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大学物理 1 期末考试复习原题 (含参考答案)-海洋仪器网资料库

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大学物理1期末考试复习原题
- Z. x5 J' T. E# U# [力学
# ]$ o1 v1 b  U. t8.) E1 u7 L+ [4 D  `! q
B m; ?9 s7 g+ M! v- k1 P& W' g4 Z
A C θ
; K9 u( b4 |$ j5 y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′=____________________.
  r' l, |+ N7 S9.
. f, s! }9 ^; w3 d/ z0 s) Mθ& G4 Y# v3 u( P2 ]" n
l  O" p+ @8 u6 ~- ^+ q9 P6 B
m
& V4 W- f1 H) u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( o# B4 P# K8 v# Y0 K) B
(1) 摆线的张力T=_____________________;
4 w8 j; v2 x# G9 o: s/ I# z(2) 摆锤的速率v=_____________________.. t1 @1 l  r1 A) J: C$ g
12.
+ l; k; B6 `9 c' M& z, Z( a# E9 ^ω9 {+ {9 f- Z5 @8 H7 D. L3 [
P C
4 f$ Z4 z/ a+ k& ^. G4 cO
4 u" ?& E4 {. F7 {  X3 a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' j7 v& c4 \$ V
                               (C) 17 rad/s (D) 18 rad/s.[]
: ~5 I. E6 A* c% O) i+ Y13." W4 h% b4 C3 g) A
m
% W! j, W" v# U3 o/ H" o+ L) W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
5 z- S# _# x4 Z# J9 l(A) 增加 (B) 减少. (C) 不变.5 g. ]6 V' b: M+ H" h
(D) 先是增加,后又减小.压力增减的分界角为=45°. [ ]
9 @7 T# G; R2 k! G; m% k( t9 L1 _15.
( a: R# f  y2 L( Y/ x! o% m& `O1 i2 b/ z- q% K( `1 t4 H
M7 K% b& f4 X$ \
m m4 O' \$ H7 q' u; j% r
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 z+ k/ f: N) W. _; ~, Q
(A) 增大. (B) 不变. (C) 减小. (D) 不能确定定.()
% f: J7 Y: s3 C# @. r! P' N/ v                               16. A. _' ~/ V% B5 ~  m9 I
M9 a. m( l5 \- _  U9 O) b6 W) ?
B1 O9 D/ h( m, ~
F
. w+ r8 b( `6 I: O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+ b# t6 E( L  f. W  s+ F) d6 P9 S6 \
(A) A =B. (B) A>B." B/ w% i: S. Y+ |
(C) A<B. (D) 开始时A=B,以后A<B." u, L) v; x  J3 x) @* H
18. 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
8 [; E4 z) o8 I! U* C& ^(A) J A>J B (B) J A<J B., Q7 g* ~* {7 H- w$ P
(C) J A =J B. (D) 不能确定J A、J B哪个大.
( I0 L! v: _* i22. 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=- A% ^6 y9 a7 u) ?1 w6 B+ @
__________________________.  X+ g4 T: W8 c3 r# Q; H4 w# t1 r
                               28.# ~6 Z6 z3 M" L
, _- w: x& N% k/ z# S  _1 T
                               
