考试试卷-物理B-2005级（上）-附答案 - 图文

武汉理工大学考试试题纸（ A 卷） 课程名称 大学物理B（上） 题号 一 题分 二 三 四 五 六 七 专业班级 2005统考 八 九 十 总分 备注: 学生不得在试题纸上答题(含填空题、选择题等客观题 一、选择题（每题3分） 1. 一质点作半径为R的变速率圆周运动时的加速度大小为： （A）?dvdt （B）v2R （C）dvdt?v2R （D）2. F?12t i (N)的力作用于m?2kg的质点上，使质点由原点从静止开始运动，该质点在3秒末时的动量为 ???? （A）?5i kg?m?s-1 （B）18i kg?m?s-1 （C）?27i kg?m?s-1 （D）54i kg?m?s-1 [ ] 3. 在重力场中，把物体从一点移送到另一点所做的功 （A）是速度的函数 （B）依赖于这两个端点的位置，也依赖于它们之间的路径 （C）只依赖于物体移动所通过的路程 （D）只依赖于这两个端点的位置 [ ] 4. 一水平圆盘可绕固定铅直中心轴转动，盘上站立一人，初始时，整个系统处于静止状态，忽略轴处的摩擦，当此人在盘上随意走动时，此系统的 （A）动量守恒、机械能守恒 （B）动量、机械能和角动量都不守恒 （C）动量、机械能和角动量都守恒 （D）对中心轴的角动量守恒 [ ] 5. 一水平放置的直杆，质量为m，长度为L，绕其一端作匀速率转动（转动惯量则杆的动能为 （A）12mv2??v2??dv???????dt??R?22 [ ] 13mL2），外端点线速度为v， （B）14mv2 （C）16mv2 （D）18mv2 [ ] 6. 真空中平行相对放置的一对平板，分别带电+q和-q，板面积为S，两板相距为d（d很小），忽略边缘效应，两板间相互作用力为 ?0S4??0d?在匀强电场E中，有一半径为R（A）q22 （B）q2 （C）q22?0S （D）q222?0S [ ] 7. 的半球面，场强方向与半球面的轴线平行。则，通过该半球面的电通量为 （A）2?R2E （B）2?R2E （C）?R2E （D）?R2E/2 [ ] 8. 一空气平行板电容器电容为C，充电至电压为U并维持U不变。这时移动两板，使其间距降为原来的二分之一，则外力做功为 （A）CU2/2 （B）?CU2/2 （C）CU2 （D）?CU2 [ ] 9. 在下列情况中零电势可以选在无限远处的是 （A）孤立带电球的电势 （B）无限大带电平板的电势 （C）无限长带电圆柱体的电势 [ ] 10. 设真空中一均匀带电球面与一均匀带电球体的半径和总电量都相同，则带电球面的电场能量W1与带电球体的电场能量W2的大小关系为 （A）W1?W2 （B）W1?W2 （C）W1?W2 （D）不能确定 [ ] 11. 一根无限长直圆柱体，半径为R，沿轴向均匀载有电流。设圆柱体内（r < R）的磁感应强度为Bi，圆柱体外（r > R）的磁感应强度为Be，则有， （A） Bi与r成正比，Be与r成反比； （B） Bi与r成反比，Be与r成正比； （C） Bi、Be均与r成正比； （D） Bi、Be均与r成反比； [ ] 12. 长直电流I2与圆形电流I1共面，并与其一直径相重合（如图，但两者间绝缘）。设长直电流不动，则圆形电流将 （A）向右运动； （B）向左运动； （C）绕I２旋转； （D）不动。 [ ] I2I1 二、填空题（每题3分） ????1. 在t=0时，质量为3kg的物体位于r0?5im处，其速度为v0?10jm/s，若无外力作用，则该物体在t时刻的位 ，t=0时刻相对于原点的角动量L0? 。任意时刻t相对于原点的角动量L? 。 2. 静电平衡时导体内部场强处处为 ，导体表面场强处处 ，表面附近场强大小为 。 ??3. 由于磁感应线是 曲线，所以对于任意闭合曲面，? ??B?dS? ，它表明磁场是 场。?置矢量r???4. 一个点电荷q，在半径为R的圆周上以匀速率v运动，该点电荷在它的圆轨道中心O处产生的磁感应强度的?大小B = ，该点电荷轨道运动磁矩的大小pm = 。若将其置于均匀外磁场B?中，?B?与该点电荷轨道磁矩的夹角为?，则有磁力矩作用，磁力矩的大小为 。 5. 感应电动势的产生是由于回路所围截面上的 发生了变化。深究更本质的原因发现，产生动生电动势的非静电力是 力；产生感生电动势的非静电力是 力。 三、计算题（第1题9分，其余每题10分） 1. 一作直线运动的质点加速度为a??kv（k为常数），t?0时x?0，v?v0。求该质点的运动方程x(t)。 2. 如图，已知转动惯量为J的组合滑轮（大半径R1，小半径R2）悬挂重物m1?m2?m，设滑轮轴处无摩擦，滑轮与绳间无滑动，整个系统由静止状态自然释放，求各段绳中的张力及悬挂物的加速度。 3. 内外半径分别为R1和R2的无限长同轴圆柱面，单位长度带电量分别为??和??。求：电场强度的分布和内外圆柱面间的电势差。 4. 一弯曲的载流导线在同一平面内，形状如图所示。O为两半圆的共同圆心，电流从无限远来，到无限远去，求：O点磁感应强度的大小和方向。 5. 如图所示，一长为L的导体杆AB与通有电流I的无限长直导线在同一平面内且相互垂直，导体杆AB的左端与载流直导线的距离为a。当导体杆AB以速率v平行于电流方向运动时，求导体杆上的电动势，A与B哪点电势高？ ? IR1oR2IA?vBLa m m 计算题4图 计算题5图 计算题2图 A卷标准答案

