大學(xué)物理試題及答案

..系班姓名座號(hào)成績(jī).......................................................密....................................封................................線......................................................….密………..封…………..線………………………（標(biāo)準(zhǔn)卷）（考試時(shí)間：120分鐘）使用班級(jí)：學(xué)生數(shù)：任課教師：考試類型閉卷題序一二三（1）三（2）三（3）三（4）三（5）總分得分閱卷人一、填空題（共30分）1、（4分）一質(zhì)點(diǎn)沿y軸作直線運(yùn)動(dòng)，速度，＝0時(shí)，，采用SI單位制，則質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程為m；加速度＝4m/s2。2、（3分）一質(zhì)點(diǎn)沿半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)方程為。質(zhì)點(diǎn)的速度大小為2tR，切向加速度大小為2R，加速度為。3、（2分）一個(gè)質(zhì)量為10kg的物體以4m/s的速度落到砂地后經(jīng)0.1s停下來(lái)，則在這一過(guò)程中物體對(duì)砂地的平均作用力大小為400N。4、（2分）在一帶電量為Q的導(dǎo)體空腔內(nèi)部，有一帶電量為-q的帶電導(dǎo)體，那么導(dǎo)體空腔的內(nèi)表面所帶電量為+q，導(dǎo)體空腔外表面所帶電量為Q-q。5、（2分）一質(zhì)量為10kg的物體，在t=0時(shí)，物體靜止于原點(diǎn)，在作用力作用下，無(wú)摩擦地運(yùn)動(dòng)，則物體運(yùn)動(dòng)到3米處，在這段路程中力所做的功為。6、（2分）帶等量異號(hào)電荷的兩個(gè)無(wú)限大平板之間的電場(chǎng)為σ/ε0，板外電場(chǎng)為0。7、（2分）一無(wú)鐵芯的長(zhǎng)直螺線管，在保持器半徑和總匝數(shù)不變的情況下，把螺線管拉長(zhǎng)一些，則它的自感系數(shù)將減小。8、（3分）一長(zhǎng)載流導(dǎo)線彎成如右圖所示形狀，則O點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為，方向?yàn)椤?、（4分）在均勻磁場(chǎng)B中,一個(gè)半徑為R的圓線圈,其匝數(shù)為N,通有電流I，則其磁矩的大小為，它在磁場(chǎng)中受到的磁力矩的最大值為。10、（3分）一電子以垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度的磁場(chǎng)中，則作用在該電子上的磁場(chǎng)力的大小為F＝。電子作圓周運(yùn)動(dòng)，回旋半徑為。11、（3分）判斷下圖中，處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中載流導(dǎo)體所受的電磁力的方向；（a）向下；（b）向左；（c）向右。二、選擇題（每題2分，共30分）1.下列概念正確的是（B）A、感應(yīng)電場(chǎng)也是保守場(chǎng)；B、感應(yīng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線是一組閉合曲線；C、，因而線圈的自感系數(shù)與回路的電流成反比；D、，回路的磁通量越大，回路的自感系數(shù)也一定大。2.下列說(shuō)法正確的是（D）A、電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)，電勢(shì)也一定為零；B、電場(chǎng)強(qiáng)度不為零的點(diǎn)，電勢(shì)也一定不為零；C、電勢(shì)為零的點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度也一定為零；D、電勢(shì)在某一區(qū)域內(nèi)為常量，則電場(chǎng)強(qiáng)度在該區(qū)域內(nèi)必定為零。3.關(guān)于摩擦力以下說(shuō)法哪句是正確的？（C）A.摩擦力總是阻礙物體運(yùn)動(dòng)的；B.滑動(dòng)摩擦力Ff＝μFN；C.當(dāng)外力小于μFN時(shí)，靜摩擦力的大小總等于外力；D.滑動(dòng)摩擦力一定不能使物體產(chǎn)生加速度。4.質(zhì)量為m的小球，以水平速度跟墻面作彈性碰撞，小球的動(dòng)量變化是(A)。A、B、C、D、05.對(duì)功的概念有以下幾種說(shuō)法，判斷正確的是（B）。A、作用力和反作用力大小相等、方向相反，所以兩者作功的代數(shù)和必為零；B、質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)經(jīng)一閉合路徑，保守力對(duì)質(zhì)點(diǎn)作的功為零；C、保守力作正功時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)相應(yīng)的勢(shì)能增加；D、保守力作正功時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)相應(yīng)的勢(shì)能減少。6.下列說(shuō)法正確的是（B）。A、閉合回路上各點(diǎn)磁感強(qiáng)度都為零時(shí)，回路內(nèi)一定沒(méi)有電流穿過(guò)；B、閉合回路上各點(diǎn)磁感強(qiáng)度都為零時(shí)，回路內(nèi)穿過(guò)電流的代數(shù)和必定為零；C、磁感強(qiáng)度沿閉合回路的積分為零時(shí)，回路上各點(diǎn)的磁感強(qiáng)度必定為零；D、磁感強(qiáng)度沿閉合回路的積分不為零時(shí)，回路上任意一點(diǎn)的磁感強(qiáng)度都不可能為零。7.均勻細(xì)棒OA，可繞通過(guò)其一端而與棒垂直的水平固定光滑軸轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示，今使棒從水平位置由靜止開(kāi)始自由下落，在棒擺到豎直位置的過(guò)程中，下述說(shuō)法正確的是（C）。AOAOB、角速度從小到大，角加速度從小到大；C、角速度從小到大，角加速度從大到??；D、角速度不變，角加速度為零。8.花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員通過(guò)自身豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，開(kāi)始時(shí)兩臂張開(kāi)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為，角速度為；然后將手臂合攏使其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為，則轉(zhuǎn)動(dòng)角速度變?yōu)椋?C)A、B、C、D、9.將一個(gè)帶正電的帶電體A從遠(yuǎn)處移到一個(gè)不帶電的導(dǎo)體B附近，則導(dǎo)體B的電勢(shì)將（A）A、升高B、降低C、不會(huì)發(fā)生變化D、無(wú)法確定10.