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; U( z* e5 c) N9 N- m$ E/ H
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
6 B( H5 j! f! R8 H6 G1 D$ ~9 }  T定轴转动,对轴的转动惯量J=, U) D" k: b; G  Y0 t  u
2* }9 Z0 Z- F+ V8 G
28 [0 l5 P; J' K# B( U+ ?
1* L9 [6 r( I! }0 L/ J, G' m% ]
mr
/ e0 x" Q( A* _/ K  S' k7 _6 E(r为盘的半径).圆盘边缘绕有绳子,
$ G+ D  Y7 k0 J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.% g9 m! @$ }( a/ p5 d: I( N
                               静电学# F* H5 N# ]3 t% r/ P" x  q
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:
0 l  M7 J/ R7 z+ g9 o; D: L0 bO
+ C: i) O# o% B# N% z8 E7 S! \R 1' A3 b; U# O1 ^: S2 ^
R 2' ?" Z/ k$ W8 ]5 t& h0 S: O2 a
P
& S; Z- G" u% ar
1 U% h) D4 p  W% `Q' V, Q! e8 |/ [7 a3 Z' K9 C. M
(A) E =) X2 {6 b) S/ D2 Y' C
24 ?% l5 L4 u) P3 `0 o
04r Q επ,U =r Q7 |' V! b% O0 z  I/ v- ^+ n' H1 i
04επ.' f3 r* x+ i' Z4 G, m* Z  n- X1 N8 ^
(B) E =
" l8 s. n% l  M7 u# x+ ]* b2 V2
) ?+ ]" Y# O+ ?1 F+ v) o  i04r Q επ,U =???? ??-πr R Q
0 c1 R# X/ _) G: s11410ε. (C) E =) I+ r$ P. {4 V- k  E' P3 y5 T
2
9 Z- J; w* z+ g: n04r Q+ L8 ?3 j" v4 ?- R7 X
επ,U =4 j, d. S6 [6 f9 Y% d: d( @
?
5 `) S' H+ Z( _) X( Y* u1 }??? ??-π20
  T0 N  B- F4 u# ~" {; n* \; n114R r Q ε.* R( L  ~+ F1 L" I5 S
(D) E =0,U =204R Q' \& l: R4 S. `; a% s- G3 u
επ. [ ]2 g3 [! Q4 |% u1 F
10.6 B  N' E4 I. l& D: E
O E
( Q7 O; ~9 H: G* I# }8 }r( F4 X! p" K4 I4 I. a  S: I
E /1∝ r- U& K  g/ U+ q3 \* X
R: {; c( R1 u9 c0 d+ {4 a' g0 |
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.  ^+ W  H/ A% d9 e
14. 一半径为R 的均匀带电球面,其电荷面密度为
- Q9 B' T* `' _( b.若规定无穷远处
  O4 `2 R7 m! m) c$ `为电势零点,则该球面上的电势U =____________________.( r* {, c( }' Z6 c$ Z- C
                              

4 d- \0 a# f8 d                               
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3 n4 G0 o0 R, [" K" ~17.
$ ]: g3 |% U% {" y
- p: I9 U4 }: r7 u
                               
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$ _% d! E9 ^# C* ?- kL) G% y5 O$ Y( z+ z7 j3 J
q
+ \3 A- C, f( b8 g2 d& a# m5 U 2 w4 k* G: [0 b& w( |; C
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.1 l1 ], o+ m6 k9 y6 w; s
4 ~; @( D" }* h7 H) y8 S) L. t1 y
28. 关于高斯定理,下列说法中哪一个是正确的
7 s# m6 s. D+ x(A) 高斯面内不包围自由电荷,则面上各点电位移矢量D ?7 l& E6 V. A0 E5 F/ }( m
为零. (B) 高斯面上处处D ?为零,则面内必不存在自由电荷.2 ~. I' |- P* l! \
(C) 高斯面的D ?9 G, _. C% I  I1 G/ k  V: r
通量仅与面内自由电荷有关.
) T! ~8 B0 q# O9 }! _! d(D) 以上说法都不正确. ( )
+ q8 g) h5 E2 k' j" c; `                               32.
$ s2 H" c7 F6 c/ J5 {6 S1 `q& k8 [' o) R0 I# Z7 S
q
+ H" h8 c+ J5 j" RR 1R 2
! O2 X5 ?% J- k$ X# x
5 W6 h) E3 M, W! y9 I- O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0 j* Z' S( P% ~% z9 F
(A) 104R q7 t/ }8 G! V" ]: J% f, Z
επ . (B) 204R q) {( L  u+ p4 s9 L% P& H) C1 G5 ~
επ .( R! b& K( k5 j4 D& u# }) M( V
(C) 102R q  t5 a& Q& ^( k7 W
επ . (D) 20R q
( a$ f: E4 N- W0 j+ G7 r' s8 kε2π . [ ]
; X* O) w  F1 y5 V+ J35.5 p% I+ ?/ ^3 }0 f) \) @1 A6 A
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)9 v9 X/ J8 T6 _; e" f/ s
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
; ?0 V! T" b. o% h; ?& U为q 的点电荷,则球壳内表面上的电荷面密度 =______________.' M; W- ^! |( J, U" F
3 }% g! V( L. m
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×105% w1 D3 y% d; S& N
3 h; I- B+ U* b% i9 A) u# e
m 的导体球,则地球表面的电荷; \* e; J0 z/ Q' b# T3 m& A
                               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) )
0 S7 A2 [  [; E3 \6 t, H2 I# n6 O41. 12
0 R; K; P9 D* H3 d % d# |3 ^" O  }( T# K8 [! I: c9 T& k
d
0 I! R" z8 G+ S! X2 s& Va b$ v3 s. M$ g7 d' |- ?: 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.
% u' N# K* \$ L  t$ w7 v" c0 \                               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- P0 Z( Y0 O, z8 e
球的电势.(* j0 G* J4 M1 C# T( @
26 e, W  ?$ m- _7 M
2/C; M' O: h: k! k+ T, S8 v2 y9 C7 s
m5 i2 e, i. n/ t4 g  \0 Y
N) B) v" N2 {- `8 b7 c9 J$ ~
10
  z: u# |7 m6 ]4 A; a95 I6 X' l- [! C
4
$ b7 o# s, @6 k. a  a/ V1
, |* b* y/ C  q; V! q9) G1 j7 C  Z+ L* f+ ^0 Y: E* a
5 u3 `/ f- X, R2 j+ Q
?
+ N6 ^1 V) A' f( ??1 z5 n' O- G! ~9 m9 K" C$ c# l
=! c3 M' s9 O5 T2 V8 S+ z
πε)
3 I$ l- F9 K5 c! u$ z7 A* [

