2012~2013年大物(上)期末考试
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2012-2013年大物(上)期末考试
一、填空题
???221、一质点在xOy平面内运动,已知质点的运动学方程为:r?ati?btj,
其中a、b为常量,则该质点的轨迹方程为 ; 该质点的速率v与时间t的关系为 。 2、一质量为1kg的质点从静止出发沿x轴作直线运动,
??2该质点受合力为:F?(3t?2t)i,其中:F以N为单位,t以s为单位,
则从t =1s到t =2s这段时间内,合力对质点所作的功为 J。 3、已知一运动粒子的静止质量为mo,其运动时的质量m = 5m0,则此运动粒子的 速率为 、此粒子的动能为 、此粒子的动量大小为 。 (设真空中的光速为c)
4、把一个静止质量为m0的粒子,由静止加速到v?(c为真空中的光速)
5.如图所示,有一磁感应强度为B 、平行于x轴正向 的均匀磁场,则通过图中一半径为R的半球面的 磁感应强度通量?m为 。
O 3c,需做功为 。 5 y B E x 6.处于静电平衡状态下的导体 (填:是或不是)等势体,
导体表面 (填:是或不是)等势面,导体表面附近的电场线与导体表面 相互 ,导体体内的电势 (填:大于、等于、小于) 导体表面的电势。 7、当穿过闭合回路所围面积的磁通量发生变化时,无论什么原因引起的, 回路中都会建立起感应电动势,而按照磁通量变化原因的不同,将感应 电动势分成两类,分别称为 电动势和 电动势; 8、真空中,一通有稳恒电流I的无限长直导线, 导线旁共面放有一长度为L的金属棒, 金属棒绕其一端O逆时针匀速转动,
转动角速度为ω,O点至导线的垂直距离为a, 设真空中的磁导率为μ0,如右图所示, 当金属棒转至与长直导线垂直时,
O M I ω a 棒中感应电动势的大小为 , 端电势低。 9、真空中,一半径为R的不带电导体球外有一带电量为q的点电荷,点电荷 距导体球球心的距离为3R,取无限远处为电势零点,真空电容率为ε0 , 则导体球上的感应电荷在球心处产生的电场强度大小为 , 导体球的电势为 。
10、一平行板电容器,极板的面积为 S ,两极板相距为 d,若两极板间的介质 为空气,极板间电势差为 U ,已知空气的电容率为ε0 , 则两极板间相互作用力的大小为 。 11、恒星是按照它们的 方式分类的。
二、选择题
1. 关于刚体对轴的转动惯量,下列说法中正确的是: 【 】
(A) 只取决于刚体的质量,与质量的空间分布和轴的位置无关 (B) 取决于刚体的质量和质量的空间分布,与轴的位置无关 (C) 取决于刚体的质量,质量的空间分布和轴的位置
(D) 只取决于转轴的位置,与刚体的质量和质量的空间分布无关
2.一边长为a的正方形薄板静止于惯性系S的xOy平面内,且两边分别与x轴和 y轴平行,今有惯性系S ? 以0.8 c(c为真空中光速)的速度相对于S系沿x 轴 正向作匀速直线运动,则从S ? 系测得薄板的面积为: 【 】
(A)
42535a; (B) a2 ; (C) a2 ; (D) a2 54533.下列几种说法:
(1) 所有惯性系对一切物理规律都是等价的;
(2) 真空中,光的速度与光的频率、光源的运动状态无关;
(3) 在任何惯性系中,光在真空中沿任何方向的传播速率都相同。
上述说法中正确的是: 【 】 (A) (1)、(2)是正确的; (C) (1)、(3)是正确的; (B) (2)、(3)是正确的; (D) 三种说法都是正确的。
4.由静电场中的高斯定理,下列说法正确的是: 【 】 (A)闭合曲面的电通量为零时,曲面上各点的电场强度必定为零;