如圖所示，閉合曲面S內(nèi)有一個(gè)點(diǎn)電荷Q，p為面上一點(diǎn)，在S面外A點(diǎn)有一個(gè)點(diǎn)電荷q，若將q移至B點(diǎn)，則：（B）A、S面的總通量改變，P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)不變；B、S面的總通量不變，P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)改變；C、S面的總通量和P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)都變；D、S面的總通量和P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)都不變11.平行板電容器接入電源保持其兩板間的電勢(shì)差不變，再使其內(nèi)部充滿相對(duì)電容率為的均勻電介質(zhì)，則電容器各量的變化為（A）。A、電容增大B、電場(chǎng)強(qiáng)度增大C、極板上所帶電量不變D、電容、電量及板間電場(chǎng)強(qiáng)度都減小12.有兩個(gè)帶電量不同的金屬球，直徑相等，一個(gè)是中空的，另一個(gè)是實(shí)心的，現(xiàn)使它們互相接觸，則兩導(dǎo)體球上的電荷：（B）。abA、不變化；abC、中空的球帶電量多；D、實(shí)心的球帶電量多。13.如右圖所示，兩個(gè)環(huán)形線圈a、b互相垂直放置，當(dāng)它們的電流和同時(shí)發(fā)生變化時(shí)，則有下列情況發(fā)生：（D）。A、a中產(chǎn)生自感電流，b中產(chǎn)生互感電流；B、b中產(chǎn)生自感電流，a中產(chǎn)生互感電流；C、a、b中同時(shí)產(chǎn)生自感和互感電流；D、a、b中只產(chǎn)生自感電流，不產(chǎn)生互感電流。14.對(duì)功的概念有以下幾種說(shuō)法，判斷正確的是（A）。A、作用力和反作用力大小相等、方向相反，所以兩者作功的代數(shù)和必為零；B、質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)經(jīng)一閉合路徑，保守力對(duì)質(zhì)點(diǎn)作的功為零；C、保守力作正功時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)相應(yīng)的勢(shì)能增加；D、保守力作正功時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)相應(yīng)的勢(shì)能減少。15.半徑為R的均勻帶電金屬球體的周圍各點(diǎn)電勢(shì)U與其距球心的距離r之間的關(guān)系曲線為下圖中的：（B）。RRARDRCRBrUUUUrrr三、計(jì)算題（40分）1.（9分）如圖所示，載流長(zhǎng)直導(dǎo)線的電流為I，(1)求通過(guò)矩形面積的磁通量;（2）若矩形線框ABCD在垂直于導(dǎo)線方向上以勻速率向右移動(dòng)，求在圖示位置處線框中的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的大小和方向。解：（1）根據(jù)畢奧－薩伐爾定律，在長(zhǎng)直導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)的分布為（1分），這是具有軸對(duì)稱性的不均勻分布。在線圈平面內(nèi)距載流導(dǎo)線為x處取一面積元dS，dS=dr，如圖所示，在dr內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度B可看作是均勻的，于是可得dS內(nèi)的磁感應(yīng)通量為ooxId2d1ABCD∴（3分）（2）線框中的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)為。根據(jù)式有：（1分）(1分)（0.5分）（0.5分）（1分），方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?。?分）2.（10分）如圖所示，一個(gè)半徑為R1的均勻球體，總電荷為Q1，球體外同心罩一個(gè)半徑為R2的均勻帶電球面，總電荷為Q2，試求：⑴用高斯定理求各區(qū)域電場(chǎng)的分布；⑵用場(chǎng)強(qiáng)積分球體與球面間的電勢(shì)分布（R1＜r<R1）。解：由于電場(chǎng)分布具有球?qū)ΨQ性，電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿徑矢方向。以球心O為中心，分別作半徑為r＜R1和R1＜r＜R2和r＞R2的球面。由高斯定理若r＜R1，則；若R1＜r＜R2，則若r＞R2，則⑵在R1＜r＜R2的區(qū)域，3.（8分）一個(gè)質(zhì)量為M、半徑為R的定滑輪（當(dāng)作均質(zhì)圓盤）上面繞有細(xì)繩。繩的一端在滑輪邊緣上，另一端掛一質(zhì)量為m的物體。忽略軸處摩擦，求物體m由靜止下落h高度時(shí)的速度和此時(shí)滑輪的角速度。解：如圖所示,圖中兩拉力大小相等,以T表示，對(duì)定滑輪M，由轉(zhuǎn)動(dòng)定律，對(duì)于軸O，有⑴對(duì)于m，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律，沿y方向，有⑵滑輪和物體的運(yùn)動(dòng)有一個(gè)關(guān)系⑶聯(lián)立三式求解可得物體下落的加速度為物體下落高度h時(shí)的速度為這時(shí)滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為mgmgMhβR4.（7分）如圖所示，一長(zhǎng)直導(dǎo)線中通有電流I1，其旁有一矩形線圈abcd與它共面，ab邊與長(zhǎng)直導(dǎo)線平行。已知線圈的邊長(zhǎng)l1，l2，ab邊與直導(dǎo)線相距l(xiāng)，線圈中的電流I2。求線圈各邊受的安培力。解：長(zhǎng)直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度，bc邊受安培力方向向上，大小等于Fadab邊受安培力方向遠(yuǎn)離長(zhǎng)直導(dǎo)線,大小等于Fabdc邊受安培力指向長(zhǎng)直導(dǎo)線OObcI1aI2dx5.（6分）如圖所示.質(zhì)量為m的物體,以速度v向光滑的軌道物體M運(yùn)動(dòng)，求m能夠運(yùn)動(dòng)到的最大高度hmax。解：系統(tǒng):m+M+地球，條件:W外=0，W內(nèi)非=0故機(jī)械能守恒。當(dāng)h=hmax的時(shí)刻，M與m速度相同設(shè)為V,沿水平方向。⑴對(duì)m+M：水平方向F外=0，水平方向動(dòng)量守恒。mv=（m+M）V⑵由⑴、⑵得代入數(shù)據(jù)得.系.系班姓名座號(hào)成績(jī).......................................................密....................................封................................線......................................................….密………..封…………..線………………………(標(biāo)準(zhǔn)卷)（考試時(shí)間：120分鐘）使用班級(jí)：學(xué)生數(shù)：任課教師：考試類型閉卷題序一二三（1）三（2）三（3）三（4）總分得分閱卷人一、填空題（30分）1、（4分）已知質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為。試求：（1）當(dāng)該質(zhì)點(diǎn)速度的大小為時(shí)，位置矢量；（2）任意時(shí)刻切向加速度的大小＝。2、（2分）勁度系數(shù)為的輕彈簧，豎直放置，下端懸掛一質(zhì)量為的小球，使彈簧為原長(zhǎng)而小球恰好與地面接觸，今將彈簧上端緩緩地提高直到小球剛好離開(kāi)地面為止，在此過(guò)程中，外力所做的功為。