大學物理A期末試卷答案

1、浙江師范高校高校物理A一考試卷A 卷 （2022 2022 學年第一學期）考試形式：閉卷考試時間：90 分鐘出卷時間： 2022 年 12 月 29 日使用同學 ：數(shù)學與應用數(shù)學、信息與運算科學、科學訓練等專業(yè)說明 ：考生應將全部答案都寫在答題紙上,否就作無效處理真空電容率08 .851012C2N1,m2,真空磁導率04107NA2一. 挑選題（每題3 分,共 30 分）xy的端點處 , 其速度大小為 1. 一運動質(zhì)點在某瞬時位于矢徑rA dr B drdtdtdx2dy2C dr D dtdtdt答：（D）2. 如下列圖,一輕繩跨過一個定滑輪,兩端各系一質(zhì)量分別為m1和 m2 的m1m2重

2、物,且 m1m2滑輪質(zhì)量及軸上摩擦均不計,此時重物的加速度的大小為a今用一豎直向下的恒力Fm 1g代替質(zhì)量為m1的物體,可得質(zhì)量為m2的重物的加速度為的大小a ,就 A a= a B a aC a a D 不能確定 . 答：（B3. 質(zhì)量為 20 g 的子彈沿 x 軸正向以 500 m/s 的速率射入一木塊后,與木塊一起仍沿 x 軸正向以 50 m/s 的速率前進, 在此過程中木塊所受沖量的大小為 A 9 N s B -9 N s C10 N s D -10 N s 答案：（ A）4. 質(zhì)量為 m ,長為 l 勻稱細棒 OA可繞通過其一端O而與棒垂直的水OA平固定光滑軸轉(zhuǎn)動,如下列圖今使棒由靜

3、止開頭從水平位置自由下落搖擺到豎直位置；如棒的質(zhì)量不變,長度變?yōu)閘2,就棒下落相應所需要的時間 A 變長 B 變短 C 不變 D 是否變,不確定答案：（A）5. 真空中兩塊相互平行的無限大勻稱帶電平面；其電荷密度分別為和2,兩板之間的距離為 d ,兩板間的電場強度大小 D 20為 A 0B 30 C 02答案： D6. 如下列圖, a 、 b 、c 是電場中某條電場線上的三個點,設 E表示場強, U 表示電勢,由此可知： A E a E b E c； B E a E b E c；C U a U b U c； D U a U b U c；答案： C 7. 兩個導體球 A 、 B 相距很遠（可以看

4、成是孤立的）,其中 A 球原先帶電,B球不帶電；A 、B 兩球半徑不等, 且 R A R ；如用一根瘦長導線將它們連接起來,就兩球所帶電量 q A與 q 間的關系： A q A q ； B q A q ； C q A q ； D 條件不足,無法比較；答案： A 8. 如下列圖,兩根長直載流導線垂直紙面放置,電流I1=1A,方向垂直紙面對外；電流I 2=2A,方向垂直紙面對內(nèi)；就P 點磁感應強度 B 的方向與X軸的夾角為 A30 B60 C120 D210答案： A9. 如下列圖,流出紙面的電流為 2I ,流進紙面的電流為 I ,就下述式中哪一個是正確的 A B ld 2 0 I B B ld

5、0 IL 1 L 2C B ld 0 I D B ld 0 IL 3 L 4答案：（D）10. 長度為 l 的直導線 ab在勻稱磁場 B 中以速度 v 移動,直導a l vb B線 ab中的電動勢為 A Blv BBlvsin CBlvcos D0答：（D）；二. 填空題（每題 2 分,共 10 分）1. 一顆速率為700 m/s 的子彈,打穿一塊木板后, 速率降到 500 m/s 假如讓它連續(xù)穿過厚度和阻力均與第一塊完全相同的其次塊木板,就子彈的速率將降到 忽視不計）答案： 100 m/s（動量、機械能守恒）_；（空氣阻力2. 一桿長 l 50 cm,可繞通過其上端的水平光滑固定軸 O在豎直

6、平面內(nèi)轉(zhuǎn)動,相對于 O軸的轉(zhuǎn)動慣量 J5 kg m 2原先桿靜止并自然下垂如在桿的下端水平射入質(zhì)量 m0.01 kg、速率為 v400 m/s 的子彈并嵌入桿內(nèi),就桿的角速度為_答案： 0.4 rad/sv v v3. 一勻稱靜電場,電場強度 E 400 i 600 V/m,就電場通過陰影表面的電場強度通量是 _ _（正方體邊長為 1cm ）；答案：0 . 04 V m4. 一空氣平行板電容器,兩極板間距為 d,充電后板間電壓為 U ；然后將電源斷開,在兩板間平行地插入一厚 度 為 d /3 的 金 屬 板 , 就 板 間 電 壓 變 成U _；答案：2 U35. 勻稱磁場 B 中放一勻稱帶正

