大学物理1期末考试复习原题
# v3 Y! M4 X2 p" z5 R) S1 ]3 X) V力学+ B) F+ n3 t( J/ f
8.
1 E/ X' z n7 C5 VB m
! F4 a3 T) {: {A C θ" Q: e$ ]) b, }' S e! t ~6 ^
质量为m的小球,用轻绳AB、BC连接,如图,其中AB水平.剪断绳AB前后的瞬间,绳BC中的张力比 T : T′=____________________.
& S; q: X: y! t' s6 w9.( O2 f# U. `1 b9 t( y5 N
θ2 D3 K% Y6 a" `+ P2 Z' [4 e
l% E+ P9 y8 M/ h; \7 S1 [$ L4 F
m" e8 m0 T5 G, V5 z
一圆锥摆摆长为l、摆锤质量为m,在水平面上作匀速圆周运动,摆线与铅直线夹角,则
( u) d9 k* n! @; [, \/ L& A/ Y: f(1) 摆线的张力T=_____________________;, J7 P2 T6 Q& I$ c5 t
(2) 摆锤的速率v=_____________________.
% \& ?( j! G. G- n" w12.
* }2 ~8 y, ^+ Rω" l! g. f2 O: X6 _9 g
P C1 @7 S4 d# g4 k9 [8 v
O
4 B8 |: e$ K8 K7 N' k% X1 e# V一光滑的内表面半径为10 cm的半球形碗,以匀角速度ω绕其对称OC 旋转.已知放在碗内表面上的一个小球P相对于碗静止,其位置高于碗底4 cm,则由此可推知碗旋转的角速度约为
; ?3 @9 r( J; L (C) 17 rad/s (D) 18 rad/s.[]
& R; S; K& I, h( b3 h- L1 \5 H6 @' [13.
- J8 W& p( Y7 e- E9 a( ^& |3 u/ Wm
1 q7 m3 C; m2 a3 M质量为m的小球,放在光滑的木板和光滑的墙壁之间,并保持平衡,如图所示.设木板和墙壁之间的夹角为,当逐渐增大时,小球对木板的压力将
& k- v, }6 R5 K+ E3 X. x(A) 增加 (B) 减少. (C) 不变.* [5 Y$ ?% F; p' V, }
(D) 先是增加,后又减小.压力增减的分界角为=45°. [ ]& l3 \7 c6 S/ x/ `) z6 O
15.
+ w. B, ?1 \) m* T1 H7 A$ y' KO+ E0 F5 u$ e: G2 d3 p
M- J# l( j" a% j5 z- {6 `# }
m m
4 }& }; s# m/ R' ]& h, |- A一圆盘正绕垂直于盘面的水平光滑固定轴O转动,如图射来两个质量相同,速度大小相同,方向相反并在一条直线上的子弹,子弹射入圆盘并且留在盘内,则子弹射入后的瞬间,圆盘的角速度
9 o9 ?% R" J- H5 n5 d(A) 增大. (B) 不变. (C) 减小. (D) 不能确定定.()+ B8 z# \8 p$ {, Y8 J3 {: {9 Z
16. A
& d C! F' p4 x" Z) f1 s5 [M( X9 {2 x9 n5 ?9 t
B
! M. u9 G' w! {9 r+ h2 q5 q; h. H8 WF/ P4 U5 b/ L, X
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, {- [% I! v0 e# d5 R/ }$ b. w0 ?
(A) A =B. (B) A>B.1 K$ m: C8 W% P1 O3 l
(C) A<B. (D) 开始时A=B,以后A<B.
& \6 u" T* F7 W. Y8 q% M8 e18. 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: |: T7 p$ ]6 N8 Q# q1 G
(A) J A>J B (B) J A<J B.! B* f" |- \/ v+ G2 a+ J: S
(C) J A =J B. (D) 不能确定J A、J B哪个大.