- i6 @5 P4 ]8 A1 _$ k* j                               
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, M& v9 B/ p7 S4 G43.0 a6 z+ _+ A% F' C. o6 g

8 F8 l6 G" s0 L- a/ Y' K                               
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  z* o4 [) i+ v$ }- 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.
! C  {: G1 }7 x  C5 F% Q                                4 I3 f7 Z0 h: C/ A
稳恒磁场习题
, i. f% M  _% l' q: X1. 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5 X/ \4 E. i5 S  m% ?4 y( B
(A) . (B) . (C) . (D) . [ ]" s& {$ R3 s& T7 J6 C. L' v" W! ^( Z

) M+ E/ J& }7 f3 Q# e                               
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8 ^# v+ X, C& V7 [' ~
2.
$ B" T( c6 U% d7 Z! a+ w7 O / k; q0 i  U* L
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)' I% y2 u5 c8 V1 d+ a. L6 ~6 G
l
7 e3 Y& S, j  H  k7 S1 NI π220μ.3 S4 I, G1 t  N) M
(C)
! f# l  F" R. V4 e" d( M/ X7 pl$ \1 `1 O6 F1 [" ~
I π02μ. (D) 以上均不对. [ ]
- L# j( {) g% ?, R: p

& R0 z. W! O/ i2 @5 _- l                               
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4 R3 ]- S" X+ c) N/ R8 {2 J
& P0 _3 y. ~/ e
                               
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7 u. F) f/ J' w0 l
6 }7 l2 `0 Z2 S
                               