3、（5分）旋轉(zhuǎn)著的芭蕾舞演員要加快旋轉(zhuǎn)時(shí)，總是把兩臂收攏，靠近身體，這樣做的目的是減小自身相對(duì)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量以增大角速度。當(dāng)旋轉(zhuǎn)加快時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能有無(wú)變化？有，原因是演員在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中角動(dòng)量可近似看作守恒，而其轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能的值為。4、（5分）螺線管作為儲(chǔ)能元件，將能量?jī)?chǔ)存在磁場(chǎng)中（1分），若一螺線管自感系數(shù)為20H，當(dāng)通有0.1A的直流電流時(shí)，該螺線管所存儲(chǔ)的能量為0.1J（2分）。欲使該螺線管內(nèi)出現(xiàn)100V的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，螺線管中的電流變化率為5A/s（2分）。PORII5、（4分）有一球狀導(dǎo)體，已知其帶電量為。若在導(dǎo)體外罩一不帶電的同心球殼，則球殼內(nèi)表面的帶電量為，外表面的帶電量為；球殼外距球心處的點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的大小為（2分）。PORII6、（3分）一長(zhǎng)載流導(dǎo)線彎成如右圖所示形狀，且在P點(diǎn)導(dǎo)線絕緣，則O點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為，方向?yàn)榇怪奔埫嫦蛲狻?、（4分）如右圖所示的均勻磁場(chǎng)中，有一邊長(zhǎng)為的等邊三角形線框且通以電流。已知此線框可繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，則此線框所受磁力矩的大小為：，方向?yàn)椋合蛳隆?、（3分）如圖所示，一無(wú)限長(zhǎng)載流導(dǎo)線一側(cè)放一矩形線圈，兩者位于同一平面上。試畫出下列情況下線圈中感應(yīng)電流的方向無(wú)電流，順時(shí)針，順時(shí)針。（填順時(shí)針、逆時(shí)針或無(wú)）二、選擇題（每小題2分，共30分）1、下面對(duì)質(zhì)點(diǎn)的描述正確的是（C）。①質(zhì)點(diǎn)是忽略其大小和形狀，具有空間位置和整個(gè)物體質(zhì)量的點(diǎn)；②質(zhì)點(diǎn)可近視認(rèn)為成微觀粒子；③大物體可看作是由大量質(zhì)點(diǎn)組成；④地球不能當(dāng)作一個(gè)質(zhì)點(diǎn)來(lái)處理，只能認(rèn)為是有大量質(zhì)點(diǎn)的組合；⑤在自然界中，可以找到實(shí)際的質(zhì)點(diǎn)。A、①②③；B、②④⑤；C、①③；D、①②③④。2、下面對(duì)運(yùn)動(dòng)的描述正確的是（C）。A、物體走過(guò)的路程越長(zhǎng)，它的位移也越大；B、質(zhì)點(diǎn)在時(shí)刻和的速度分別為和，則在時(shí)間內(nèi)的平均速度為；C、若物體的加速度為恒量（即其大小和方向都不變），則它一定作勻變速直線運(yùn)動(dòng)；D、在質(zhì)點(diǎn)的曲線運(yùn)動(dòng)中，加速度的方向和速度的方向總是不一致的。3、以大小為的沖量作用于的物體上，物體最后的速率是（D）。A、；B、；C、；D、無(wú)法確定。4、子彈的速率為時(shí)，打穿一塊木板后速率變?yōu)榱?。設(shè)木板對(duì)子彈的阻力是恒定的，則當(dāng)子彈射入木板的深度等于厚度一半時(shí)，子彈的速率為（A）。??A、；B、；C、；D、。5、一輕彈簧豎直固定于水平桌面上，如右圖所示。小球從距離桌面高為ｈ處以初速率落下，撞擊彈簧后跳回到高為ｈ處時(shí)速率仍為。以小球?yàn)橄到y(tǒng)，則在這一整個(gè)過(guò)程中小球的（C ）。A、動(dòng)能不守恒，動(dòng)量不守恒；B、動(dòng)能守恒，動(dòng)量不守恒；C、機(jī)械能不守恒，動(dòng)量守恒；D、機(jī)械能守恒，動(dòng)量守恒。6、關(guān)于剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，以下說(shuō)法正確的是：（A）。A、剛體的形狀大小及轉(zhuǎn)軸位置確定后，質(zhì)量大的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大；B、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等于剛體的質(zhì)量；C、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大的角加速度一定大；D、以上說(shuō)法都不對(duì)。7、一點(diǎn)電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)所受的電場(chǎng)力為零，則（A）。A、場(chǎng)強(qiáng)一定為零，電勢(shì)不一定為零； B、場(chǎng)強(qiáng)不一定為零，電勢(shì)不一定為零；C、場(chǎng)強(qiáng)一定為零，電勢(shì)一定為零； D、場(chǎng)強(qiáng)不一定為零，電勢(shì)一定為零。8、下面哪個(gè)方程式表明靜電場(chǎng)是有源場(chǎng)：（B）。A、；B、；C、；D、。9、當(dāng)一個(gè)帶電導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡時(shí)，（D）。A、表面上電荷密度較大處電勢(shì)較高；B、表面曲率較大處電勢(shì)較高；C、導(dǎo)體內(nèi)部的電勢(shì)比導(dǎo)體表面的電勢(shì)高；D、導(dǎo)體內(nèi)任一點(diǎn)與其表面上任一點(diǎn)的電勢(shì)差等于零。10、保持空氣平行板電容器極板上所帶電量不變，將均勻電介質(zhì)板插入（已知此電介質(zhì)的相對(duì)電容率為）。比較插入前后，則（B）。A、減小，增大，減?。?B、減小，增大，不變；C、不變，不變，不變； D、減小，減小，減小。11、兩個(gè)截面積不同、長(zhǎng)度相同的銅棒串聯(lián)在一起，如右下圖所示，在兩端加有一定的電壓U，下列說(shuō)法正確的是：（B）。A、兩個(gè)銅棒中的電流密度相同；B、通過(guò)兩銅棒截面上的電流強(qiáng)度相同；C、兩銅棒中的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同；D、兩銅棒上的端電壓相同。12、從電子槍同時(shí)射出兩個(gè)電子，初速率分別為和，經(jīng)垂直磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后(C）。A、初速率為的先回到出發(fā)點(diǎn)； B、初速率為的先回到出發(fā)點(diǎn)；C、同時(shí)回到出發(fā)點(diǎn)； D、不能回到出發(fā)點(diǎn)。13、有一電流元,方向指向軸正向,放在點(diǎn)處,如圖所示。已知點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，受安培力的方向沿軸正向，由此可判斷：（D）。?A、的方向一定沿軸正向；B、的方向一定沿軸負(fù)向；C、的方向在平面內(nèi)，與軸夾角大于,小于π；D、的方向無(wú)法判斷。