8 M4 _2 y! l4 ~22. 一人坐在转椅上,双手各持一哑铃,哑铃与转轴的距离各为m.先让人体以5 rad/s的角速度随转椅旋转.此后,人将哑铃拉回使与转轴距离为 m.人体和转椅对轴的转动惯量为5 kg·m2,并视为不变.每一哑铃的质量为5 kg可视为质点.哑铃被拉回后,人体的角速度=
) `2 v6 T- H6 r+ i__________________________.$ g, I$ {! H f% P: G
28. S- f$ h# l' g: j
# \" _' ^: x# s; h) N( I质量m= kg的匀质圆盘,可以绕通过其中心且垂直盘面的水平光滑固
% X- f, D# D( _1 E# v0 |/ `定轴转动,对轴的转动惯量J=
$ T4 g7 l6 ~8 t# x2# w& s2 \7 ~1 `( c
2/ a, e/ `5 y4 a, j) v
1' I6 \2 k: N& m& C
mr0 G+ V# S K- g' P3 D
(r为盘的半径).圆盘边缘绕有绳子,
Z/ e# g3 \2 E( B& U绳子下端挂一质量m1= kg的物体,如图所示.起初在圆盘上加一恒力矩使物体以速率v0= m/s匀速上升,如撤去所加力矩,问经历多少时间圆盘开始作反方向转动.$ G$ Q. J5 N% t" x
静电学; m. u6 D% X. ]/ p" |2 V
1. 如图所示,两个同心球壳.内球壳半径为R 1,均匀带有电荷Q ;外球壳半径为R 2,壳的厚度忽略,原先不带电,但与地相连接.设地为电势零点,则在两球之间、距离球心为r 的P 点处电场强度的大小与电势分别为:
) Y1 _! p( R1 o% i5 GO# J$ Y( e- a& S; ~
R 14 y* |0 @2 E7 S) k, Q& U
R 2$ f5 h, T6 x: O( I0 J) p/ R! E
P I5 g6 T* O% s$ R: w+ u( r
r
+ z9 Q* H* ~, \: W0 YQ0 g [% L. ?9 E) e( [ n9 i+ p0 U
(A) E =0 ^/ Z/ D% c1 x3 O
2
6 U4 `- {$ i: D& C+ R04r Q επ,U =r Q
2 i* X: ]7 f: c& P" A* B8 k04επ.
& {7 p; ]- j* T- ~" n1 T(B) E =
8 T3 D9 a7 v5 j* j25 S/ Z2 L. ]3 q; j; I0 I
04r Q επ,U =???? ??-πr R Q7 P5 R1 I2 R( X$ Y4 G
11410ε. (C) E =; I h" y$ s0 |
2& m1 X3 R$ R7 ]# n: ~4 V5 V" @
04r Q- N) A \. x% K3 F& J) x
επ,U =
/ n) b4 d% k" _# o4 z?1 O5 M/ Q) a' }8 j' P) h! C' H
??? ??-π20
1 L* ?* S1 c% ^1 R& }, \0 x8 r% J114R r Q ε. T: l0 f6 n0 M' p5 a$ X- g
(D) E =0,U =204R Q% I9 m7 F. C3 v/ B9 t) s9 e; L
επ. [ ]2 P1 X9 c! v1 E; |- A, V! d& }8 q
10.
: `8 ^; E1 k0 K) TO E7 ]+ h4 D/ F( ^3 g2 D
r
9 u c& Y- i3 j% H3 i* BE /1∝ r
0 [6 D! _- q- ]( B8 \7 @" F& t5 wR
( ^7 s6 t( L- g; |, _图中曲线表示一种轴对称性静电场的场强大小E 的 分布,r 表示离对称轴的距离,这是由______________ ______________________产生的电场.
" U7 p8 U$ ^$ W, e1 N7 H14. 一半径为R 的均匀带电球面,其电荷面密度为
4 P3 Q3 f4 U M- Z.若规定无穷远处# }# {/ n) x; j" m3 u
为电势零点,则该球面上的电势U =____________________.5 a/ N9 W/ p0 V& {( A9 a$ L8 j
3 y$ d( |4 G: A) Q
17.4 h) T! A6 h; v' U. i/ R
% f5 r8 m9 B' l4 i9 zL6 C# e n1 f+ F* k# k) b
q
6 N9 g: F6 g( q
$ \) F# b) d( I# y+ S6 i6 q9 j如图所示,真空中一长为L 的均匀带电细直杆,总电荷为q ,试求在直杆延长线上距杆的一端距离为d 的P 点的电场强度.
$ C3 R& |& S* k! X0 c) K1 A0 u 2 J. }* I) S: D: E5 c% _" Y; M x' `
28. 关于高斯定理,下列说法中哪一个是正确的% L# Q; A* Y$ V; y; ?, s4 u `
(A) 高斯面内不包围自由电荷,则面上各点电位移矢量D ?0 z1 Z w4 T# U: |3 L9 W7 p3 H' k
为零. (B) 高斯面上处处D ?为零,则面内必不存在自由电荷.0 N# H4 h% ?3 b. w* ^" \# @
(C) 高斯面的D ?
$ D! p. N g k- i4 E通量仅与面内自由电荷有关.
7 e) R2 h. j! x: W H r(D) 以上说法都不正确. ( ) g N w/ K) _ y3 `, Q! I, t
32.! l! E# _0 F1 w/ F7 q0 d
q* n c3 x# s' G$ t: n0 p. w$ Q: V
q+ x" Q; f+ e' B( T+ g( h7 v+ G8 t6 M
R 1R 2
7 {7 C% O8 R+ k/ c( _$ M% {8 J. @' @1 r 9 v* z1 H( j% D7 r' \2 A1 [
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
3 K+ L+ k$ X! O: d" _6 g$ O(A) 104R q
& W& E% Z$ L' p. D, Lεπ . (B) 204R q8 R7 B) l. K* `: l+ z$ y$ c+ @. W
επ .