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- m/ p0 l0 N% k7 |+ O% K* |: |3.
8 N6 P/ F5 }* h" ~0 { ; q! u. q  E. N1 A
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 .
# e# T; u# R! Y- q9 L6 o                                2 U/ z4 W# [0 Z  [3 p4 r
a
( l2 J& @$ I, d1 a2 Q3 G" D+ B2 U: NO B) p- k% h* z% a" ]/ E. F
b+ D7 Y5 y2 k  y8 V8 d! {& l
r3 u5 E! T7 h# t: z" m+ W4 s% h0 m
(A) O
4 O8 `/ i8 L' f. k, xB
" c3 R8 i0 W& N0 |- @3 wb8 m. ]( ^# [) p/ l* F$ S6 O
r
% B8 E/ P. \. E) i; \, R! E(C) a
( R$ F' h4 R/ m7 C4 zO B! g# Y9 U5 T: h/ W0 w, _, C
b
+ x/ w9 V1 S4 Z  ]r* R! A) U- X- X) q
(B) a
' I% q6 A" F9 @% _. gO
  O/ ]. y* K% ?0 m, v/ V/ n; zB; g5 Z2 X% R7 N) j( v
b
1 G. {7 v" Z- e+ ~2 c0 J3 m$ [! hr0 I0 w- w; i- U# H# k0 l1 B
(D) a! @( s) x6 p0 R, H/ j
% x8 c3 ^) i6 c3 \- z
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$ R  u3 }$ H+ ^# A$ J& z1 A! D
均匀分布,则空间各处的B
0 f3 w- a: o! ]8 `, x  K的大小与场点到圆柱中心轴线的距离r 的关系定
3 [4 K) U1 ?: v性地如图所示.正确的图是 [ ]% v+ K$ {7 d) p9 X1 a3 D( x
11. 一质点带有电荷q =×10-10
& Z) n2 ~5 N* z9 g6 [C ,以速度v =×105
0 F4 Q& j2 k; _1 Um ·s -1
! S+ v) z/ P2 `3 O5 i在半径为R =×10-3" D5 D1 Z8 n8 s, {# S/ ^. |) Q1 H
m 的圆周上,作匀速圆周运动.
: p% ~  e: A1 L( d9 d( _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 =___________________.(  ?3 W; n, U. z
9 C: ]) o: l. Y5 r
=4×10-7 H ·m -1
9 `! Y- y# p# a- C% D)
# v( F9 ]! \* ~+ r* z4 `3 z) y2 `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
- {0 O; a9 \% h1 g9 ~: `( S4 H关,当圆线圈半径增大时,
3 j: q2 J/ Z# [; t- q6 c(1) 圆线圈中心点(即圆心)的磁场__________________________(2.)% s& N* r* Z5 z+ }% f/ F( ?
圆线圈轴线上各点的磁场________________________________________ __________________________________________________________.! J" `! h$ m, Z
14. 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
; Q3 G6 X$ }0 D强度B 为______________________.
$ M" r  ~6 f% u# e                               的电流为__________________________.; m8 Q# j0 _0 T7 J$ H: z

; W9 Y( J3 X5 G$ ?' I) a                               
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9 B  W- E  c! R6 n, D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
+ ~9 _+ T  k$ n: dB6 x: b* O8 b. V4 \) t
??
8 J7 \$ i. R9 f7 Qd7 L8 M& O6 P' r4 c: B8 G, {7 ]" i

* m9 d( q! X" @3 c于:
% a1 h7 c1 W# c7 k$ ]" q____________________________________(对环路a! |" `. I: O4 ^- K$ Z( L
! p! ^3 H5 K/ m. V
                               
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- `( D$ P8 F+ z+ ~).7 O% d4 R8 c: ?: [
___________________________________(对环路b).7 R3 e+ ~+ v% R' O( S0 r1 t
____________________________________(对环路c)., Z+ J9 v: h5 m
16.
8 ~/ F# a9 Z) G& {  p' u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.; @# b: |  }7 i' w$ l
                              

$ m) Z3 T! R7 r                               
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5 Q& O3 n: {7 Y. ^8 |; `4 D19.) u) ~: k3 ]0 ?! d1 y0 |
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).
( G0 b# j" d* Y' G& `; |% f电磁感应电磁场习题
" p4 Q0 a- W4 f% I. T2. 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
8 d8 ]  K& y* x$ u0 t1 G; t                               (C) 对磁场不起作用. (D) 使铜板中磁场反向. [ ]  x  P3 x9 j' g
3. 半径为a 的圆线圈置于磁感强度为B ?
: ]: Y4 J! \/ q7 X  }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 ?) u+ n3 I. b9 p# A
的夹角4 H+ [3 [# I: O3 I3 ~
=60°- f' \$ G/ |/ j6 K$ K' F
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)+ V- t3 e; N+ m3 z