14、在自感為0.25H的線圈中，當(dāng)電流在內(nèi)由2A均勻減小到零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為（A）。A、8V； B、4V； C、2V； D、1V。15、若尺寸相同的鐵環(huán)與銅環(huán)所包圍的面積中有相同變化率的磁通量，則在兩環(huán)中有（D ）。A、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不相同； B、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相同，感應(yīng)電流也相同；C、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不相同，感應(yīng)電流相同； D、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相同，感應(yīng)電流不相同。三、計(jì)算題（40分）1、如左下圖所示，質(zhì)量為的均勻細(xì)棒，長(zhǎng)為，可繞端點(diǎn)的水平軸在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)棒豎直下垂時(shí)，有一質(zhì)量為的小球飛來(lái)，垂直擊中棒的中點(diǎn)。由于碰撞，小球自由下落，而細(xì)棒碰撞后的最大偏角為。求小球擊中細(xì)棒前的速度值。（不計(jì)O點(diǎn)處摩擦力矩）（8分）解：小球與棒組成系統(tǒng)在碰撞前后瞬間，所受合外力矩為零，所以對(duì)點(diǎn)的角動(dòng)量守恒。設(shè)碰撞后瞬間棒的角速度為，則有：（1.5分）（1）（2分）棒從豎直位置轉(zhuǎn)到最大偏角的過(guò)程中，只受重力矩作用，所以在此過(guò)程中機(jī)械能守恒。以棒在豎直位置時(shí)的中點(diǎn)為零勢(shì)能點(diǎn)，則有：（1.5分）（2）（2分）聯(lián)立（1）（2）兩式可得：（1分）2、如左下圖所示，已知兩物體A、B的質(zhì)量均為，物體A以加速度運(yùn)動(dòng)，求物體B與桌面間的摩擦力。(滑輪與連接繩的質(zhì)量不計(jì))（10分）BBABAFT2FfT1解：選取地面為慣性參考系，對(duì)物體A和B分別進(jìn)行受力分析并畫出如右上圖所示示力圖（2分），其中、分別為物體A和B的加速度，、分別為繩子對(duì)物體A和B的拉力（1分）。根據(jù)牛頓第二定律有：（2分）（2分）從左上圖可知：，（2分）聯(lián)立上四式可求得：（1分）PO3、如左下圖所示，一均勻帶電直線的電荷線密度為，其中為帶電直線的長(zhǎng)，為帶電直線的帶電總量。P點(diǎn)位于帶電直線的中垂線上，且，試求：（1）點(diǎn)的電勢(shì)；（2）點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度；（3）將電荷由點(diǎn)移到無(wú)限遠(yuǎn)處電場(chǎng)力所作的功。（12分）（，PO）(只需求出各量的數(shù)學(xué)表達(dá)式，并標(biāo)出各表達(dá)式積分的上下限，不必計(jì)算出大小)解：（1）以O(shè)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立如上圖所示坐標(biāo)系。在帶電直線上任取一線元，設(shè)此線元到點(diǎn)的距離為，則此帶電線元在點(diǎn)的電勢(shì)為（選無(wú)限遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)）：（2分）根據(jù)電勢(shì)疊加原理有：（2分）（2）所取線元在點(diǎn)激發(fā)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為：，方向從線元指向點(diǎn)（2分）。根據(jù)對(duì)稱性原理，帶電直線上所有帶電線元在點(diǎn)激發(fā)的電場(chǎng)強(qiáng)度在軸方向上的分量相互抵消，在軸方向的分量方向相同（均沿）軸正向，所以帶電直線在點(diǎn)激發(fā)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為：（1分）（2分）方向背離O點(diǎn)向外。（1分）（3）將電荷由點(diǎn)移到無(wú)限遠(yuǎn)處電場(chǎng)力所作的功為：（2分）4、兩無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)體圓筒，內(nèi)、外半徑分別為和（筒壁厚度可忽略不計(jì)），電流沿內(nèi)筒流去，沿外筒流回，如下圖所示。試求：（1）小圓筒內(nèi)、兩圓筒間、大圓筒外任一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；（2）通過(guò)長(zhǎng)為L(zhǎng)的一段截面（圖中陰影區(qū)）的磁通量。（10分）L解：（1）由電流分布的軸對(duì)稱性可知，它所產(chǎn)生的磁場(chǎng)也具有軸對(duì)稱性。取半徑為r，對(duì)稱軸為中心的圓周作安培環(huán)路（如左圖所示），由安培環(huán)路定理可得：（1分）L（1分），，（1分），，，方向與內(nèi)筒電流I的方向之間，符合右手螺旋定則（2分），，（1分）（2）在長(zhǎng)為L(zhǎng)的一段截面中，通過(guò)面元的磁通量為：（1分）（2分）整個(gè)長(zhǎng)為L(zhǎng)的一段截面上的磁通量為：（1分）.系.系班姓名座號(hào)成績(jī).......................................................密....................................封................................線......................................................….密………..封…………..線………………………(標(biāo)準(zhǔn)卷)（考試時(shí)間：120分鐘）使用班級(jí)：學(xué)生數(shù)：任課教師：考試類型閉卷題序一二三（1）三（2）三（3）三（4）三（5）總分得分閱卷人一、填空題（30分）1、（4分）一半徑為的圓盤繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方程為，則初始時(shí)刻的角速度為2rad/s，任意時(shí)刻的角加速度為4rad/s2，第2秒末圓盤邊緣質(zhì)點(diǎn)的切向加速度的大?。?.8m/s2，法向加速度的大小為＝20m/s2。2、（3分）某質(zhì)點(diǎn)最初靜止，受到外力作用后開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，該力的沖量是，同時(shí)間內(nèi)該力作功4.00J，則該質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量是2kg，力撤走后其速率為2m/s。3、（3分）某滑冰運(yùn)動(dòng)員轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度原為，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為，當(dāng)他收攏雙臂后，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量減少，這時(shí)他轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度變?yōu)?