4 p" c0 h# g* O L(C) 102R q
! k* W$ m+ n4 G7 [0 G7 P' L' x0 Yεπ . (D) 20R q7 B# n4 d1 m4 B% Z) ?
ε2π . [ ]8 a) g p ]$ ?8 Q' l* u1 c
35.
9 ^! \( h! T* Y! z' S6 N2 q如图所示,将一负电荷从无穷远处移到一个不带电的导体 附近,则导体内的电场强度______________,导体的电势 ______________.(填增大、不变、减小)
6 l' o# J" x7 G7 g5 f5 |36. 一金属球壳的内、外半径分别为R 1和R 2,带电荷为Q .在球心处有一电荷
! p; V9 U) I' Q" X$ a为q 的点电荷,则球壳内表面上的电荷面密度 =______________.5 e" r) E; X2 J$ c: y7 w
# w+ t% K& ~ B+ _% _ s( B% ~; m9 g
38. 地球表面附近的电场强度为 100 N/C .如果把地球看作半径为×1050 u, D! S6 F: N2 F, f0 o
, r/ X$ f& Z! a @
m 的导体球,则地球表面的电荷, P& b0 B2 t0 O2 s, i
40. 地球表面附近的电场强度约为 100 N /C,方向垂直地面向下,假设地球上的电荷都均匀分布在地表面上,则地面带_____电,电荷面密度 =__________.(真空介电常量0 = ×10-12 C2/(N·m2) )+ c$ L$ C0 O2 U
41. 12
8 t2 L+ L" a; ? # d# d. n* [/ b- b* X% z$ H& f! d* y
d/ r/ a% v3 [, I5 X/ V
a b6 [% S$ l K) A" b/ w
厚度为d的“无限大”均匀带电导体板两表面单位面积上电荷之和为.试求图示离左板面距离为a的一点与离右板面距离为b的一点之间的电势差.0 \' S( d2 z& Z' P4 y7 a" U
42. 半径分别为 cm与 cm的两个球形导体,各带电荷×10-8 C,两球相距很远.若用细导线将两球相连接.求(1) 每个球所带电荷;(2) 每. ?$ P* U+ A* t h$ H5 V
球的电势.(- |! N- n ]% I
2' C% _, L7 T# K" [
2/C0 e5 ^. \8 @3 x6 T: H* R
m \; V: c }$ p3 y* d
N
& V. n. E% D+ K& f10
; J5 Y* z# @ {2 o* z8 L- N9
5 p0 y5 g% W; w& R7 r V+ V% B47 Q# g+ `# C' g5 O. Z9 p* |8 }' I
12 w7 k& Z' Q7 B; i3 Z
9, @& p# @. l% k: b2 i
- Z7 R5 f0 y! b/ @
?
* _/ j) e; x/ N% h3 a7 r; i& L2 ]?
+ O/ ~) v: B, d' y& n=
& I# ~# d' x5 i( u* Pπε)
. S& D0 P2 O$ I( Y7 f! h1 V2 |2 Q6 A3 U
43.
" x& j8 l% J6 R% y5 T9 O8 h7 g& _
* q o4 a7 z* x6 u3 S3 _) z( a半径分别为R1和R2 (R2 > R1 )的两个同心导体薄球壳,分别带有电荷Q1和Q2,今将内球壳用细导线与远处半径为r的导体球相联,如图所示, 导体球原来不带电,试求相联后导体球所带电荷q./ n" _" u; z; v) N P. B5 Y9 N2 D
' B3 j! Q0 w. i. ~/ R稳恒磁场习题
: Z; k0 q1 E& ~! |7 K0 d0 y1. 有一个圆形回路1及一个正方形回路2,圆直径和正方形的边长相等,二者中通有大小相等的电流,它们在各自中心产生的磁感强度的大小之比B 1 / B 2为
/ i. Z4 P& t4 C(A) . (B) . (C) . (D) . [ ]
$ Q, L( u b7 z* C5 Q, ^3 X# c1 _+ w1 M( |5 r1 h1 }; f
2.