% G- O( w  Q: W4 ]7 f" M8 H线
, q. j# d4 S: {( F' X/ \9 K: S7 h9 d! D
& S+ S3 m7 B- b
" C4 y, ?/ N+ j( B
: B  H: _  G2 j+ x6 ]5 p& x. o) u

: @4 J$ w2 c3 G
: x: ~9 B4 f# R& ^/ u
$ o% x# |; X7 j5 n0 f6 G4 x1 Y  E$ X& y

* _8 d, R( c; A7 ^
, D% k4 P$ H9 |$ _& ]
" a. q0 K8 n! u4 {9 ]关. [ ]3 [2 F. |( r% q

8 {/ X- z: ^- j1 p$ yB ?
2 J5 [1 Q. p0 y" [" _3 ^- n
* M0 N5 E; a: p6 H# F! J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 ?5 Z) k( j' ?+ I0 a& Q
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
7 @' Q# N" f5 H* \% G  H4 y& a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. [ ]
+ b; y# v. m/ {+ g2 O5 {6.
' `( t$ m. u+ y: Z0 a9 [8 IH 磁极
9 y' G9 u* f8 U1 q" `磁极, @4 o% v( F% U5 h* F
条形磁铁
: j. C8 o. X4 c* h& V: PN N S A B E F G% o$ r( W- Z2 r+ T* t) G- R" z

( L) k$ W. m  s% \9 u  T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+ e" f- g; l  t+ }7 `
                               (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. [ ]
) e3 g- G2 i2 m6 r" B2 A12.在国际单位制中,磁场强度的单位是__________.磁感强度的单位+ u7 K2 L! P  n7 {
是______,用H
* _+ A& u5 s2 }$ T3 _2 N0 RB ???21表示的单位体积内储存的磁能的单位是__________.) R6 i2 {% O) Z4 Y3 r. B7 P; L
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_____________________________ ___________________________________________________.( E1 s# t& R, ?
16.; X, d, b! l# p) i" F
I
" `0 l6 `$ a* f, g0 `; m1 m2 E% Z! b, b+ Y# X# B2 _
1 m
+ C$ [7 i  K# k! k7 Z* m" o* q2 X- u2 uA B2 |# ?) d6 m/ q' f6 @6 n' e9 M8 C
v
" Q0 W; k3 S2 X?8 n2 u; t, I+ p: J% C
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
/ m& M( x  e' u5 k# H+ li
! J7 t& L+ U  g6 l* Q=____________,电势较高端为______.(ln2 =2 R9 v0 `5 H, Z. \2 W. k
& ~2 u  V) o4 J& h0 Z% _
19. B
" i: d9 p6 [2 l$ C$ t? b
  u" y  I: b( Z* b0 \c
8 A1 t$ N) Y+ M: L2 }d4 B4 J- ?: [$ c  l2 T, Q0 `0 E: c! R/ u
O9 e& q" g( `) p1 _
O '
9 n; a4 f  d- e# w3 M7 gω
2 r; z3 s7 j+ m  }* O " O7 n( {$ Q) q( ~4 c3 W! {0 ~
一导线弯成如图形状,放在均匀磁场B ?中,B ?
9 y/ Q/ s8 z8 q6 m+ T/ S/ S的方向垂直图面向里. ∠
9 Z* M0 m2 S: o* e: W% z# fbcd =60°,bc =cd =a .使导线绕轴OO '旋转,如图,转速为每分钟n 转.计  I1 }: V" E9 S: r" l
                                