；他若不收攏雙臂，而被另一滑冰運(yùn)動(dòng)員施加作用，使他轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度變?yōu)?，則另一滑冰運(yùn)動(dòng)員對(duì)他施加力矩所做的功=。4、（3分）在點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，分別表示過(guò)A、B兩點(diǎn)的等勢(shì)面的電勢(shì)，如右圖所示。比較A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)高低可知，小于；（填大于、小于或等于)。沿任意路徑移動(dòng)試驗(yàn)電荷由A至B，則其電勢(shì)能減小(填增加或減小)焦耳(選無(wú)窮遠(yuǎn)電勢(shì)為零)。5、（3分）兩個(gè)電量為+Q的點(diǎn)電荷位于x軸上，一個(gè)在原點(diǎn)處，另一個(gè)在x=2d處，則x=d處的電場(chǎng)強(qiáng)度=0(1分)；x=3d處的電場(chǎng)強(qiáng)度=(2分)。6、（2分）如圖，一平行板電容器極板面積為S，中間充有兩層介質(zhì)，其厚度和電容率分別和，該電容器的等效電容為。（填空題6）（填空題7）（填空題8）7、（3分）一長(zhǎng)載流導(dǎo)線彎成如右圖所示形狀，則O點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為(2分)，方向?yàn)椋捍怪奔埫嫦蛲?1分)。8、（3分）半徑為R的半圓形線圈載有電流I，線圈在均勻磁場(chǎng)中且與磁感應(yīng)強(qiáng)度共面，如圖所示。線圈所受磁力矩的大小為，方向?yàn)樨Q直向上。把線圈繞軸轉(zhuǎn)過(guò)角度時(shí)，磁力矩恰為零。9、（3分）面積為S的平面線圈置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為的均勻磁場(chǎng)中。若線圈以勻角速度繞位于線圈平面內(nèi)且垂直于方向的固定軸旋轉(zhuǎn)，在時(shí)刻t=0時(shí)與線圈平面垂直，則任意時(shí)刻t時(shí)通過(guò)線圈的磁通量，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。10、（3分）如圖所示，一個(gè)載流線圈繞組中通有電流，則右圖中積分回路的磁感應(yīng)強(qiáng)度的環(huán)流分別為：；；；?二、選擇題（每小題2分，共30分）1、以下哪種情況不可以把研究對(duì)象看作質(zhì)點(diǎn)（ A）。A、地球自轉(zhuǎn)；B、地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)；C、平動(dòng)的物體；D、物體的形狀和線度對(duì)研究問(wèn)題的性質(zhì)影響很小。2、下面正確的表述是（B）。A、質(zhì)點(diǎn)作圓周運(yùn)動(dòng)，加速度一定與速度垂直；B、物體作直線運(yùn)動(dòng)，法向加速度必為零；C、軌道最彎處，法向加速度最大；D、某時(shí)刻的速率為零，切向加速度必為零。3、一質(zhì)點(diǎn)作直線運(yùn)動(dòng)的速度圖線為左下圖所示，下列右下圖位移圖線中，哪一幅正確地表示了該質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律？（D）4、靜止小船的兩端站著兩個(gè)人。若他們相向而行，不計(jì)水的阻力，那么小船將朝什么方向運(yùn)動(dòng)？（C）A、與質(zhì)量小的人運(yùn)動(dòng)方向一致；B、與速率大的人運(yùn)動(dòng)方向一致；C、與動(dòng)量值小的人運(yùn)動(dòng)方向一致；D、與動(dòng)能大的人運(yùn)動(dòng)方向一致。5、用錘壓釘不易將釘壓入木塊，用錘擊釘則很容易將釘擊入木塊，這是因?yàn)椋?D ）。Ａ、前者遇到的阻力大，后者遇到的阻力?。唬?、前者動(dòng)量守恒，后者動(dòng)量不守恒；Ｃ、后者錘的動(dòng)量變化大，給釘?shù)淖饔昧痛?；Ｄ、后者錘的動(dòng)量變化率大，給釘?shù)淖饔脹_力就大。6、勁度系數(shù)為的輕彈簧，豎直放置，下端懸掛一質(zhì)量為的小球，使彈簧為原長(zhǎng)而小球恰好與地面接觸，今將彈簧上端緩緩地提高直到小球剛好離開(kāi)地面為止，在此過(guò)程中，外力所做的功為（ A）。A、m2g2/2k；B、m2g2/k；C、m2g2/4k；D、4m2g2/k。7、如圖所示，一均勻細(xì)桿可繞通過(guò)其一端的水平軸在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，桿長(zhǎng)m。今使桿與豎直方向成60O角由靜止釋放（g取10m/s2），則桿的最大角速度為（ C）。Ａ、Ｂ、πrad/sＣ、Ｄ、8、一子彈以水平速度射入一靜止于光滑水平面上的木塊后，隨木塊一起運(yùn)動(dòng)，對(duì)于這一過(guò)程的分析是（ B）。Ａ、子彈、木塊系統(tǒng)的機(jī)械能守恒；Ｂ、子彈、木塊系統(tǒng)水平方向的動(dòng)量守恒；Ｃ、子彈所受沖量等于木塊所受沖量；Ｄ、子彈動(dòng)能的減少等于木塊動(dòng)能的增加。9、兩個(gè)均質(zhì)圓盤A和B的密度分別為和。若>，但兩圓盤的質(zhì)量與厚度相同，如兩盤對(duì)通過(guò)盤心垂直于盤面的軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量各為和，則（ C ）。A、＝；B、＞；C、＜；D、不能確定哪個(gè)大。10、如圖所示，閉合曲面S內(nèi)有一個(gè)點(diǎn)電荷，P為面上一點(diǎn)，在S面外A點(diǎn)有一個(gè)點(diǎn)電荷，若將移至B點(diǎn)，則（B）。A、S面內(nèi)的總通量改變，P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)不變；B、S面內(nèi)的總通量不變，P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)改變；C、S面內(nèi)的總通量和P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)都變；D、S面內(nèi)的總通量和P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)都不變。11、一點(diǎn)電荷對(duì)放在相距3cm處的另一個(gè)點(diǎn)電荷作用力大小為F，若兩點(diǎn)電荷之間的距離增加到6cm，此時(shí)它們之間的靜電力大小為（ A ）。A、EQEQ\F(F,4) B、EQ\F(F,2) C、F D、4F12、如圖所示，一導(dǎo)體棒ab在均勻磁場(chǎng)中沿金屬導(dǎo)軌向右作勻加速運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌所在平面。若導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，并設(shè)鐵芯磁導(dǎo)率為常數(shù)，則達(dá)到穩(wěn)定后在電容器的M極板上（B ）。A、帶有一定量的正電荷； B、帶有一定量的負(fù)電荷；C、帶有越來(lái)越多的正電荷； D、帶有越來(lái)越多的負(fù)電荷。13、對(duì)位移電流，有下述四種說(shuō)法，請(qǐng)指出哪一種說(shuō)法正確。（B）。