《[精编]大物期中试卷12-13(1)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《[精编]大物期中试卷12-13(1)（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1大 连 大 学 2012/20 3 学 年 第 一 学 期 （ 期 中 ） 考 试 卷考试科目： 大学物理 B （共 2 页）题号 一 二 三 总得分 考试时间：60 分钟（含发、收卷时间）得分 考试要求：独立完成（可看书）一、计算题（10 分）两个匀质圆盘，同轴地粘在一起构成一个组合轮，小圆盘的半径为 ，大圆盘的半径r，组合轮可绕通过圆心且垂直于盘面的光滑水平固定轴 转动，转动惯量rR2 O。两圆盘边缘上绕有轻质细绳，细绳下端各悬挂质量为 的物体 、 ，如图。9mJ mAB这一系统从静止开始运动，绳与盘无相对滑动，绳的长度不变。求：(1) 组合轮的角加速度；(2) 当组合轮转过角度 时，物
2、体 上升的速度；A(3) 此时系统的动能。解： （1）隔离物体，受力分析如图，规定逆时针方向为正方向. （1 分）JrTAB2（1 分）Bmag（1 分）AA（1 分）rB2（1 分）aA解得： （1 分）29mrJ rg92（2）方法一：由于滑轮作匀加速度转动，故有 , 其中 （1 分）hav2020v姓 名学 号学 院专 业班 级密 封 线RrBA2（1 分）192graA942grhavA方法二：由 得： （1 分）2thAAat（1 分）19graA1942grhtv（3）此时整个系统的动能： （2 分）r)m5J()r25J(E2k二、计算题（10 分）如图，一无限长直导线通有电流
3、，一矩形线圈与导线共面，其短边与导线平teI30行且 求:3/cb（1） 时刻距长直导线垂直距离为 处，磁感强度 的大小；0t xB（2） 时刻通过线圈由交流电 产生的磁感强度的磁通量 ；I（3）长直导线与矩形线圈的互感系数 ；M（4） 时刻线圈中的感应电动势 。t i二、计算题（10 分）解：（1）由安培环路定理可求得： xIB20= 0 时， （3 分）txI20（2）距长直导线为 处取面元 ，通过面元的磁通量：adxSIdB0通过矩形线框的磁通量： 3ln200tbceaIdxI= 0 时， （3 分）t 3ln20aI（3）互感系数： （2 分）l0IMcbIa适用专业机英等适用年级1
4、1 级考试形式半开卷送卷单位物理学院任课教师安 宏 等总印数640 份教研室 (系 )主任教学院长Ibcaxdxx3（4）由法拉第电磁感应定律得： 3ln230teaIdt= 0 时， （2 分）t 3ln20aI三、计算题（10 分）真空中有一个原来带有电荷 q，半径为 R1 的导体球，还有一个原来带有电荷 q，内外半径分别为 R2 和 R3 的导体球壳，若将二者同心放置，如图所示。(1) 静电平衡时的电荷分布；(2) 空间的电场分布；(3) 取无穷远处的电势为零，求导体球与导体球壳的电势差；(4) 将导体球壳接地，求电场能量。三、计算题（10 分）解：（1）静电平衡后，导体球表面带电 q，
5、导体球壳内表面带电-q，外表面带电 2q。（1 分）（2）取以 O 为球心，半径为 r 的同心球面为高斯面，由高斯定理 insqdE01Rr01E21 qr024 reqE202432r（3 分）3R2)(1402qrEreq204（3） （2 分）21RldU210Rdrq210R（4）导体球外表面带电 q，导体球壳内表面带电-q,外表面带电 0。电场分布在 、 间， （2 分）12reqE204402203rwdV2QO R1R3 R2密 封 线4（2 分）212403RdrqwdVW21028Rq大 连 大 学 2012/2013 学 年 第 一 学 期 期 中 试 卷 答 案考试科目：
6、 大 学 物 理 B 一、计算题（10 分）解： （1）隔离物体，受力分析如图，规定逆时针方向为正方向. （1 分）JrTAB2（1 分）Bmag（1 分）AA（1 分）rB2（1 分）aA解得： （1 分）29mrJ rg92（2）方法一：由于滑轮作匀加速度转动，故有 , 其中 （1 分）hav2020v（1 分）192graA94grA方法二：由 得： （1 分）2thAAaht2（1 分）19graA194grtv（3）此时整个系统的动能： （2 分）hvm2JEk二、计算题（10 分）5解：（1）由安培环路定理可求得： xIB20= 0 时， （3 分）txI20（2）距长直导线为 处
7、取面元 ，通过面元的磁通量：adxSIdB0通过矩形线框的磁通量： 3ln200tbceaIdxI= 0 时， （3 分）t 3ln20aI（3）互感系数： （2 分）l0IM（4）由法拉第电磁感应定律得： 3ln230teaIdt= 0 时， （2 分）t 3ln20aI三、计算题（10 分）解：（1）静电平衡后，导体球表面带电 q，导体球壳内表面带电-q，外表面带电 2q。（1 分）（2）取以 O 为球心，半径为 r 的同心球面为高斯面，由高斯定理 insqdE01Rr01E21 qr024 reqE202432r（3 分）3R2)(1402qrEreq204Ibcaxdxx6（3） （2 分）21RldEU2104Rdrq210R（4）导体球外表面带电 q，导体球壳内表面带电-q,外表面带电 0。电场分布在 、 间， （2 分）1R2req204402203rEwdV2（2 分）21240RrqdVW21028Rq