(B)闭合曲面的电通量不为零时,曲面上任意一点的电场强度都不可能为零; (C)闭合曲面上各点电场强度都为零时,曲面内一定没有电荷;
(D)闭合曲面上各点电场强度都为零时,曲面内电荷的代数和必定为零。 5.一空气平行板电容器,接电源充电后电容器中储存的静电能为W0,在保持 电源接通的条件下,在两极板间充满相对电容率为?r的各向同性均匀电介质, 则该电容器中储存的静电能W为: 【 】 (A)
W0?r; (B)
?rW0; (C) (1??r)W0 ; (D)
W0 1??r6. 构成生命的主要的力是: 【 】 (A)万有引力; (B)电磁力; (C)弹性力; (D)粘滞力
7.真空中,一无限长直圆柱体,半径为R,沿轴向均匀通有电流。 设圆柱体内(r < R)的磁感应强度大小为B1,圆柱体外(r >R)
的磁感应强度大小为B2,则有: 【 】 (A) B1与r成正比, B2与r成反比; (C) B1、B2均与r成反比; (B) B1与r成反比, B2与r成正比; (D) B1、B2均与r成正比。 8.如图所示,真空中,一无限长直导线在P处弯成半径为R的圆,
当通以电流I时,则在圆心O点的磁感应强度大小为: 【 】 (A)
?0I2R??0I1(1?) (B)
4R?(C)
1(1?)
I ?0I4R
R O · P ?I(D) 0
2?R
9.一长为L的导体棒AOP处于磁感应强度为B的均匀磁场中,导体棒以O点 为支点,以角速度ω 绕通过O点且垂直于导体棒的轴匀速转动,
AO?L,轴与磁场方向平行,则A和P两点电势的关系为: 【 】 3 B ω A O P
(A) A点与P点电势相等 (B) A点比P点电势低 (C) A点比P点电势高 (D) 无法判断
10.如图所示,在一圆形电流I所在的平面内,选取一个同心圆形闭合回路L,
则由安培环路定理可知: 【 】
(A) (B) (C) (D)
三、在t0?0的时刻,一质量为 m 的质点自地球表面以速率 v0 竖直上抛,设空气对该质
? B?d l?0,且环路上任意点B?0;
L I ? B?d l?0,且环路上任意点B=0;
L? B?d l?0,且环路上任意点B?0;
LO L ? B?d l?0,且环路上任意点B=0。
L点的阻力大小为:f?mv,其中m为质点的质量、v为质点的速率,设重力加速度为g,
求:1)该质点能上升的最大高度H;
2)在该质点上升的过程中,其速率 v 与时间 t 的关系。
四、质量分别为 m 和 3m、半径分别为 r 和 3r 的两个均质圆盘,同轴地粘在一起,可绕通过盘心且垂直于盘面的水平光滑轴转动,在大小盘边缘都绕有刚性细绳,绳下端挂有两个重物A、B,质量分别为mA=2m、mB = m,盘与绳之间无相对滑动,如图所示,
求:1)整个圆盘对水平光滑轴的转动惯量为多少?
2)重物A和B的加速度的大小aA和aB分别为多少?。
A B
五、真空中,一半径为 R 的带电的四分之一细圆环,圆心在坐标系xOy的原点上,圆环所带电荷的线密度 λ = λ0 cosθ,其中λ0为常量,θ为半径R与x轴所夹的角度,如图所示,已知真空电容率为 ε0 , 求:1)圆心处的电场强度;
2)圆心处的电势。(设无限远处为电势零点)
y R θ x o
六、真空中, 有两根相距为a的无限长平行直导线,它们通以大小相等、流向相反的电流I,
与两直导线共面有一边长为a的正方形单匝导体线圈,如图所示,已知真空磁导率为μ0,
求:1)两直导线产生的磁场通过正方形线圈的磁通量;
2)当直导线中的电流I以
dI的变化率增长时, dt求在正方形线圈中产生的感应电动势的大小和方向。
I I a a 2a a
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