A、位移電流是由線性變化磁場(chǎng)產(chǎn)生的；B、位移電流是由變化電場(chǎng)產(chǎn)生的；C、位移電流的熱效應(yīng)服從焦耳-楞次定律；D、位移電流的磁效應(yīng)不服從安培環(huán)路定理。14、真空中兩塊互相平行的無(wú)限大均勻帶電平板，其中一塊的面電荷密度為σ，另一塊的面電荷密度為2σ，兩板間的距離為d，則兩板間的電勢(shì)差為（ D ）。A、0； B、EQ\F(3σ,2ε0)d； C、EQ\F(σ,ε0)d ； D、EQ\F(σ,2ε0)d。15、在靜止電子附近放置一根載流直導(dǎo)線，則電子在磁場(chǎng)中將（D）。A、向靠近導(dǎo)線方向運(yùn)動(dòng)； B、向遠(yuǎn)離導(dǎo)線方向運(yùn)動(dòng)；C、沿導(dǎo)線方向運(yùn)動(dòng)； D、不動(dòng)。三、計(jì)算題（40分）1、（8分）質(zhì)量為m的子彈以速率v0水平射入沙土中，設(shè)子彈所受阻力與速度反向，大小與速度成正比，比例系數(shù)為Ｋ，忽略子彈的重力，求：(1)子彈射入沙土后，速度隨時(shí)間變化的函數(shù)式；(2)子彈進(jìn)入沙土的最大深度。解：(1)子彈進(jìn)入沙土后受力為－Ｋv，由牛頓定律(2分)∴(1分)∴(1分)(2)求最大深度解法一： (1分) (1分)∴ (1分) (1分)解法二： ∴(2分)∴ (2分)2、如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)線AB在均強(qiáng)磁場(chǎng)中以速度向右作勻速直線運(yùn)動(dòng)，燈泡電阻R，導(dǎo)線及線框電阻不計(jì)，求動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)及通過(guò)燈泡的電流。解：設(shè)AB向右移動(dòng)距離dx，則回路面積增了Ldx，回路磁通量的增加為：（1分）（2分）（2分）3、（12分）導(dǎo)體球半徑為，外罩一半徑為的同心導(dǎo)體球殼，球殼的厚度可以忽略，各自帶有電荷和。試求各區(qū)域電場(chǎng)和電勢(shì)的分布。（要求采用電勢(shì)的定義計(jì)算電勢(shì)分布）解：（1）電荷球?qū)ΨQ分布，電場(chǎng)球?qū)ΨQ分布，可用高斯定理求解電場(chǎng)分布。（1分）取半徑為同心球面為高斯面，如左圖所示，則有：（1分）：，（1分）：，（1分）：，（1分）各區(qū)域電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿徑矢方向。（2）選擇無(wú)限遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)，有（1分）：（2分）：（2分）：（2分）4、（10分）一細(xì)而輕的繩索跨過(guò)一質(zhì)量為，半徑為R的定滑輪C，繩的兩端分別系有質(zhì)量為和的物體，且>，繩的質(zhì)量、輪軸間的摩擦不計(jì)且繩與輪間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)。輪可視為圓盤，求物體的加速度大小和繩的張力。解：用隔離法分別對(duì)各物體進(jìn)行受力分析，并取如右圖所示坐標(biāo)系，分別對(duì)物體和、物體C運(yùn)用牛頓第二定律、轉(zhuǎn)動(dòng)定律列方程得：（2分）（1分）（1分）（1分）（1分），（1分）解方程得：??（1分）;??（1分）????（1分）5、（5分）如圖所示，一長(zhǎng)直導(dǎo)線中通有電流，其旁有一長(zhǎng)為的直導(dǎo)線ab與它共面，且與長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直，a端與長(zhǎng)直導(dǎo)線相距為，導(dǎo)線中的電流為。求導(dǎo)線ab所受的安培力。解：長(zhǎng)直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度（2分）（2分）方向豎直向上。（1分）.系.系班姓名座號(hào)成績(jī).......................................................密....................................封................................線......................................................….密………..封…………..線………………………(標(biāo)準(zhǔn)卷)（考試時(shí)間：120分鐘）使用班級(jí)：學(xué)生數(shù)：任課教師：考試類型閉卷題序一二三（1）三（2）三（3）三（4）三（5）總分得分閱卷人一、填空題（30分）1、（4分）一質(zhì)點(diǎn)沿軸運(yùn)動(dòng)，。若時(shí)，質(zhì)點(diǎn)位于原點(diǎn)，則時(shí)，質(zhì)點(diǎn)加速度的大?。剑|(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo)＝。2、（2分）一勁度系數(shù)為的輕彈簧下端固定在水平面上。今將一質(zhì)量為的物體輕輕放在彈簧上，立即放開(kāi)手，則彈簧的最大壓縮量為。3、（2分）一炮彈以速度飛行，垂直入射到一組鋼板上恰好穿過(guò)一塊鋼板。若該炮彈的速度增加為3，設(shè)鋼板對(duì)子彈的阻力不變，則可射穿鋼板的塊數(shù)為9塊。4、（3分）如下圖所示，在點(diǎn)A和點(diǎn)B之間有三個(gè)電容器，其連接如圖所示，則A、B兩點(diǎn)之間的等效電容為。若A、B之間的電勢(shì)差為12V，則VAC＝，VCB＝。5、（6分）兩塊“無(wú)限大”的帶電平行板，其電荷面密度分別為-σ及2σ，如圖所示。試寫出各個(gè)區(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度。（1）Ⅰ區(qū)的大小，方向向左；（2）Ⅱ區(qū)的大小，方向向左；（3）Ⅲ區(qū)的大小，方向向右。6、（3分）一長(zhǎng)載流導(dǎo)線彎成如右上圖所示形狀，則O點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為(2分)，方向?yàn)椋捍怪奔埫嫦騼?nèi)(1分)。-σ2-σ2σⅠⅡⅢORIII（填空題4圖）（填空題5圖）（填空題6圖）7、（4分）一正電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，已知其速度沿x軸正向：①如果電荷不受力，則磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向?yàn)檠豿軸正向或負(fù)向；②如果受力的方向沿z軸正方向，且力的數(shù)值為最大，則磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向?yàn)檠貀軸正向。8、（3分）一面積為的單匝平面線圈，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的均勻磁場(chǎng)中所通過(guò)的磁通量的最大值為，最小值為0。若線圈通有電流，由它在上述磁場(chǎng)中所受的磁力矩的最大值為。9、（3分）反映電磁場(chǎng)基本性質(zhì)和規(guī)律的麥克斯韋方程組的積分形式是：=1\*GB3①=2\*GB3②=3\*GB3③=4\*GB3④式=2\*GB3②說(shuō)明變化的磁場(chǎng)一定伴隨有旋電場(chǎng)，式=4\*GB3④說(shuō)明變化的電場(chǎng)總伴隨有旋磁場(chǎng)，式=1\*GB3①說(shuō)明電場(chǎng)線的頭尾在電荷上。