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1、班级_姓名_学号_试题一律做在答题卡上,做在试卷上无效。一、选择题(单选题 共30 分)1.已知运动方程,均为常数,则质点运动是:(A)匀加速直线运动,(B)匀减速直线运动,(C)椭圆运动,(D)圆周运动。2. 质点作直线运动,已知加速度a=bt(b是常数),当t=0时,v=v0, x=x0 , 则t时刻质点位置为:(A)(B)(C)(D)图13 .质点m在竖直平面内作匀速园周运动,从A点运动到B点过程中,如图1所示,(A),角动量守恒,(B)动量守恒,(C)重力的功 A=机械能守恒,(D)合外力的功为零。4. 描述电场性质的两个基本场方程是:(A)(B)(C)(D)5. 高斯定理是静电场的基
2、本定理,它指出:(A)只和面内自由电荷有关,与面外电荷无关,与面内电荷的分布无关。(B)只和自由电荷有关,与束缚电荷无关。(C)静电场是有旋场。(D)当高斯面内时,高斯面上各点的。6. 两个同心放置的导体球面,假定它们离地足够远,内球面用细导线穿过外球面上的绝缘小孔与大地相连,外球面带有负电荷,则内球面(A)不带电荷,(B)带负电荷,(C)带正电荷,(D)无法判断。7. 两个电子在库仑力作用下运动,相对距离由d1变为d2,在这一过程中,两电子系统的哪个量是不变的(假如不计重力)。(A)机械能, (B)总动量, (C)电势能, (D)库仑力。8. 无限长园柱形均匀磁场中,B以恒定速率变化着。如图
3、2所示,三条路径中的感应电动势分别是:图2(A)(B)(C)(D)图39, 边长为l的正方形四个顶点固定有四个电量均为q的点电荷,如图3所示,让正方形绕AC轴以角速度旋转时,在中心O点产生的磁感应强度大小为B1,让正方形以同样角速度绕过点O垂直于正方形平面的轴旋转时, 在中心O点产生的磁感应强度大小为B2,则(A)B1= B2,(B)B1= B2/2, (C)B1= B2/4, (D)B1= 2B2, 10. 已知平行板电容器的电容为C,两极板间的电势差U随时间变化,则两极板间的位移电流为:(A)CU(B)(C) (D)D二、填空题(共 44分)1.质量为m的质点作园周运动,半径R,已知运动方
4、程,则切向加速度at=法向加速度an=质点所受合外力 从t=1秒到t=2秒,的冲量=的功A=2. 质量为m的滑块,在球面上无摩擦滑动,分析如图4所示位置滑块的受力,写出其动力学方程的分量形式:法向方程切向方程3. 一质量为m长为l的匀质棒,与两个质量均为m的小球胶合成刚体,如图5所示,以角速度绕对称轴OO*转动,其转动惯量I = 转动动能E1=平动动能E2= 合外力矩= 4.一均匀带电园环,半径为R,电量为q,如图6所示,其轴线上任一点x处的电势U=,电场强度的大小E=,一电子(电量为-e)在电场力作用下从x点运动到园心O,其动能为。假定电子在x点从静止开始运动。5. 半径为R的半园形线圈通有
5、电流I,放在均匀磁场中,如图7所示,线圈所受磁力矩大小为,方向为,把线圈绕OO*轴转过角度时,磁力矩恰为零。6. 均匀带电的两个导体球面同心放置,内外球面半径分别为R1,R2,内外球面电量分别为+q,- q,两球面之间充满相对介电系数为的电介质,则0rR1处,=,R1rR2处,=,两球面之间的电势差U=,该系统的电容C=,电场能量W=。三、计算题(共22分)1.(共6分)一质量为m长为l的匀质捧,从水平位置静止释放,如图8所示,绕O点无摩擦转动,当棒转到竖直位置时,与一质量为m的小球发生弹性碰撞后静止,求小球的速度。小球初始静止。图8 2.(共8分)无限长直电流为常量)旁放一边长为l的正方形线
6、圈,与长直电流共面。如图9所示,试求: a. 线圈中的感生电动势大小。图9b. 若线圈以速率v沿x正方向运动,运动到如图9所示位置时,线圈回路中的感应电动势大小是多少?3.(共8分)两个无限长载流导体园柱面同轴放置。半径分别为R1 ,R2,电流I分布如图10所示。两柱面间均匀充满相对磁导率为的磁介质。试求: a.磁感应强度的分布。 图10b.沿轴向单位长度同轴导体园柱面的自感系数。 四、简答题:(共4分)20世纪初,物理学家狄拉克曾预言自然界存在正电子(即电荷为+e的电子),其后物理学家安德森在宇宙射线中发现了正电子,并因此获得1936年度诺贝尔物理学奖。下面是安德森为发现正电子所做的实验。安德森从电子在垂直于磁场方向的平面内飞行轨 迹的照片入手研究。在如图11所示的均匀磁场中,这一运动轨迹可以是负电子从1运动到2,也可以是正电子从2运动到1。究竟是正电子的轨迹,还是负电子的轨迹,关键在于判断带电粒子的运动方向。 于是,安德森在磁场中沿磁场方向插入一块铝板,使穿过铝板的电子损失能量,得到如图12所示的运动轨迹。由此他推断出电子运动的方向和电荷的正负。试分析其理由,并指出电子运动的方向和其电荷的正负。