/ N4 r$ U8 L. s. U0 w/ R# _- _& N, w 1 T1 W0 \+ n6 J5 J" M. x
边长为l 的正方形线圈中通有电流I ,此线圈在A 点(见图)产生的磁感强度B 为 (A) l I π420μ. (B)
) t5 b+ L5 L( bl
7 `8 @$ v6 p0 o& d) G! E- _I π220μ.( j9 M! u( h9 l. d2 X" k
(C)( n% q( ^2 z% ~- F Q
l
, c* ]* u2 N2 [+ _I π02μ. (D) 以上均不对. [ ]
1 m$ Y) T& \0 U1 @+ R1 ]2 e% F: [9 x* S
7 Q0 Q4 _$ R7 @
- B; X/ o3 K& y* I3.: a5 u' ?9 J$ y& s
6 K3 v F1 X" I a7 e2 h通有电流I 的无限长直导线有如图三种形状,则P ,Q ,O 各点磁感强度的大小B P ,B Q ,B O 间的关系为: (A) B P > B Q > B O . (B) B Q > B P > B O .6 r1 }9 g4 x- \: |5 p& z9 d, m
* i' _) ?, B* g9 ra
; F [3 D) K. v8 _4 dO B
. q# H; r( `- Z/ Y1 E6 l* `b* L. H% q, R# S. |) p/ z
r/ D! Q0 Z) a4 ^2 P
(A) O0 C9 H' W5 q3 v/ ^
B" _0 z1 W( r% B( a) W
b
: l" h0 ^5 ~6 {. y1 H" y, Dr
- t$ [$ K1 I3 v6 q(C) a) l9 |" ]& n+ m& @7 f4 W
O B |: W2 x& l7 K2 r8 u0 O
b2 i* a6 t9 d' V. I$ Z$ ?
r
2 O% u3 Q: W6 @+ d- ?(B) a
* }1 @) V, @- b, |, Z9 @8 e7 n& M% I" \O
5 x7 W& V2 o) y2 f2 c* c; w( eB d4 L3 f' {3 A, G) x. f9 A
b, H* q0 {% D, T* _3 T; w9 ~
r
/ p' m+ R) r9 e) E% Q9 h7 U3 `(D) a
6 _; G- Z! v" p' } R 6 w+ h3 Q9 [- }/ {! e
4.无限长载流空心圆柱导体的内外半径分别为a 、b ,电流在导体截面上* f& n: {( d. h( |7 k
均匀分布,则空间各处的B" U7 I8 e( `& N) B" M
的大小与场点到圆柱中心轴线的距离r 的关系定
; Z# z8 H/ D: u8 k6 k性地如图所示.正确的图是 [ ]
+ `+ `/ n* o' h' G11. 一质点带有电荷q =×10-105 q" }. N7 z0 h/ C& Z
C ,以速度v =×105" `4 @* N$ s* ^' u4 S5 U* r2 ]
m ·s -1
$ r( s; y$ x# v3 a在半径为R =×10-32 X: a7 b$ A6 n/ w2 H* i
m 的圆周上,作匀速圆周运动.
# @- G' x A. X5 m该带电质点在轨道中心所产生的磁感强度B =__________________,该带电质点轨道运动的磁矩p m =___________________.(' Y, G3 t6 K8 `/ _! B3 y* J2 S0 z
: I* N, T# O$ H/ K9 b, K X
=4×10-7 H ·m -13 k2 \" N6 o/ R2 d; M
)+ s; z6 c# X5 X0 L2 Z
12. 载有一定电流的圆线圈在周围空间产生的磁场与圆线圈半径R 有
' K; ^3 g+ k0 A9 b [# @& D关,当圆线圈半径增大时,$ B2 N( v s/ ?1 n
(1) 圆线圈中心点(即圆心)的磁场__________________________(2.)
; o2 ?- y; P* G6 S8 e圆线圈轴线上各点的磁场________________________________________ __________________________________________________________.
: {( M$ J! N0 b: c# P b1 B, z" o14. 一条无限长直导线载有10 A 的电流.在离它 m 远的地方它产生的磁感
9 r- C- D' \! ^* a9 y4 M. Z强度B 为______________________.9 y# p; {* w7 o+ p1 _9 y0 Z+ ^1 ?
的电流为__________________________.1 d' J: g0 O$ t' j d( ]) _
$ y f3 a5 M8 T6 M% V+ {
两根长直导线通有电流I,图示有三种环路;在每种情况下,??l
6 C8 H) R1 o5 i0 D8 oB
2 E4 {! ?* w0 B! w??1 W' U% _) z4 o4 |
d
: c$ `. r# I: n! g, g等' H! }! v6 ?7 e2 y1 M; D7 ^
于:! n5 t- ]1 C+ t7 O: X5 h
____________________________________(对环路a8 H$ h7 @3 p% ^/ F* t3 a. D# f) g
L8 I$ r, _2 H# ]9 `8 E).
7 w- ^" ~( H4 ^* ?, E- `___________________________________(对环路b).
" F% w8 G1 n5 T' t7 M____________________________________(对环路c).+ j2 p# f7 ?* p* _
16." `: K/ [6 j8 R! Y0 R3 z
设氢原子基态的电子轨道半径为a0,求由于电子的轨道运动(如图)在原子核处(圆心处)产生的磁感强度的大小和方向.
3 n+ _5 d2 J3 H' x2 y0 {4 ?
