε+= + 解得： 4.13/v m s = = = 三．（20分）一根很长的同轴电缆，由一导体圆柱(半径为a )和一同轴的导体圆管(内、外半径分别为b ,c )构成，如图所示．使用时，电流I 从一导体流去，从另一导体流回．设电流都是均匀地分布在导体的横截面上，求：(1)导体圆柱内(r ＜a ),(2)两导体之间(a ＜r ＜b )，（3）导体圆筒内(b ＜r ＜c )以及(4)电缆外(r ＞c )各点处磁感应强度的大小. 解： ?∑μ=?L I l B 0d (1)a r < 22 02R Ir r B μπ= 2 02R Ir B πμ= (2) b r a << I r B 02μπ=

大学物理下试题库

大学物理（下）试题库第九章静电场知识点1：电场、电场强度的概念 1、、【】下列说法不正确的是： A ：?只要有电荷存在，电荷周围就一定存在电场； ?B?：电场是一种物质； ?C?：电荷间的相互作用是通过电场而产生的； ?D ：电荷间的相互作用是一种超距作用。 2、【】?电场中有一点P ，下列说法中正确的是： ?A ：?若放在P 点的检验电荷的电量减半，则P 点的场强减半； ?B ：若P 点没有试探电荷，则P 点场强为零； ?C ：?P 点的场强越大，则同一电荷在P 点受到的电场力越大； ?D ：?P 点的场强方向为就是放在该点的电荷受电场力的方向 3、【】关于电场线的说法，不正确的是：? A ：?沿着电场线的方向电场强度越来越小； ?B ：?在没有电荷的地方，电场线不会中止； ?C ：?电场线是人们假设的，用以形象表示电场的强弱和方向，客观上并不存在： ?D ：电场线是始于正电荷或无穷远，止于负电荷或无穷远。? 4、【】下列性质中不属于静电场的是： A ：物质性； B ：叠加性； C ：涡旋性； D ：对其中的电荷有力的作用。 5、【】在坐标原点放一正电荷Q ，它在P 点(x=+1, y=0)产生的电场强度为E ．现在，另外有一个负电荷 -2Q ，试问应将它放在什么位置才能使P 点的电场强度等于零？ (A) x 轴上x>1． (B) x 轴上00 6、真空中一点电荷的场强分布函数为：E = ___________________。 7、半径为R ，电量为Q 的均匀带电圆环，其圆心O 点的电场强度E=_____ 。 8、【】两个点电荷 21q q 和固定在一条直线上。相距为d ，把第三个点电荷3q 放在21,q q 的延长线上，与 2q 相距为d ，故使3q 保持静止，则（A ）21 2q q = （B ）212q q -= （C ） 214q q -= （D ）2122q q -= 9、如图一半径为R 的带有一缺口的细圆环，缺口长度为d (d<

大学物理1-1测试题及答案(1,2)

大学物理1-1测试题及答案（第一，二章）班级：姓名：得分：一、简答题(每题5分,共20分) (1) 什么情况下可以把待研究的物体抽象为质点?不能抽象为质点时该怎么办？答：当物体运动的尺度远大于物体本身的尺寸时可将其看成质点。若物体不能被抽象为一个质点，则可将物体分成很多部分，使得每一部分足够小，以至于可将其看成质点；这样，便可将物体看成是由若干质点组成的质点系。 (2) 什么是质点的运动方程，它与质点的瞬时速度及瞬时加速度有何关系？答：质点运动方程是质点位置矢量与时间的函数关系，即()r t 。瞬时速度()v t 是()r t 关于时间的一阶微商，即()()dr t v t dt = ；瞬时加速度()a t 是()r t 关于时间的二阶微商，即22()()d r t a t dt =。 (3) 描述质点圆周运动的线量与角量有哪些，它们有何关系？答：描述质点圆周运动的线量有：路程ds 、速率v 、切向加速度t a 、法向加速度 n a ；角量有：角位移d θ、角速度ω、角加速度α。它们之间有如下关系：ds Rd θ=、 ds v R dt ω==、t dv a R dt α==、22n v a R R ω==。 (4) 什么是惯性系和非惯性系，试举例说明？牛顿定律成立的条件是什么？答：惯性系是指牛顿定律在其中严格成立的参考系，否则为非惯性系；地球、太阳就近似为惯性系。牛顿定律成立的条件是：针对宏观低速运动的物体；针对惯性系中的质点。二、选择题(每题4分,共20分)

