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1、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 的圆周运动，运动学方程为 (SI) ，则 t 时刻质点的R23t角加速度和法向加速度大小分别为A. 4 rad/s2 和 4R m/s2 ； B. 4 rad/s2和 16Rt2 m/s2 ； C. 4t rad/s2和 16Rt2 m/s2 ； D. 4t rad/s2和 4Rt2 m/s2 . 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 ，则可肯定 0qA. 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；
2、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 和 ( ), 所带电荷分别为aRbabR和 设某点与球心相距 ，当 时，取无限远处为零电势，该点aqb rr的电势为 A. ； B. ；014abqr014abqrC. ； D. . 0abR0abR4. （本题 3 分）如图所示，流出纸面的电流为 ，流进纸面的电流为 ，该两电流均为恒2I I定电流 为该两电流在空间各处所产生的磁场的磁场强Hv度 表示 沿图中所示闭合曲线 的线积分，此曲dLlL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. ； B. ；LlIvd3LHlIvC. ； D.
3、 . dH 05. （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 I1，CD 中通以电流 I2，则导线 CD所受安培力的大小为：I2a bC DI1AB (A) ； (B) ；bIxF210bIaF210)(C) ； (D) . a+ln=ln106. （本题 3 分）面积为 和 的两圆线圈 1、2 如图放置，通有相同的电流 线圈 1 的电S2 I流所产生的通过线圈 2 的磁通用 表示，线圈 2 的电流所产生的通过线圈 1 的磁通用 表示，则 和121的大小关系为12A. ； B
4、. ；1221C. ； D. . C 27. （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 的质点在力 (SI)的作用下，从静止出发沿 轴正向2kgm12
5、Ftir x作直线运动，前三秒内该力所作的功为_ _ 解: 3200d0ttmv320154 d27m/stmv1 79JW9.（本题 3 分）长为 、质量为 的匀质杆可绕通过杆一端 的水平光滑固定轴转动，转动lMO惯量为 ，开始时杆竖直下垂，如图所示有一质量为 21 m的子弹以水平速度 射入杆上 点，并嵌在杆中， ，0vA23lA则子弹射入后瞬间杆的角速度_ _ 解: 由系统角动量守恒得 22021()33llmMlv06 4/l10（本题 3 分）长为 L 的直导线上均匀地分布着线电荷密度为 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
6、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 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: d2LLHllrviI由安培环路定理得 22IIBHrr12（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。解: 20.5.0.2 NFIBL= 0nmSeMmBvv。13（本题 3 分）观察者甲以 的速度（ 为真空中
7、光速）相对于静止的观察者乙运动，若甲45cc携带一长度为 、截面积为 ，质量为 的棒，此棒长度沿运动方向，则 lS(1) 甲测得此棒的体密度为 ； (2) 乙测得此棒的体密度为 解: (1) mlS(2) 因 , 所以 2211， 2519m lSlS（ ）I A C O Bv I I14. 某加速器将电子加速到能量 时，该电子的动能 6210eVEkEeV（电子的静止质量 ） 3199.1kg,=.Jme -解: 226005kcmc三、计算题（共 58 分）15.（本题 10 分） 质量为 、半径为 R 的滑轮，可绕水平光滑固定124kgM轴转动，一轻绳缠绕于轮上，另一端通过质量为 、25
8、kgM半径为 r 的定滑轮悬有 的物体设绳与定滑轮间无10m相对滑动，求当重物由静止开始下降了 时，物体的0.mh加速度和速度 16.（本题 10 分）一个细玻璃棒被弯成半径为 的半圆形，沿其上半部分R均匀分布有电荷 ，沿其下半部分均匀分布有电荷 ，QQ如图所示试求圆心 处的电场强度O17.（本题 10 分） 球形电容器，如图。内半径为 R1，外半径为 R2，两球面间充有相对介电常量为 r 的均匀电介质，设内、外球面上带电荷分别为 Q和Q。 (1) 利用高斯定理求电容器极板间的电场分布； (2) 求电容器极板间的电势差； (3) 求该电容器的电容；(4) 求电容器储存的能量。18.（本题 8
9、分）将通有电流 I 的导线在同一平面内弯成如图所示的形状，求 D 点的磁感应强度 的大小 Bv R2 Or R1 D b A B C a I b 19.（本题 10 分）通有电流 I =10A 的长直导线旁，有一长 l =0.2m 的金属棒 ab，以v=2m/s 的速度平动，方向如图所示。棒 ab、速度 v 和长直导线三者共面，求棒 ab经过图示位置时，棒中动生电动势的大小，并指出 a、b 两端哪端的电势高。 20.（本题 10 分）在惯性系 S 中，相距 的两个地方发生两事件，42160mx时间间隔 而在相对 S 系沿 x 轴正方向作匀速直线运动的 S系中421.50st。观测到这两事件却是
10、同时发生的，问： (1) S系相对 S 系的运动速度是多少？ (2) S系中测得这两事件的空间间隔是多少？)v0.1mab60I大学物理 1 试题二答案一、选择题（共 21 分）1. (本题 3 分）B2. (本题 3 分）C 3. (本题 3 分）C4. (本题 3 分）B5. (本题 3 分）C6. (本题 3 分）C7. (本题 3 分）A二、填空题（共 21 分）8. (本题 3 分）729J9(本题 3 分）06v4/Mml10. (本题 3 分）0ln1 )La11. (本题 3 分）rIH2rIHB212. (本题 3 分）0.283 或 0 .013. (本题 3分）mlS25
11、9l14. (本题 3 分）61.0三、计算题（共 58 分）15.（本题 10 分） 各物体的受力情况如图所示由转动定律、牛顿第二定律及运动学方程，可列出以下联立方程：211TRM22rrmga12R联立解方程，得 2124m/sM因 ，所以 2ahv /sahv16.（本题 10 分）解:把所有电荷都当作正电荷处理,在 处取微小电荷d2d/qlQdq 在 处产生的电场强度 O2200d4qER按 角变化，将 分解成二个分量：d20dsinsindxQ20cocoyER对各分量分别积分，积分时考虑到一半是负电荷/220/2sindsi0xQ/2 20 0/2cocy QERR17. （本题
12、10 分）解：(1) 根据有介质时的高斯定理可得两筒之间的电场强度的大小为 24QDr介质中的场强大小分别为 0rE(2) 两球面间电势差 21dRUv012()4rR (3) 电容 0214rRQCU(4) 电场能量 2210()8rW18.（本题 8 分）解：其中 3/4 圆环在 D 处的场 )/(301aIBAB 段在 D 处的磁感强度 24/02bBC 段在 D 处的磁感强度 )()3I、 、 方向相同，可知 D 处总的 B 为 1Bv23)2(40baI19.（本题 10 分）解：在 ab 棒上离长直导线 x 处取长度元 dl，x 处的磁感强度为 02IB且有 dcos6l整个棒 ab 中的感应电动势为0.20.1d() cos60bil aIIxBllxvva 端的电势高。 60n