! t/ W" f: t  A1 I7 Y0 H参考答案
* o- P+ s+ @. R( |一、力学答案. j$ X3 ~) h2 ]$ z: N. W7 D4 @
8. 已知:求:解: l/cos 20 f' a- p4 t4 a$ d  J7 P
θ 3分 9. 已知:求:解: θcos /mg 1分
7 e, e1 m2 n: y5 _( wθ5 M$ I; k5 {; K
θ
9 ~- ^* U2 m7 ^4 Ucos sin gl 2分/ M. Y; q( u9 |4 K  z: D
12. (B) 13. (B) 15. (C) 16. (C) 18. (C)
2 D' N% ]& K/ M8 t: C22. 8 rad ·s 1( h/ Y0 T+ x% f5 \5 s/ l
3分
0 R" L' Y+ A* D28.
# S) z5 I) k5 A+ d: Z' w 8 g+ U: x& K3 S* [8 q: s
m 1 m , r1 X* y- U! a0 }2 J8 w
β2 g8 i$ S4 v: T/ C9 B
0v P T a6 S& S* o5 G. M! G* I5 v3 J
3 q# Y4 V8 i. i* q3 O
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; R" K0 ^: g8 c
Tr =
# r4 S% X& K' JJ0 |6 ~* w4 T0 R6 t0 o
1分
! j: b* Q1 w2 \                               a = m 1gr / ( m 1r + J / r )
3 p/ s" L7 e5 {( }/ |& a代入J =221mr , a =; ?+ m7 G: f8 D9 K( z6 b* b1 Z
m. T# _7 V2 U7 |, \. c% ^) C
m g6 H, H0 k- [# _$ Z
m 2111+= ms 2% B* j8 g- X% ?) Q% K3 v6 @) r  @
2分  k& a. X: V( i: M; y: d( V
∵ v 0-at =0% K: p8 v$ c' _: i3 I! H$ V% S
2分
" ]2 Z$ g8 h, d% h5 J8 F∴ t =v 0 / a = s
4 k( R! l+ E* F1分4 b: z' Z2 o( b
) F0 g( C1 z/ q9 w4 S
二、静电场答案 1. (C)" d. {' d; T& K6 N
10. 半径为R 的无限长均匀带电圆柱面 3分 14. R
0 c* x7 t( O7 M0 Q* m2 q- t/' q: h# F. b% m9 i+ L, O' I
' |# K, t) T5 X9 r9 g
3分* d2 S  u) r6 |- o8 r4 Y7 E% |
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
, J/ z1 w5 M  M( }  k' C5 @6 v=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:
: I- Q# b. V' s3 l * @7 O/ \# n6 e+ B5 \
()204d d x d L q E -+π=' \1 h, d, c0 |! ^$ L1 E5 S
ε()
) x4 q5 D9 V/ L, q! V6 O2
. i6 k1 `' _6 _& p* H. u04d x d L L x
6 ?) n; E& j( g9 Z/ }2 u3 X- e2 bq -+π=ε 2分
- W: e5 v9 Q9 ?, c3 w1 l总场强为 ?+π=L+ r1 W$ Q7 O( n. Z* z/ o- V
x d L x L q E 020)(d 4-ε()d L d q +π=6 |2 \/ [, l& s: y; j
04ε- x0 d( P9 p  s9 ]% t
2 u' |3 u2 }& @; Y/ f+ F9 _
3分9 I; k4 }$ j# `: J, i9 M( f
方向沿x 轴,即杆的延长线方向.
  {, Z8 _9 G9 `. v/ t) U% d" ?: d28. C 32. D 35. 不变 1分 减小 2分
- i5 B3 i' l! c' y7 a( w8 n2 B# ?, H36.
/ M. S% @/ w, z)4/(2
$ n; a9 A5 i1 h1R 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:) [" v" T" o' f% K3 e! G" h, l' A
                              