一、选择题

1.D 2.D 3.D 4.D 5.C 6.C 7.C 8.A 9.A 10. A 11. A 12.A 二、填空题

?????????????21. r?r0?v0t?5i?10tj(m), L0?r0?mv0?150k(kgm/s)，L?r?mv0?150k(kgm2/s) 2. 0； 垂直于表面 ?/?0 3. 闭合， 0 无源场

4.

qv?04?R2，

12 qvR ，

12qvRB?sin?

5. 磁通量， 洛仑兹力， 涡旋电场力

三、计算题

1. 解： 由题设，质点任一时刻的加速度为

a?dv??kv 2分

dt分离变量，积分

?vv0dvv??k?dt 2分

0t得 v?v0e?kt 1分 再由 v?dx?ve?kt 2分

0dt分离变量，积分

?x0dx??t0v0e?ktdt 1分

得 x?v0(1?e?kt) 1分

k 第二步另解：

v a?dv??kv?dvdx?dv 2分

dtdxdtdx分离变量积分 ?kdx??0x?vv0dv 1分

得 x?v0?v?v0(1?e?kt) 1分

kk 1分?m1g?T1?ma11?TR?TR?J? 2分22?11 2. 解： ?T?mg?ma 1分

?2222?R??a1 1分 ?1??R2??a2 1分或

mgR1?mgR2?(mR1?mR2?J)?22 2分

m2a 2 2分

m1g?T1?m1a1 T2?m2g?R1??a1 R2??a2 2分

或

mg1y?mgy?21221m?v12221m?v?222 J 1分

两边求导 mg1v?mgv?2mv?a11m2v???a J 1分

由 R1??a1, R 1??v1, R ? ?a2, R? 2 ? v 2分 2m1g?T1?m1a1 T2?m2g? 2 2分 m2amgR2 解得

a1?R1?R2mR1?mR2?J22mgR1

a2?R1?R2mR1?mR2?J22

T1?m(g?a1)?mg(1?R1?R2mR1)， 各1分 mR2mR21?2?JTR1?R22?m2(g?a2)?mg(1?mR22，

1?mR2?JmR2)

3. 解 (1) ?e?E??dS???S?E2?rl??qi?0 ??0 r?R1故有 E???? R1

1?B?2?B???3?B4? B B?0??0I1I10I12R?0??0 122R22??2?R 22 ??0I4(1?1?1R?R)

1R22方向：? d??(v??B?? 5. 解 )dl? ?v?0I002?rsin90drcos180 ???0vI?a?Ldr2?ar???0vI2?lna?La A点电势高

2分

3分

3分

2分

4分 4分

2分

2分

4分

2分 2分

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