% n; j9 Y- N; [: v$ s) A8 Y19./ k0 R- i" G3 W0 n, F
一根半径为R的长直导线载有电流I,作一宽为R、长为l的假想平面S,如图所示。若假想平面S可在导线直径与轴OO'所确定的平面内离开OO'轴移动至远处.试求当通过S面的磁通量最大时S平面的位置(设直导线内电流分布是均匀的).
# B1 X5 l2 C% b电磁感应电磁场习题0 D$ p# V' y8 E: M) G' W/ B
2. 一块铜板垂直于磁场方向放在磁感强度正在增大的磁场中时,铜板中出现的涡流(感应电流)将1 T# R" _2 F$ ^. C* m, d
(C) 对磁场不起作用. (D) 使铜板中磁场反向. [ ]
, U9 q- a0 h1 P8 Q' P3. 半径为a 的圆线圈置于磁感强度为B ?
2 Q) f' b U/ C0 t' C的均匀磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,线圈电阻为R ;当把线圈转动使其法向与B ?* e$ t/ o- }! \7 ]" d$ w+ ^
的夹角' K7 p) D% t0 B, m: E& W% p" ^
=60°
1 T$ i1 \; Z' i: P时,线圈中通过的电荷与线圈面积及转动所用的时间的关系是 (A) 与线圈面积成正比,与时间无关. (B) 与线圈面积成正比,与时间成正比. (C) 与线圈面积成反比,与时间成正比. (D)- |$ r$ L. U$ B# Z. c6 t
与2 h& p, x% ^5 x) g. |
线 x" C* J2 r% S- A2 x, s
圈
9 C+ S( @9 `" |' ?" g0 ^面
' g' G+ W( Q6 ]积
2 k% Y1 P# M3 D n; X3 V成2 k" B0 p2 \3 F C
反9 S7 [ b' k. a' q6 f1 t
比% K) K5 ^& a h+ _, F0 u; Q
,
: o0 O7 X; {9 E$ a$ V与
8 O! O" G7 l+ G% H5 {4 `( [8 h% c时
T6 b+ ^* |* o* B% U间
8 K( X8 G0 B7 v* s1 [) O% `/ t* D无
" F2 ]9 D. b1 V关. [ ]* R Q' m$ _4 c! S- [
* [# x* ], [3 [* W7 ^
B ?
9 n3 V* l$ h3 `1 o. r, T$ N 6 R' ]- e9 B5 ~* r9 x; B
一个圆形线环,它的一半放在一分布在方形区域的匀强磁场B ?
: J) |) c5 I3 p" a' }! R中,另一半位于磁场之外,如图所示.磁场B ?的方向垂直指向纸内.欲使圆线环
% z0 N" x! P; [3 y中产生逆时针方向的感应电流,应使 (A) 线环向右平移. (B) 线环向上平移. (C) 线环向左平移. (D) 磁场强度减弱. [ ]
( W# K1 X8 h ~6.
1 l% i. N3 q) b7 y+ N' P+ @H 磁极
: u, O4 P0 g7 X8 ]: q, D磁极
) ~& C9 p& d/ s) Y/ S条形磁铁 d& R `# x& |; J; y7 q
N N S A B E F G; C) `1 ?) r4 }% o8 r# b6 l
7 j: \4 u- j0 _% R
在如图所示的装置中,把静止的条形磁铁从螺线管中按图示情况抽出时3 c/ o6 K* l1 R/ q0 A+ k
(B) 螺线管右端感应呈S 极. (C) 线框EFGH 从图下方粗箭头方向看去将逆时针旋转. (D 线框EFGH 从图下方粗箭头方向看去将顺时针旋转. [ ]
/ Y' k( |1 c9 w" o9 M e8 C g12.在国际单位制中,磁场强度的单位是__________.磁感强度的单位
6 n% k. G8 R% b' @* \% S是______,用H
9 s0 ]8 }0 @5 p6 g% |1 TB ???21表示的单位体积内储存的磁能的单位是__________.2 G. s% S0 j2 ^! j$ t0 C0 N( F
14. 在一马蹄形磁铁下面放一铜盘,铜盘可自由绕轴转动,如图所示.当上面的磁铁迅速旋转时,下面的铜盘也跟着以相同 转向转动起来.这是因为_____________________________ ___________________________________________________.
- C. v2 B7 [6 H& o& q7 I" n16.