二、選擇題（每小題2分，共30分）1、一個(gè)人在平穩(wěn)地行駛的大船上拋籃球，則（D）。A、向前拋省力；B、向后拋省力；C、向側(cè)拋省力；D、向哪個(gè)方向都一樣。2、下列幾種運(yùn)動(dòng)形式，哪一種運(yùn)動(dòng)是加速度矢量保持不變的運(yùn)動(dòng)？（C）。A、單擺運(yùn)動(dòng)；B、勻速度圓周運(yùn)動(dòng)；C、拋體運(yùn)動(dòng)；D、以上三種運(yùn)動(dòng)都是保持不變的運(yùn)動(dòng)。3、質(zhì)點(diǎn)沿軸運(yùn)動(dòng)的加速度與時(shí)間的關(guān)系如圖所示，由圖可求出質(zhì)點(diǎn)的（B）。A、第6秒末的速度；B、前6秒內(nèi)的速度增量；C、第6秒末的位置；D、前6秒內(nèi)的位移。4、拉力與水平面成作用于質(zhì)量為的木塊上，使木塊沿水平地面勻速前進(jìn)，如右下圖所示。若已知木塊與地面的摩擦系數(shù)為，則可得摩擦阻力的大小為（A）。A、；B、；C、；D、0。5、有兩個(gè)傾角不同、高度相同、質(zhì)量一樣的斜面放在光滑的水平面上，斜面是光滑的，有兩個(gè)一樣的物體分別從這兩個(gè)斜面的頂點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，則（D）。A、物體到達(dá)斜面底端時(shí)的動(dòng)量相等；B、物體到達(dá)斜面底端時(shí)的動(dòng)能相等；C、物體和斜面（以及地球）組成的系統(tǒng)，機(jī)械能不守恒；D、物體和斜面組成的系統(tǒng)水平方向上動(dòng)量守恒。6、質(zhì)量為20的子彈以的速率擊入一木塊后與木塊一起以的速率前進(jìn)。若以子彈的速度方向?yàn)檎较?，則在這一過(guò)程中木塊給予子彈的沖量為（ B ）。Ａ、；Ｂ、；Ｃ、；Ｄ、。7、飛輪A與飛輪B同軸，飛輪A的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是飛輪B的一半，即。開(kāi)始時(shí)，飛輪A以角速度旋轉(zhuǎn)，飛輪B靜止，如右下圖所示?，F(xiàn)將飛輪B沿軸推向飛輪A，使二者嚙合，則嚙合后（兩輪轉(zhuǎn)速相同）飛輪A、B轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為（ A ）。Ａ、；Ｂ、；Ｃ、；Ｄ、。8、一物體沿軸運(yùn)動(dòng)，其受力與位置坐標(biāo)的關(guān)系為，式中的單位為，的單位為。在該物體從運(yùn)動(dòng)到的過(guò)程中，其動(dòng)能增量為（ B）。A、；B、；C、；D、。9、關(guān)于力矩有以下幾種說(shuō)法：（1）對(duì)某個(gè)定軸而言，內(nèi)力矩不會(huì)改變剛體的角加速度；（2）一對(duì)作用力和反作用力對(duì)同一軸的力矩之和必為零；（3）質(zhì)量相等、形狀和大小不同的兩個(gè)剛體，在相同力矩的作用下，它們的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定相同。對(duì)上述說(shuō)法，下列判斷正確的是（B）。A、只有（2）是正確的；B、（1）（2）是正確的；C、（2）（3）是正確的；D、（1）（2）（3）都是正確的。10、四個(gè)等量點(diǎn)電荷在平面上均與原點(diǎn)等距離，正負(fù)電荷分布如下圖所示，則原點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零的是（A）。（A）（B）（A）（B）（C）（D）ABCA、ABCB、；C、；D、。12、把一個(gè)帶負(fù)電的導(dǎo)體A靠近一個(gè)不帶電的孤立導(dǎo)體B時(shí)，如下圖所示，結(jié)果使（A）。A、導(dǎo)體B的電勢(shì)降低；ABB、導(dǎo)體B的電勢(shì)升高；ABC、導(dǎo)體B的右端電勢(shì)比左端高；D、導(dǎo)體B的電勢(shì)不變。13、如右下圖所示，圖（a）、（b）中各有一半徑相同的圓形回路L1和L2，回路內(nèi)有電流I1和I2，其分布相同且均在真空中，但（b）圖中L2回路外還有電流I3，P1、P2為兩圓形回路上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)，則有：（D）。L1（a）P1IL1（a）P1I2I1L2（b）P2I2I1I3B、，；C、，；D、，；14、如右下圖所示，同一軸線上有兩個(gè)導(dǎo)體線圈，在左側(cè)的線圈中突然建立電流的過(guò)程中，右側(cè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向（從線圈右邊觀察）為（A）。A、逆時(shí)針；B、順時(shí)針；C、在右側(cè)線圈中無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生；D、無(wú)法判斷。15、若尺寸相同的鐵環(huán)與銅環(huán)所包圍的面積中有相同變化率的磁通量，則在兩環(huán)中有（ D ）。A、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不相同； B、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相同，感應(yīng)電流也相同；C、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不相同，感應(yīng)電流相同； D、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相同，感應(yīng)電流不相同。三、計(jì)算題（40分）1、（8分）已知在半徑為的光滑球面上，一物體自頂端靜止下滑,問(wèn)物體在何處脫離球面?mgFNmgFNRA（3分）當(dāng)物體在A處脫離球面時(shí)，有（2分），解得：（2分）2、（10分）一細(xì)而輕的繩索跨過(guò)一質(zhì)量為，半徑為R的定滑輪C，繩的兩端分別系有質(zhì)量為和的物體，且>，繩的質(zhì)量、輪軸間的摩擦不計(jì)且繩與輪間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)。輪可視為圓盤，求物體的加速度大小和繩的張力。解：用隔離法分別對(duì)各物體進(jìn)行受力分析，并取如右圖所示坐標(biāo)系，分別對(duì)物體和、物體C運(yùn)用牛頓第二定律、轉(zhuǎn)動(dòng)定律列方程得：（3分）（1分）（1分）（1分）（1分），（1分）解方程得：??（1分）;??（0.5分）（0.5分）3、（8分）如圖所示，一個(gè)均勻帶電球殼的內(nèi)、外半徑分別為和（<），帶電球殼的電荷體密度為，求：⑴用高斯定理求各區(qū)域電場(chǎng)的分布；⑵用場(chǎng)強(qiáng)積分公式求區(qū)域的電勢(shì)分布（寫出積分表達(dá)式即可）。解：（1）電荷球?qū)ΨQ分布，根據(jù)高斯定理：（1分）以任意半徑作同心球面為高斯面，如左圖所示，則有：（1分）：，（1分）：，（1分）：，（1分）各區(qū)域電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿徑矢方向。（2）選擇無(wú)限遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)，有（1分）：（2分）4、（7分）在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的均勻磁場(chǎng)中，有一圓形載流導(dǎo)線，a、b、c是其上三個(gè)長(zhǎng)度相等的電流元，如左下圖所示。