（1）下列说法正确的是：（ D ） (A)加速度恒定不变时，物体的运动方向也不变 (B)平均速率等于平均速度的大小 (C)当物体的速度为零时，加速度必定为零 (D)质点作曲线运动时，其速度大小的变化产生切向加速度，速度方向变化产生法向加速度（2）质点作曲线运动，r 表示位置矢量，v 表示速度，a 表示加速度，s 表示路程。对下列表达式， [1]dv dt a = [2]dr dt v = [3]ds dt v = [4]dv dt a = 下述判断正确的是( C ) (A) [1]、[4]正确 (B) [2]、[4]正确 (C) [3]、[4]正确 (D) 只有[3]正确（3）在升降机天花板上拴有轻绳，其下端系一重物，当升降机以加速度a 1上升时，绳中的张力正好等于绳子所能承受的最大张力的一半，问升降机以多大加速度上升时，绳子刚好被拉断？（ C ） (A) 2a 1． (B) 2(a 1+g )． (C) 2a 1＋g ． (D) a 1＋g ．（4）如图所示，一轻绳跨过一个定滑轮，两端各系一质量分别为1m 和2m 的重物，且12m m >。滑轮质量及一切摩擦均不计，此时重物的加速度的大小为a 。今用竖直向下的恒力1F m g =代替质量为1m 的重物，加速度为a ', 则：（ B ）（A ）a a '=；（B ）a a '> (C)a a '< (D)不能确定（5）如图所示，用水平力F 把木块压在竖直的墙面上并保持静止。当F 逐渐增大时，木块所受到的摩擦力（ B ）（A ）恒为零（B ）不为零，但保持不变（C ）随F 成正比地增加（D ）开始随F 增大，达到某一最大值后，就保持不变。三、填空题(每空3分,共30分) （1）质点的运动方程是??()cos sin r t R ti R tj ωω=+，式中ω和R 是正的常量。从t=/πω

大学物理2试卷二带答案

大学物理2试卷二一、填空题（共21分） 1（本题3分）两种不同的理想气体，若它们的最概然速率相等，则它们的 (A) 平均速率相等，方均根速率相等． (B) 平均速率相等，方均根速率不相等． (C) 平均速率不相等，方均根速率相等． (D) 平均速率不相等，方均根速率不相等．［］ 2（本题3分）一定量的理想气体，在温度不变的条件下，当体积增大时，分子的平均碰撞频率Z 和平均自由程λ的变化情况是： (A) Z 减小而λ不变． (B) Z 减小而λ增大． (C) Z 增大而λ减小． (D) Z 不变而λ增大．［］ 3（本题3分）一辆汽车以25 m/s 的速度远离一辆静止的正在鸣笛的机车．机车汽笛的频率为600 Hz ，汽车中的乘客听到机车鸣笛声音的频率是（已知空气中的声速为330 m/s ） (A) 550 Hz ． (B) 645 Hz ． (C) 555 Hz ． (D) 649 Hz ．［］ 4（本题3分）如图，用单色光垂直照射在观察牛顿环的装置上．当平凸透镜垂直向上缓慢平移而远离平面玻璃时，可以观察到这些环状干涉条纹 (A) 向右平移． (B) 向中心收缩． (C) 向外扩张． (D) 静止不动． (E) 向左平移．［］ 5（本题3分）一束自然光自空气射向一块平板玻璃(如图)，设入射角等于布儒斯特角i 0，则在界面 2 的反射光 (A) 是自然光． (B) 是线偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面． (C) 是线偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面． (D) 是部分偏振光．［］ 6（本题3分）用频率为ν 的单色光照射某种金属时，逸出光电子的最大动能为E K ；若改用频率为 2ν 的单色光照射此种金属时，则逸出光电子的最大动能为： (A) 2 E K ． . (B) 2h ν - E K ． (C) h ν - E K ． (D) h ν + E K ．［］ 7（本题3分）不确定关系式h p x x ≥???表示在x 方向上 (A) 粒子位置不能准确确定． (B) 粒子动量不能准确确定． (C) 粒子位置和动量都不能准确确定． (D) 粒子位置和动量不能同时准确确定．［］气