% b0 K& b( e0 }0 X" Z+ KI: j3 _/ Z1 r P8 ?* j9 |4 m
1 m* D. Q) B3 Z; q- V
1 m
$ K4 G! G" ? \# yA B
_0 |0 J+ O; {" O2 X, Fv
5 T5 y( E p# F, a. q?
6 |1 N2 o& C2 T+ F. b金属杆AB 以匀速v =2 m/s 平行于长直载流导线运动,导线与AB 共面且相互垂直,如图所示.已知导线载有电流I = 40 A ,则此金属杆中的感应电动势
# U1 \/ h6 R O9 p* b& }" ?" H% ri. M9 O; n* n7 }0 M4 j, b
=____________,电势较高端为______.(ln2 =2 v# F. \# w% e" f
6 o* w; S+ `. W8 ]5 W19. B# n3 }+ _% |8 J% Y
? b
: d0 M/ Y: v) vc
]( Y7 W& ^: {* Y, q7 gd
3 ~8 ^/ \7 @3 }O2 G. Q/ ]" A: |6 ]3 o
O '; i. d1 H! a8 C: C$ Q. V
ω+ Y5 l( V" E5 r* g; c; \+ E
6 J p0 j- i; n: U# N* f4 d
一导线弯成如图形状,放在均匀磁场B ?中,B ?
4 I: Z4 G% k% j0 ? E的方向垂直图面向里. ∠
) T8 H8 P6 [& G* jbcd =60°,bc =cd =a .使导线绕轴OO '旋转,如图,转速为每分钟n 转.计8 b9 T, h# J' W1 y. }0 O8 _
, W4 Q" J- z" D( }. o( F1 J参考答案0 |1 p" _, s. c, q
一、力学答案 [ u1 H( ^3 t& l
8. 已知:求:解: l/cos 2
8 `7 n( ~/ i1 k8 G( [θ 3分 9. 已知:求:解: θcos /mg 1分0 {, e+ C7 J2 u
θ
- H, @6 J( a( d2 N; iθ
- E' u, E8 a* n/ kcos sin gl 2分# J# M1 Z7 S: `
12. (B) 13. (B) 15. (C) 16. (C) 18. (C)3 p+ F7 w( t( R7 z
22. 8 rad ·s 18 P- N; O8 G/ I* h" X; ]; a) ~ N
3分
3 o% J. a2 s. j5 X28.
( ~/ B$ G3 P' T, c 4 \. ~# H/ p( N9 t( {4 K* C# F- K
m 1 m , r( s2 b |$ n2 P& t/ U
β
, E+ S& i+ {; _, @3 N/ @9 A0v P T a/ u% C! W# Y; m( r3 A+ e
) I- Y, v" Y) J }' j3 P, l
解:撤去外加力矩后受力分析如图所示. 2分 m 1g -T = m 1a 1分& b+ d# E) a5 ]+ }' X3 o
Tr =# p3 \( E1 _# M) U+ |" a. ~5 U
J: F! l8 \* E/ Q5 _. \0 W
1分, I ?4 O5 y0 h
a = m 1gr / ( m 1r + J / r )# X$ c; B# ]4 y O! T' O
代入J =221mr , a =
% i2 H2 S% h- w jm- v8 C8 S# t% @6 j
m g
2 k s$ e" |9 h* gm 2111+= ms 2
% t' _/ P- \4 O, s' J2分
: u! v9 I) f D, [4 i- k∵ v 0-at =0
/ P3 ~( L# Y: K1 \5 r- G# t: @. [2分
: Q7 @% S5 [, j- ~; Y2 J( Y* e∴ t =v 0 / a = s
. j; S- I+ n# J; S* Q, H1分9 Y J, t w5 R0 G% W
3 O9 P: O* |! W3 ~, r
二、静电场答案 1. (C)5 \* A! p0 ~8 @" u- Y" X; B& m
10. 半径为R 的无限长均匀带电圆柱面 3分 14. R
1 ]+ P& [; X, o5 }: L/* {* c N, F6 K
4 S$ c# R# d: U' U3分7 |. y' b, B+ W
17. 解:设杆的左端为坐标原点O ,x 轴沿直杆方向.带电直杆的电荷线密度为* R& }" t3 q0 F# D6 T1 R' A' J
=q / L ,在x 处取一电荷元d q = d x = q d x / L ,它在P 点的场强:
! W3 |2 J! R n! N6 C
" z; j" o3 h; l& c& K7 @()204d d x d L q E -+π=/ X# M3 l5 n+ d9 E% a& K
ε()& H+ B4 V, N# ~/ q
2
2 O! }2 c6 a1 w9 X g# O- c04d x d L L x8 z/ u5 v2 k* v" D: J! |1 O
q -+π=ε 2分6 j8 @1 ^. O& Z3 b: X
总场强为 ?+π=L/ ?: P5 G- T& O& I4 P* T6 y5 _" j
x d L x L q E 020)(d 4-ε()d L d q +π=
) v# _0 T; }/ O7 Y8 ~04ε0 {' H: W) }6 a5 e* F4 @
3 {6 ?3 `8 ?1 i* @ X( r& Q8 f
3分
& n0 g) Z" u& k6 ^, [5 Z* i7 t: z方向沿x 轴,即杆的延长线方向.8 U! W" `" [. H) e' ~, R
28. C 32. D 35. 不变 1分 减小 2分
" A1 _- G& @& T# W" L) V; C36.
