2015年春季学期大学物理期末练习题4

2010年春季学期期末练习题4

一、选择题（共30分）：

1、质量分别为m和M的滑块A和B，叠放在光滑水平面上，如图．A、B间的

?静摩擦系数为???，滑动摩擦系数为?k ,系统原先处于 静止A F 状态．今将水平力F作用于B上，要使A、B间不发生相B 对滑动，应有

(A) F ≤?s mg． (B) F ≤?s (1+m/M) mg．

M?m (C) F ≤?s (m+M) g．(D) F ≤?kmg． ［ ］

M 2、 速度为v的子弹，打穿一块不动的木板后速度变为零，设木板对子弹的阻力是恒定的．那么，当子弹射入木板的深度等于其厚度的一半时，子弹的速度是

11(A) v． (B) v．

3411v． ［ ］ (C) v． (D)

22 3、 质点的质量为m，置于光滑球面的顶点A处(球面固定不动)，如图所示．当它

由静止开始下滑到球面上B点时，它的加速度的大小为 (A) a?2g(1?cos?)．

A (B) a?gsin?．

B (C) a?g． ? (D) a?4g2(1?cos?)2?g2sin2?． ［ ］

4、 在由两个物体组成的系统不受外力作用而发生非弹性碰撞的过程中，系统的 (A) 动能和动量都守恒． (B) 动能和动量都不守恒．

(C) 动能不守恒，动量守恒． (D) 动能守恒，动量不守恒. ［ ］

?E 5、 一个带负电荷的质点，在电场力作用下(A)CBB(B)C?E从A点经C点运动到B点，其运动轨迹如图所

?AAE示．已知质点运动的速率是递减的，下面关于C

BB(C)C(D)C? 点场强方向的四个图示中正确的是： E［ ］ AA

6、三块互相平行的导体板，相互之间的距?1?2离d1和d2比板面积线度小得多，外面二板用导线连接．中间板上

带电，设左右两面上电荷面密度分别为?1和?2，如图所示．则比值?1 / ?2为

d1d2 (A) d1 / d2． (B) d2 / d1．

2 (C) 1． (D) d2/d12． ［ ］

1

7、 将一空气平行板电容器接到电源上充电到一定电压后，断开电源．再将一块与极板面积相同的金属板平行地插入两极板之间，如图所示, 则由于金属板的插入及其所放位置的不同，对电容器储能的影响为： (A) 储能减少，但与金属板相对极板的位置无关． 金属板 (B) 储能减少，且与金属板相对极板的位置有关． (C) 储能增加，但与金属板相对极板的位置无关．

(D) 储能增加，且与金属板相对极板的位置有关． ［ ］

? 8、如图，长度为l的直导线ab在均匀磁场B中以速 b l ?度v移动，直导线ab中的电动势为 ?

???B ? (A) Blv． (B) Blv sin?． a v (C) Blv cos?． (D) 0． ［ ］ 9、真空中一根无限长直细导线上通电流I，则距导线垂直距离为a的空间某点处的磁能密度为

?I11?0I2 (A) ?0(0)2 (B) ()

22?a2?02?a1?0I212?a2 (C) () (D) () ［ ］

2?0I2?02a??B 10、 在圆柱形空间内有一磁感强度为B的均匀磁场，如图所示．??B?的大小以速率dB/dt变化．在磁场中有A、B两点，其间可放直导线

O B AB和弯曲的导线AB，则 A (A) 电动势只在AB导线中产生． (B) 电动势只在AB导线中产生．

(C) 电动势在AB和AB中都产生，且两者大小相等．

(D) AB导线中的电动势小于AB导线中的电动势． ［ ］ 二、填空题（共30分）

1、距河岸(看成直线)500 m处有一艘静止的船，船上的探照灯以转速为n = 1 r/min转动．当光束与岸边成60°角时，光束沿岸边移动的速度v =__________．

2、一质量为m的物体，原来以速率v向北运动，它突然受到外力打击，变为 向西运动，速率仍为v，则外力的冲量大小为________________________，方 向为____________________．

3、地球的质量为m，太阳的质量为M，地心与日心的距离为R，引力常量为G， 则地球绕太阳作圆周运动的轨道角动量为L＝_______________．

1 4、质量为m的物体，置于电梯内，电梯以g的加速度匀加速下降h，在此

2过程中，电梯对物体的作用力所做的功为__________．

5、一平行板电容器，充电后与电源保持联接，然后使两极板间充满相对介电常 量为?r的各向同性均匀电介质，这时两极板上的电荷是原来的______倍；电场强 度是原来的 _________倍；电场能量是原来的_________倍．

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6、 如图，平行的无限长直载流导线A和B，电流强度均为 y I，垂直纸面向外，两根载流导线之间相距为a，则 L

? (1) AB中点(P点)的磁感强度Bp?_____________． P B A x ?a (2) 磁感强度B沿图中环路L的线积分

?? B?dl?__________________________________．

?L7、 铜的相对磁导率?r = 0.9999912，其磁化率?m =_________________它是______

磁性磁介质．

8、将条形磁铁插入与冲击电流计串联的金属环中时，有q =2.0×10-5 C的电荷通过电流计．若连接电流计的电路总电阻R =25 ?，则穿过环的磁通的变化?? =_____________________．

9、一自感线圈中，电流强度在 0.002 s内均匀地由10 A增加到12 A，此过程 中线圈内自感电动势为 400 V，则线圈的自感系数为L =____________．

三、计算题（共40分）

1、 为求一半径R＝50 cm的飞轮对于通过其中心且与盘面垂直的固定转轴的转动惯量，在飞轮上绕以细绳，绳末端悬一质量m1＝8 kg的重锤．让重锤从高2 m处由静止落下，测得下落时间t1＝16 s．再用另一质量m2=4 kg的重锤做同样测量，测得下落时间t2＝25 s．假定摩擦力矩是一个常量，求飞轮的转动惯量．

2、边长为b的立方盒子的六个面，分别平行于xOy、yOz和xOz平面．盒子的一

???角在坐标原点处．在此区域有一静电场，场强为E?200i?300j .试求穿过各面的电通量．

3、 假设把氢原子看成是一个电子绕核作匀速圆周运动的带电系统．已知平面轨

?道的半径为r，电子的电荷为e，质量为me．将此系统置于磁感强度为B0的均匀外磁

??场中，设B0的方向与轨道平面平行，求此系统所受的力矩M． 4、一隧道长为L，宽为d，高为h，拱顶为半圆，如

d/2图．设想一列车以极高的速度v沿隧道长度方向通过隧道，h若从列车上观测，

v (1) 隧道的尺寸如何？ d (2) 设列车的长度为l0，它全部通过隧道的时间是多

L

少？ 5、 已知??子的静止能量为 105.7 MeV，平均寿命为 2.2×10-8 s．试求动能为 150 MeV的??子的速度v是多少？平均寿命??是多少？

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