7、電荷的圓環(huán),半徑為 R,電荷線密度為,圓環(huán)可繞與環(huán)面垂直的轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)軸與磁場 B 垂直,當圓環(huán)以角速度 轉(zhuǎn)動時,圓環(huán)受到的磁力矩為_；答案：R 3 B三. 運算題（每題 15 分,共 60 分）1. 一半徑為 R、質(zhì)量為 m的勻質(zhì)圓盤,以角速度 繞其中心軸轉(zhuǎn)動；現(xiàn)將它平放在一水平板上,盤與板表面的摩擦因數(shù)為 ；盤轉(zhuǎn)動才能停止？（1）求圓盤所受的摩擦力矩； （ 2）問經(jīng)過多少時間后,圓解： 1 在圓盤上取長為dl 、寬為 dr 的面積元dsdrdl,mR2dl該面積元受到的摩擦力為dFfgdmgm2 drdl Rmg2 rdrdl R,此,就dr摩擦力對轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)軸上O點的力矩為rdF fO在寬為

8、 dr 的圓環(huán)上所受摩擦力矩為：rdMmgrdr2r2mgr2drR22 R圓盤受到的摩擦力矩為：M2mgRr2dr2mgRR203,由角動量定律2 圓盤受到的摩擦力矩不隨時間變化,圓盤的轉(zhuǎn)動慣量J2TMdtLJ0得到TJ3R；0M4g或者：由轉(zhuǎn)動定律MJ,得到角加速度M4g,圓盤做勻減速轉(zhuǎn)動,有J3RT3 4R g；2. 在一半徑為 R16.0 cm 的金屬球 A 外面套有一個同心的金屬球殼 B已知球殼 B的內(nèi)、外半徑分別為 R2 8.0 cm,R310.0 cm設球 A帶有總電荷 QA3.0 10-8 C,球殼 B帶有總電荷 QB2.0 10-8C；1 求球殼 B 內(nèi)、外表面上所帶的電荷以

9、及球A和球殼 B 的電勢；2 將球殼 B 接地然后斷開, 再把金屬球 A 接地,求金屬球 A和球殼 B內(nèi)、外表面上所帶的電荷以及球 A 和球殼 B 的電勢解： 1 由靜電平穩(wěn)條件,球殼 B 內(nèi)表面帶電為 Q A 3 . 0 10 8 C,外表面帶電為8Q B Q A 5 0. 10 C,那么由電勢疊加原理,球 A 的電勢為：V A Q A Q A Q A Q B 5 6. 10 3 V,4 0 R 1 4 0 R 2 4 0 R 3球殼 B 的電勢為：V B Q A Q A Q A Q B Q A Q B 4 . 5 10 3 V；4 0 r 4 0 r 4 0 R 3 4 0 R 32 將球

10、殼 B 接地后, B 外表面不帶電,內(nèi)表面帶電為 Q A,斷開接地后,球殼 B 帶的總電量為 Q A,然后將球 A 接地, A 的電勢為 0,設此時 A 帶電量為 q ,就 B 的內(nèi)表面帶電為 q ,外表面帶電為 q A Q A,由電勢疊加原理,球 A 的電勢為：V A q A q A q A Q A 0, 由 此 解 出 q A 2 . 12 10 8 C, 即 球 A 帶 電4 0 R 1 4 0 R 2 4 0 R 38 8 82 . 12 10 C,球殼 B 內(nèi)表面帶電 2 . 12 10 C,球殼 B 外表面帶電 0 . 88 10 C；球 A 的電勢為 0,球殼 B 的電勢為 V

11、B q A Q A 7 9. 10 2 V；4 0 R 33. 如下列圖,一根長直導線載有電流 I 1=30A,矩形回路載有電流 I 2=20A,試運算作用在回路上的合力；已知 d=1.0cm,b=8.0cm,l=0.12m ；解：對矩形回路進行受力分析可知,上下邊受到的安培力大小相等,方向相反,相互抵消；矩形回路左邊受到的安培力為：b,方向向1I1 .d2IblF 1B 1I2 lI1I2 l,方向向左,2d矩形回路右邊受到的安培力為：F2B2I2 l2I1I2ld右,就矩形回路受到的合力為：FF 1F2I1I2l1128103N2ddb4. 如下列圖, 在與勻稱磁場垂直的平面內(nèi)有一折成角的 V 型導線框, 其 MN 邊可以自由滑動,并保持與其它兩邊接觸；今使MNON,當t0時, MN 由 O 點動身,以勻速v平行于 ON 滑動,已知磁場隨時間的變化規(guī)律為B2t,求線框中的感應電動勢與時間的關系；2解 1 取順時針方向為回路繞行方向,t 時刻穿過 V型 導 線 框 的 磁 通 量 為xlB, 其 中xvt,2lxtan,B2t,應用法拉第電磁感應定律,導2線框上的感應電動勢為ddxlBdv2t4tanv2