# b* z$ J6 ?5 F, Y7 u)4/(2: w! [) S9 j; S9 [
1R q π- 3分 41. 解:选坐标如图.由高斯定理,平板内、外的场强分布为:
8 Z, x; { M# ?5 S% f. X3 n2 ^ 9 s* b! s% }' b( a" k& X* _6 ?
19 L) L+ |0 a6 T
. d6 ^. _( g# i+ A4 I, Y* Q% U4 aE = 0 (板内) )2/(0εσ±=x E (板外) 2分
, h3 X$ m( U ~5 I1、2两点间电势差1 W2 U8 c* j' t2 V* g
?=-2
2 }7 ]- V( E& J7 A& m1 }2 ?- _1 t1( A H: d4 H# |6 [
21d x t. I6 c5 y- q7 i; W) s& _7 |
E U U x! j) w! k5 g4 Q L) W: d& C
5 h! C3 h+ U& H
x
2 }- P- m% O$ g: B& ?2 u: @x d b d d d a d 2d 221 z4 C3 d# B& q
/2: F6 t7 B4 b. d2 p% s: ]
/02
% b- l) P: [ p5 o* \0 [ R }/)2/(0??+-+-+-=εσ6 n" a- b. B6 W' m2 U) G
εσ8 Q' |$ t1 C4 q. K: F
)(203 D8 F' f* Y) @5 b$ S
a b -=
$ D2 a7 s+ {9 E: g" }- y8 s) ~( L' oεσ; R6 k" R8 w" U
3分
$ t: B, K( ^6 P2 b1 R8 m0 J [43.$ r; ?4 _. e8 F( M
解:设导体球带电q ,取无穷远处为电势零点,则$ [) F8 C1 ^0 r0 L1 h
导体球电势:
" i- _" L( x# Z5 s' }r5 T5 Q; Y- K5 x& ?9 b: ]3 e
q U 004επ=
: e N* I8 d' a' A0 l8 i
0 }3 g! X, _- l* ]2分
; w( X; J, ^' o# r% Z$ {/ W" X0 ]内球壳电势: 10114R q Q U επ-=
8 n+ f" _! m. z. q V" n2! L& E3 N- S& Y' i. z9 b
02
% }$ O, |; F; [' V# y: h+ b4 n0 c4R Q επ+6 q2 Y0 B' F, {- `8 C
2分 二者等电势,即+ `8 h* Y% C- p/ q. v
r q
2 W9 M3 d) }6 n04επ1014R q Q επ-=2
; I1 g. x( y$ f5 W: U: y8 U+ n" e024R Q επ+
# G8 O# ?) T% I @- d3 ~' R2分
/ L* `5 T7 p/ p' t解得
/ R) a! y# F0 I( v# v! @)()
S; f- z" f$ n4 o(122112r R R Q R Q R r q ++=4 \0 \* p6 j2 w0 ~1 H
2" V1 k* u; ?! h) J: m- W0 Y
分! e9 e& Y# W4 x' ]2 o. [
# h5 G$ _+ P8 H9 ?三、稳恒磁场答案
: {, C4 O* F: H 11. ×10-7 T 3分 ×10-7 A ·m 2- H' U; X! w5 v$ `/ h
2分7 _. t. k K" j! d
( v. [. n1 t8 c3 H1 _
12. 减小 2分 在2/R x 区域增大.(x 为离圆心的距离) 3
, u2 A# o% _& ~ y" [0 ~ U7 w分; H# J( g" ^% Q4 S# y% F
14. 4×10-6! c. ?0 o( Z) Y; C. O
T 2分 5 A 2分
z/ W( |0 ]- u* c15. I 0μ 1分 0 2分 2I 0μ 2分' k4 z5 w9 \7 j& X" w6 F7 x
9 `+ T2 R+ e! T' Y/ i/ t16. 解:①电子绕原子核运动的向心力是库仑力提供的.% T+ H0 O2 m5 x0 L! T
即∶ 09 ]7 {0 P9 m2 X9 N0 m
2
0 V1 K+ V- W# d* K) z( C9 u, H! H* Z2
" A4 y( e- H7 a0 A( x: N4 C! s X' }) k' Q0 c$ I
2041a m a e v =πε,由此得 02 e- l6 U/ Y; P9 a8 j
02a m e επ=1 e( H; H$ X7 n9 @6 V$ g
v 2分
8 ^6 e+ y5 I8 ?0 i9 o; Y- b②电子单位时间绕原子核的周数即频率
% x7 F: m7 F" P/ _
+ B4 v" r4 W0 x$ ]5 G p00
6 D! y3 s# A) w b5 z0142a m a e
+ q0 c) o7 |7 |; y- F7 X- ]3 fa ενππ=