, W4 M( J$ W( I- X7 O5 x9 M  R                               
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  N$ Y; Z' \3 P6 E
1
3 P1 c$ h& A3 c4 P' x/ t 0 v) w6 Q& V$ r# N( a' B. e8 u
E = 0 (板内) )2/(0εσ±=x E (板外) 2分
& J, v/ ]+ X, J1、2两点间电势差
+ A; u% Z& P4 o" E3 s1 m! k?=-29 @# F+ |. X+ |) I4 _$ S0 J
1
6 v* O! J$ k; d0 x21d x9 N! v# u7 u$ i$ g5 F3 r$ Z5 ^
E U U x- i. F* `- E+ \. |7 o5 d
6 m* a, |5 l% \0 c7 N- s
x+ h  r- y5 w. \- ~! ~+ y) a$ D
x d b d d d a d 2d 22$ _  B, |3 a1 V1 P: x
/2
& y6 V& l/ O" ~; v/02
* j( [' [4 R. \7 C0 k1 q+ N/)2/(0??+-+-+-=εσ
. i& B" o. P. ~+ E: Nεσ$ m/ F! m/ T4 Z8 A6 K8 h5 q/ R- s8 O
)(20+ l" ^/ w0 R9 P/ W
a b -=& r- @  `- z; p$ c5 \
εσ( y! G6 w" \0 K* ?6 N! J# k
3分
) P, Q: I4 b  ^, Q, W0 u8 M43.
* n* e2 \- H! ~9 L解:设导体球带电q ,取无穷远处为电势零点,则
- y1 ~0 c" p1 s/ l/ F导体球电势:
  Q) M3 O3 H3 p; w/ o3 fr
+ l' I3 `6 B) o0 f* l7 fq U 004επ=, J7 Z1 Z7 a# V8 j' B( z% m1 I
0 Q1 O& w8 s% v; v8 v4 I5 C
2分
/ Q( M9 U# e9 Y& {' K  B, H2 j+ W内球壳电势: 10114R q Q U επ-=8 W( U/ @, l$ o
2
/ q3 t5 O. e* A  b2 Q8 U) p02# Y1 ?5 |; w3 _. [
4R Q επ+
- j% y, N  f$ r2分 二者等电势,即
0 {' M) e) _+ K: A# U/ p9 ir q, B1 N4 \# S- p2 v% l
04επ1014R q Q επ-=2& l" S% p" x2 Q
024R Q επ+. C/ @# m% B) N
2分
$ Z. V' |' `$ P6 {& g解得
9 y1 U, |, F% {2 S# }) o" s5 o* Q)()
1 U  s) f$ S. V$ S6 D; G! _8 b, V(122112r R R Q R Q R r q ++=) H9 z; m) n8 d% P
2; ?$ r+ d$ f. I+ f$ J# N. F
- [* f3 z0 N# [3 u! [0 o) P

. {6 _9 g% w/ L" u0 u三、稳恒磁场答案
! h& Y" u7 ]: Z0 u                               11. ×10-7 T 3分 ×10-7 A ·m 2
( }' F3 C0 g) X- M- a! A2分2 A2 V# @7 H8 b
8 _3 _8 n/ C: R/ M! U. {
12. 减小 2分 在2/R x 区域增大.(x 为离圆心的距离) 3
! c4 n0 i0 g. L8 R6 }2 [1 \: S
5 A/ L; c8 f1 x5 A14. 4×10-6- o4 i2 r/ L* H9 G1 O/ V
T 2分 5 A 2分
# b9 g6 _1 @" v* D# A: k* B. E5 ?% U! Q15. I 0μ 1分 0 2分 2I 0μ 2分
0 y3 x% h* f/ [, ^+ Z' K7 R
1 x, ]; U! A5 z2 f: @  U16. 解:①电子绕原子核运动的向心力是库仑力提供的.5 N, R, {1 `+ Z
即∶ 0; D0 Z; X# K, Z2 n; L
2
1 q- P8 `1 Z" f' o7 v1 e2$ p0 k$ x  r3 J/ R

" g2 z+ Z- b8 w% }7 J6 k) o3 @+ S2041a m a e v =πε,由此得 0
7 j/ K/ R! L0 s02a m e επ=9 g7 f8 O7 {! g8 F
v 2分2 H5 {/ Y6 L: k* x3 ]
②电子单位时间绕原子核的周数即频率
+ x$ R+ B6 v& N" F% e& z 6 P" A$ F" r5 R* ~
00# a  X3 {3 a& x& E
0142a m a e
* r% @* u  }/ [# u8 ea ενππ=
  O- U0 f) ]8 X  _; S$ ^π=( T1 X9 E; c9 s4 T4 ]8 T
v 2分
) E; h3 \4 H3 i* o由于电子的运动所形成的圆电流6 u" I" i/ `) S9 m; K+ o" ]

