大学物理试题及参考答案

《大学物理》试题及参考答案

一、填空题（每空1分、共20分）

1．某质点从静止出发沿半径为R?1m的圆周运动，其角加速度随时间的变化规律是??12t2?6t(SI) ，则该质点切向加速度的大小为 。

2．真空中两根平行的无限长载流直导线，分别通有电流I1和I2,它们之间的距离为d，则每根导线单位长度受的力为 。

3．某电容器电容C?160?F，当充电到100V时，它储存的能量为____________焦耳。

4．一个均匀带电球面，半径为10厘米，带电量为2×10库仑。在距球心6厘米处的场强为__________。

5．一平行板电容器充电后切断电源。若使两极板间距离增加，则两极板间

场强E__________，电容C__________。（选填：增加、不变、减少） 6．一质量为m，电量为q的带电粒子以速度v与磁感应强度为B的磁场成

θ角进入时，其运动的轨迹为一条等距螺旋，其回旋半径R为____________ ，周期T为__________，螺距H为__________。 7. 真空中一个边长为a的正方体闭合面的中心，有一个带电量为Q库仑的

点电荷。通过立方体每一个面的电通量为____________。

8．电力线稀疏的地方，电场强度 。稠密的地方，电场强度 。 9. 均匀带电细圆环在圆心处的场强为 。

10.一电偶极子，带电量为q=2×10库仑，间距L＝0.5cm，则它的电距为

________库仑米

11.一空心圆柱体的内、外半径分别为R1,R2,质量为m（SI单位）.则其

1

?5?9绕中心轴竖直轴的转动惯量为____________。

12.真空中的两个平行带电平板，板面面积均为S，相距为d（d??S），分别带电?q 及?q，则两板间相互作用力F的大小为____________。 13．一个矩形载流线圈长为a宽为b，通有电流I，处于匀强磁场B中。当

线圈平面与外磁场方向平行时，线圈受到的磁力矩大小为 。 14.一长为L质量为M的均匀直棒一端吊起，使其可以在竖直平面内自由

摆动。先用手将棒持水平，放开手的瞬间，棒受的对转轴的重力矩是 。此时棒的角加速度是 。 直棒下摆到竖直位置时的角速度是 。

二、判断题 （每题1分、共 10分 ）（ √或× ）。

（ ）1．质量相同的刚体对同一个转轴的转动惯量一定相同。 （ ）2．场强为零处，电势一定为零。

（ ）3．一电容器两板间原为真空，当充满介电质后，其板间电场强 度变小

（ ）4．一质点作匀速率圆周运动，其动量方向在不断改变，所以角

动量的方向也随之不断改变。

（ ）5．洛仑兹力总与速度方向垂直，所以带电粒子的运动轨迹必定

是圆。

（ ）6．通过某闭合曲面的电通量为零，则肯定该曲面上任一点的场

强都等于零。

（ ）7．静止电荷在磁场中不受洛仑兹力，而在电场中却受电场力的作用

（ ）8．同一组电荷（包括运动的静止的）产生的电场和磁场在任何

一个参考系测量都是一样的。 （ ）9．电偶极子在中垂线上任一点产生的场强的方向与电偶极矩的

方向相反。

（ ）10．产生磁场的“源”有运动的电荷和变化的磁场。

三、单项选择题（ 每题2分、共20分）

1．一小球沿半径为R的圆周做匀速率运动。要使其运动的角速度增大到3

2

倍，它受的向心力应增大到（ ）

（A) 3倍 (B) 6倍 (C) 9倍 (D) 不变

2．某质点作直线运动的运动学方程为x?3t?5t3?6 (SI)，则该质点作 ( )

（A）匀加速直线运动，加速度沿x轴正方向． （B）匀加速直线运动，加速度沿x轴负方向． （C）变加速直线运动，加速度沿x轴正方向． （D）变加速直线运动，加速度沿x轴负方向．

3．将两个平面线圈放置在同一均匀磁场中，线圈面积之比S1/S2?2，电流之比为I1/I2?2，则它们所受最大磁力矩之比为（ ）。 （A）1 （B）2 （C）4 （D）1/4

