大學(xué)物理模擬試題二.doc

大學(xué)物理模擬試題二一、計(jì)算如下各題（每題10分，共40分）1已知, t =0 時(shí)，。求 和運(yùn)動(dòng)方程。2已知有同方向同頻率的簡(jiǎn)諧振動(dòng)，其分振動(dòng)表示為： ，用旋轉(zhuǎn)矢量法（圖示表示）求其合振動(dòng)的表示式。 3已知兩桿電荷線密度為l，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，相距L 求 兩帶電直桿間的電場(chǎng)力。L3L2LxO wORdl4在勻強(qiáng)磁場(chǎng) B 中，長(zhǎng) R 的銅棒繞其一端O在垂直于B的平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為w，求棒上的電動(dòng)勢(shì) 二、把一個(gè)物體從地球表面上沿鉛垂方向以第二宇宙速度發(fā)射出去，阻力忽略不計(jì)，求 物體從地面飛行到與地心相距nRe處經(jīng)歷的時(shí)間。（15分）三、如圖所示，一直角均質(zhì)細(xì)桿，水平部分桿長(zhǎng)為 l ，質(zhì)量為 m ，豎直部分桿長(zhǎng)為 2l ，質(zhì)量為 2m ，細(xì)桿可繞直角頂點(diǎn)處的固定軸 O 無(wú)摩擦地轉(zhuǎn)動(dòng)，水平桿的未端與勁度系數(shù)為 k 的彈簧相連，平衡時(shí)水平桿處于水平位置。求 桿作微小擺動(dòng)時(shí)的周期。（15分） 四、平行板電容器，其中充有兩種均勻電介質(zhì)。求 (1) 各電介質(zhì)層中的場(chǎng)強(qiáng) (2) 極板間電勢(shì)差。（15分） 五、求如圖所示的一載流導(dǎo)線框在無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線磁場(chǎng)中的受力和運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。（15分） 4123 參考答案一、計(jì)算如下各題（每題10分）1已知, t =0 時(shí)，。求 和運(yùn)動(dòng)方程。解 由已知有 代入初始條件 代入初始條件 2已知有同方向同頻率的簡(jiǎn)諧振動(dòng)，其分振動(dòng)表示為： ，用旋轉(zhuǎn)矢量法（圖示表示）求其合振動(dòng)的表示式。 解 用旋轉(zhuǎn)矢量法處理諧振動(dòng)的合成，合成方法如圖所示，根據(jù)圖中的幾何關(guān)系有 結(jié)論：合振動(dòng) x 仍是簡(jiǎn)諧振動(dòng)。3已知兩桿電荷線密度為l，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，相距L 求 兩帶電直桿間的電場(chǎng)力。L3L2LxO解: 4在勻強(qiáng)磁場(chǎng) B 中，長(zhǎng) R 的銅棒繞其一端O在垂直于B的平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為w，求棒上的電動(dòng)勢(shì)解：方法一 (動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)): wORdl 方向 方法二(法拉第電磁感應(yīng)定律):在 dt 時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體棒切割磁場(chǎng)線 方向由楞次定律確定。二、把一個(gè)物體從地球表面上沿鉛垂方向以第二宇宙速度發(fā)射出去，阻力忽略不計(jì)，求 物體從地面飛行到與地心相距nRe處經(jīng)歷的時(shí)間。（15分）解 根據(jù)機(jī)械能守恒定律有: 三、如圖所示，一直角均質(zhì)細(xì)桿，水平部分桿長(zhǎng)為 l ，質(zhì)量為 m ，豎直部分桿長(zhǎng)為 2l ，質(zhì)量為 2m ，細(xì)桿可繞直角頂點(diǎn)處的固定軸 O 無(wú)摩擦地轉(zhuǎn)動(dòng)，水平桿的未端與勁度系數(shù)為 k 的彈簧相連，平衡時(shí)水平桿處于水平位置。求 桿作微小擺動(dòng)時(shí)的周期。（15分） 解 在平衡位置對(duì)o點(diǎn)力矩有：對(duì)任一位置有； 四、平行板電容器，其中充有兩種均勻電介質(zhì)。求 (1) 各電介質(zhì)層中的場(chǎng)強(qiáng) (2) 極板間電勢(shì)差。（15分） 解：做一個(gè)圓柱形高斯 同理，做一個(gè)圓柱形高斯面 各電介質(zhì)層中的電位移矢量相同，場(chǎng)強(qiáng)不同相當(dāng)于電容器的串聯(lián) 令每種介質(zhì)的電容為： 總的電容為： 五、求如圖所示的一載流導(dǎo)線框在