: h2 `5 ~1 K; A5 G, J/ J% T. x% d/ Mπ=+ v) o1 _5 p& P. ?5 [3 e4 F7 b
v 2分* s2 G0 D) d( W5 h
由于电子的运动所形成的圆电流8 ^% _) _3 W# E3 _. Q) P' G
# Q! Y; d' v' J7 l
00+ q! E- ^9 D; u3 p, ?8 a
2
: }; ^9 w+ K5 N' {14a m a e e i ενππ=
6 {% n" r$ V, h' [% u=
0 e. Q* q, W0 u因为电子带负电,电流i 的流向与 v ?方向相反0 Z2 n* E4 g% _3 Z% p
2分8 P) v# _" J3 h! g
③i 在圆心处产生的磁感强度 0
* ^; I% @! z" e02a i( m' Y) c t: p/ E; |+ x
B μ=8 R, d0 n8 z+ o& b: j9 i) F
' K4 m- K' h- N1 T/ R4 K
02
# [' E" p0 X2 ~% o1 o* d8 W5 p4 o
+ d$ l0 J. Z- o6 \- O( @2. X/ r# t- Y/ U! `! A: y1 u) t& H
018a m a e εμππ=8 [5 y1 r! d5 m Y2 w" I/ k$ Y; u9 O
其方向垂直纸面向外 2 Y, d, K7 M( y! ]
分
8 t& d# o9 e' _7 c" X# c( C+ Q5 [ + Z A7 Y& e0 w& e9 g& ~
???++
& r. s: {/ d7 G" ^" Q: R; w==R1 G6 O5 n! |) `- q
x R
9 b1 h% c+ {- p2 aR x; j; L- x9 K& ~3 c/ I2 X/ Y7 N
r
! B4 S# E/ q$ P2 H# g b ~l B r l B S B d d d 21Φ, 2分
8 x" i( `/ ~0 R% g0 ]2 j& Kd S = l d r
' F" h1 _6 h! g, i4 P! {! t8 H
$ k0 k' T% Z' ~/ z& U( z0 P2) x! U) l- ]3 A( f
012R Ir
/ F; s. k- e$ xB π=) V, r0 c, V$ A7 _8 i% S
μ (导线内). p, m7 b; l! u- x" F) L Z$ R' {
2分
& q& Z4 |' ]5 R+ B1 ~! s 1 X# V( d8 ~) v+ A3 k, U
r5 @, B6 I( W4 e
I
& _9 K7 Q) s. k+ sB π=
. [3 X) n5 f2 A7 c- {' W202μ (导线外)/ ]0 X M+ l+ z2 C" }
2分# ^3 J" s; s/ P5 r5 F+ q
" @- l- f2 X+ Y3 g$ L8 J9 p. ^
)(4222
% m# [) p6 E' {, ~+ `1 }- S0x R R Il
2 C7 B$ E5 ?: [' v. z-π=
$ O/ h1 T( j _' h# M+ ZμΦR R
) K& b" i: V) q; ] Gx Il
% J# [5 W# R7 ^/ j2 n+ N6 v+π3 q, h+ l* L9 B( l4 X# f2 i! z
+$ m! J% e3 f4 w$ x6 J
ln% T- L3 m I8 _. \: r7 K! d# ?
20μ 2分+ a# h1 _( K7 P, \- s
令 d / d x = 0, 得 最大时8 h0 | c' C; h1 I0 z
R x )15(213 G0 ~2 ?+ g3 i' m9 P5 u
-=
) {7 E$ w) N/ Q' p
" L3 Q% u3 J6 l" p% d1 q: U M, T2分9 \9 O$ `& s {! Q9 L0 h9 m6 T& U
四、电磁感应 电磁场答案& K9 K( T4 @) J: h( C3 k9 ^0 m5 \
2. (B)/ [0 s/ V$ ?0 r1 ~" u* V) q% W
3. (C)& |; s- D: G; d+ e. H
4. (C) 6. (C)
! b+ W' e* R6 J12. A/m 2分 T 1分 J/m 3
/ {; B8 w( A, ?, A2分 14. 铜盘内产生感生电流,磁场对电流作用所致. 3分 16. ×10-5
% N& n$ N6 f1 N6 w8 q8 \2 lV 3分3 U! O; T/ J; e2 F5 s) y
A 端 2分% J* f7 S* t8 P9 L. z; `6 l7 Z
1 F0 f/ o4 a! `1 u& s! ~, F. P
19. 解: 4
3 ^0 b( z6 h0 |* S6 X/32/32122a a S ==3 O9 F) l/ U* x2 j5 M
t BS ωΦcos =, 60/2n π=ω 2分 ∴ t BS t O O ωωΦsin )/d (d =-=' )60/2sin()60/2(nt BSn ππ= |