4．动能为Ek的物体A与静止的物体B碰撞，设物体A的质量mA是物体B的质量mB 的两倍，若碰撞是完全弹性的，则碰撞后两物体的总动能为（ ）。

EkE2E （C） k （D） k 2335. 一段直的高速公路旁40m处有一杨树，在路上一质量为1.5吨的小客车

（A） Ek （B）

以120kmh的高速行驶，此客车对杨树根部的角动量是（ ）kg?m2s （A) 2?106 (B) 2?107 (C)2?108 (D)5?104 6．两根无限长的均匀带电直线相互平行，相距为2a， 线电荷密度分别为

??和??。则每单位长度的带电直线受的作用力大小为

???2?2（A） （B） （C） （D） 222??0a2??0a4??0a4??0a7．从实验上判断某种半导体材料的载流子带正电荷或负电荷，即P型或N

型，可根据（ ）。

（A）电阻的大小； （B）电阻随温度增加或减少； （C）霍尔电压的大小； （D）霍尔电压的正负号。 8．在同一条电场线上的任意两点A、B，其场强大小分别为EA及EB，电

3

势分别为VA和VB，则以下结论中正确的是（ ）

A. EA?EB B. EA?EB C. VA?VB D. VA?VB 9. 如图1，导体棒AB在均匀磁场中绕通过O的垂直于棒长且沿磁场方向的轴OO'转动（角速度与B同方向），BO的长度为棒长的1/3，则（ ）。 （A）A点比B点电势高 （B）A点与B点电势相等 （C）A点比B点电势低 （D）有稳恒电流从A点流向B点 10．如图2所示，在半径为R的接地金属球外有一电量为Q的点电荷，已

知点电荷与金属球球心的距离为r，则金属球上的感应电荷为（ ）。

RR2（A）０ （B）?Q （C）?2Q （D）无法确定

rr

A R OB O B

图1 图2

r 四、计算题（共50分）

1．（10分）一物体沿X轴运动，其速度为V=10+2t2, （SI)。当t=0时，

物体在原点之右20米处。求在t=2秒时物体的加速度和位置

2． (10分) 质量为3.5kg的物体，在力F的作用下从静止开始（始点

为原点）沿X轴运动。求下列两种情况下，物体的速度、动量及动能（国际单位制）：

（1） F?3?2t，作用时间为4s；

4

（2） F?3?2x，运动距离为4m。

3.（10分）一边长为a的正三角形，其三个顶点上各放置q,?q,和?2q的

点电荷，求此三角形重心上的电势？将一电量为+Q的点电荷由无限远处移到重心上，外力要做多少功？(要求：设无限远为电势零点） 4. (10分) 通有电流为I的无限长导线弯成如图3形状，求圆心O点处的

磁感应强度。

R

R

5． (10分)如图4，质量M?16kg、半径R?0.15m的实心圆柱体定滑轮，

另一端系着一个质量m?8kg的物体。绳子与滑轮不打滑，忽略轴承处的摩擦。求：① 由静止开始计时到1秒末，物体m下落的距离。② 绳

2g?10m/s子的张力T。（ ，）

参 考 答 案

Ｒ Ｏ Oｍ 图3 图4 一、 填空题（每空1分、共20分）

1. 12t2?6t 2. ?0I1I22?d 3. 0.8 4. 0 5. 不变、减少。 6.

2?m2?mvco?sQmvsin? 7. 8. 弱（小）、 强（大） 9.

qBqBqB6?0 5

1q2220 10. 1?10 11. m(R1?R2) 12. 13 . abIB.

22?0S?714. MgL2 3g2L 3gL

二、判断题（10分）

× × √ × × × √ × √ √ 三、单项选择题（每题2分、共20分）

C C C A A A D D A B 四、 计算题（50分）

1. (10分) 8米/秒2 （5分） 45.3米 （5分） 2. （10分） ① 8m/s 28 N.S 112J （5分） ② 4m/s 14 N.S 28J （5分）

3. (10分） ?3q3qQ ? 各5分 2??0a2??0a4. （10分） 分三段讨论

最后求和

?0I4R

?0I?I 0 （各2分） 4?R4?R?0I4R??0I （2分） 方向：垂直纸面向外(2分) 2?R 5．

mg?T?maTR?J?a?R??T?40N,H?2.5m（方程6分，计算结果4分，共10分）

6

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