! V% t  r# D2 K1 V9 d" V00
& U2 Q+ v- g: d8 A; B1 ]2
/ d, v/ L$ s* B4 J: c- A  I9 a14a m a e e i ενππ=$ K- O2 l9 a; C7 W9 L( D9 ~, ^
=/ q3 l# j# r% i  p% k7 U
因为电子带负电,电流i 的流向与 v ?方向相反
: h1 Z9 q5 w; G  n3 P( B2分2 ?% |0 ~& h& w. B/ i& H3 F7 w
③i 在圆心处产生的磁感强度 0
* @" I( X& F8 b; }3 |$ q( p02a i
0 `; o2 ]! \9 K( s0 i0 b2 }  |B μ=' s9 r( Z. p3 `+ c$ E% j

& [. b- |% Y) b2 V! |027 @# K7 c: `! }6 C' f9 o9 L
0 a8 N& _5 `3 v. {, o3 a2 Y
2, G; d  w4 B- D( h* ~1 @0 X
018a m a e εμππ=
! ^* E9 R& j: \% ^/ s其方向垂直纸面向外 23 `" s, D4 Q1 v- T6 t: D2 e

% z3 Q' @' ]1 c2 B  W. R                                
; R9 K7 ?$ n7 S2 k# p???++
  t' V; O# {- `/ I==R6 o, a& x5 g# c9 T
x R
$ D3 a+ V6 T6 U+ I5 z  iR x
& o& [+ H! [1 M* Q" B# Ir+ {0 N4 h: E: I3 n4 ^4 C
l B r l B S B d d d 21Φ, 2分8 D; Q6 p" t; a5 g) B0 [) X3 K
d S = l d r, D9 Z/ Z: |* Y  a6 _
% q$ f& z, B' m, G
2
( s# o: [# M; M5 D7 K  p012R Ir+ M2 p9 f4 e) M% S9 b
B π=/ ], q* W. }8 F8 J, A4 o, m9 c
μ (导线内)
+ }6 U0 ~! @; D; e2分/ K; e, v; ?1 y3 }$ t( B; D3 ~
% s0 _7 X4 K' i- h& `4 q" h8 N
r% V2 `7 H+ h+ H. M5 L
I* J# a, h  b$ f5 ?6 F
B π=
# F% ]3 P; U1 @, v: I, A8 ~202μ (导线外)
3 Z5 d+ X, d4 \# q! q7 n. w2分2 ~! s8 i& _# t7 B4 c8 y( i# F
  [( F2 w' n6 _0 j7 H4 t4 T! j
)(4222
+ W% r8 C0 n. g3 b/ L0x R R Il" K. n' {9 W; o/ H% L1 F' O9 [' V
-π=6 E& l% k% E/ R: I, k9 Z
μΦR R3 f! N7 V6 T, n. m# l( H8 S
x Il* K) Q8 S/ [% [. u! ?

8 K. Q( Y; `! U# C% i1 V+! y" \4 m% k! t7 s/ X
ln1 K0 ]. H" G6 A
20μ 2分
7 O; h/ L) M0 I7 ^8 G3 y2 W2 {0 E令 d / d x = 0, 得 最大时
. y/ ]+ M- E0 AR x )15(21
8 x1 }% |/ I: p; m-=
$ @' c/ W% T5 F6 n - O# h* {0 g6 L; E$ ?
2分
2 H+ j' E0 Z  ~1 E! g四、电磁感应 电磁场答案
! S" R* J& |! a" c9 S7 k& o2. (B)8 g8 ^# a& U% _% _# |+ n
3. (C)
( e7 j3 l  k* r# u4. (C) 6. (C)/ p# {# A4 Z: s. u
12. A/m 2分 T 1分 J/m 3
3 f8 O9 R9 s7 H* D0 d2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- P/ \8 u( c' Q% T8 w
V 3分, ?+ c( Z( a5 D4 h. ~7 \4 K$ X
A 端 2分3 S" f9 h8 {% K
8 D3 J4 ^2 G* v* F
19. 解: 4! q4 O7 U3 |! ?6 y* {; C  I
/32/32122a a S ==6 O# I; G8 P; x
t BS ωΦcos =, 60/2n π=ω 2分 ∴ t BS t O O ωωΦsin )/d (d =-=' )60/2sin()60/2(nt BSn ππ=
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