試判斷這三個(gè)電流元所受安培力大小的關(guān)系，并在圖中標(biāo)出各電流元所受安培力的方向。abc解：根據(jù)安培力公式，有：（1分）abc（1分）（1分）（1分）所以有：（1分）電流元b所受安培力方向垂直向外，電流元c所受安培力方向垂直向內(nèi)。（2分）5、（7分）電流為的長(zhǎng)直載流導(dǎo)線近旁有一與之共面的導(dǎo)體，長(zhǎng)為。設(shè)導(dǎo)體的端與長(zhǎng)直導(dǎo)線相距為，延長(zhǎng)線與長(zhǎng)直導(dǎo)線的夾角為，如圖所示。導(dǎo)體以勻速度沿電流方向平移。求上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。解：在上取一線元矢量，它與長(zhǎng)直導(dǎo)線的距離為r，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，方向垂直紙面向內(nèi)（2分）。的方向與方向之間的夾腳為，且（1分），所以（4分）.系.系班姓名座號(hào)成績(jī).......................................................密....................................封................................線......................................................….密………..封…………..線………………………（標(biāo)準(zhǔn)卷）（考試時(shí)間：120分鐘）使用專業(yè)：學(xué)生數(shù)：任課教師：考試類型：閉卷題序一二三（1）三（2）三（3）三（4）三（5）總分得分閱卷人一、填空題（30分）1、（4分）半徑為的飛輪啟動(dòng)后，邊緣上一點(diǎn)P作圓周運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)方程為，式中θ和t的單位分別為弧度和秒，則初始時(shí)刻P點(diǎn)的角速度=，任意時(shí)刻P點(diǎn)的角加速度為，速度大小=，切向加速度=。2、（4分）一個(gè)力作用在質(zhì)量為1.0kg的質(zhì)點(diǎn)上，使之沿x軸運(yùn)動(dòng)。已知在此力作用下質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為(SI)。則在0到4s的時(shí)間間隔內(nèi)，力的沖量大小=，力對(duì)質(zhì)點(diǎn)所作的功=。3、（3分）一平行板空氣電容器，極板面積為S，板間距離為d，充電至帶電Q后與電源斷開(kāi)，然后用外力緩緩把兩極板距離拉到2d，則電源斷開(kāi)前后電容器電容之比為2：1（1分），電源斷開(kāi)后電容器能量的增加值為（2分）。4、（3分）一個(gè)半徑為R、帶電量為Q的導(dǎo)體球，處在相對(duì)電容率為的無(wú)限大均勻電介質(zhì)中，則導(dǎo)體內(nèi)部的大小為0，介質(zhì)中的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為，導(dǎo)體球的電勢(shì)為。5、（2分）質(zhì)量為的汽車，駛過(guò)曲率半徑為R的拱橋時(shí)速率為，當(dāng)汽車駛過(guò)如圖所示的位置時(shí)，它對(duì)橋面的壓力大小為。（填空題5圖）（填空題6圖）（填空題7圖）6、（2分）如中上圖所示，在真空中將半徑為的金屬球接地，在與球心O相距為處放置一點(diǎn)電荷。若不計(jì)接地導(dǎo)線上電荷的影響，則金屬球表面上的感應(yīng)電荷總量為。7、（3分）真空中有一通有電流的無(wú)限長(zhǎng)導(dǎo)線彎成如右上圖所示的形狀，已知圓弧的半徑為R，則O點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為(2分)，方向?yàn)椋捍怪奔埫嫦蚶?1分)。8、（2分）如左下圖所示，有一個(gè)開(kāi)口的袋形曲面放在均勻磁場(chǎng)中，袋口是半徑為r的圓平面，其法線與成α角，則通過(guò)此開(kāi)口袋形曲面的磁通量為。9、（3分）如中下圖所示，平行板電容器內(nèi)有均勻電場(chǎng)。現(xiàn)有一電子欲以不變的速度通過(guò)電場(chǎng)區(qū)，則需加磁場(chǎng)的大小為，方向?yàn)榇怪奔埫嫦騼?nèi)。rrOα（填空題8圖）（填空題9圖）（填空題10圖）10、（4分）如右上圖所示，均勻磁場(chǎng)中，有一半徑為R的半圓形平面載流線圈abc，通有電流I，線圈因受磁力矩的作用從圖中位置轉(zhuǎn)過(guò)300角時(shí)，線圈所受磁合力的大小為F＝0（1分），磁力矩的大小為M=（2分），方向?yàn)樨Q直向下（1分）。二、選擇題（每小題2分，共30分）1、質(zhì)點(diǎn)作曲線運(yùn)動(dòng)，在時(shí)刻t質(zhì)點(diǎn)的位矢為，t至（t+Δt）時(shí)間內(nèi)的位移為，路程為，位矢大小的變化為（或稱），則必有（B）。A、；B、，當(dāng)Δt→0時(shí)有；C、，當(dāng)Δt→0時(shí)有；D、，當(dāng)Δt→0時(shí)有。2、用細(xì)繩系一小球使之在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)（D）。A、小球?qū)⑹艿街亓?、繩的拉力和向心力的作用；B、小球?qū)⑹艿街亓Α⒗K的拉力和離心力的作用；C、小球可能處于受力平衡狀態(tài)；D、繩的拉力可能為零。3、在正常的自行車騎行時(shí)，自行車前輪所受靜摩擦力和后輪所受靜摩擦力的方向?yàn)椋ˋ）。A、向后，向前；B、向前，向后；C、、均向前；D、、均向后。4、對(duì)質(zhì)點(diǎn)系有以下幾種說(shuō)法：（1）質(zhì)點(diǎn)系總動(dòng)量的改變與內(nèi)力無(wú)關(guān)；（2）質(zhì)點(diǎn)系總動(dòng)能的改變與內(nèi)力無(wú)關(guān)；（3）質(zhì)點(diǎn)系機(jī)械能的改變與內(nèi)力無(wú)關(guān)。下列對(duì)上述說(shuō)法判斷正確的是（A）。A、只有（1）是正確的；B、（1）（2）是正確的；C、（1）（3）是正確的；D、（2）（3）是正確的。5、有兩個(gè)完全相同的木塊同時(shí)從同一高度自由落下，在下落過(guò)程中有一水平方向飛來(lái)的子彈（其質(zhì)量不可忽略不計(jì)）擊中其中的一個(gè)木塊，并與木塊一起下落，則（B）。A、兩木塊同時(shí)落地；B、被擊中的木塊后落地；C、被擊中的木塊先落地；D、無(wú)法判斷誰(shuí)先落地。6、有以下四種情況：（1）物體自由下落，以物體與地球?yàn)橄到y(tǒng)，不計(jì)空氣阻力；（2）地球表面物體勻速上升，以物體與地球?yàn)橄到y(tǒng)，不計(jì)空氣阻力；（3）子彈水平射入放在光滑水平面上的木塊內(nèi)，以子彈與木塊為系統(tǒng)；（4）一球沿固定斜面無(wú)滑動(dòng)地向上滾，以小球與地球?yàn)橄到y(tǒng)。在以上四種情況中，機(jī)械能守恒的有（C）。A、（1）、（3）；B、（2）、（4）；C、（1）、（4）；D、（1）、（2）。7、兩個(gè)質(zhì)量均勻分布、重量和厚度都相同的圓盤A、B，其密度分別為和。若，兩圓盤的旋轉(zhuǎn)軸都通過(guò)盤心并垂直盤面，則有（B）。A、；B、；C、；D、不能確定、哪個(gè)大。8、如右下圖所示，B、C、D三點(diǎn)都在以點(diǎn)電荷+Q為圓心的某同心圓弧上，將另一點(diǎn)電荷從A點(diǎn)分別移到B、C、D各點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做功大小關(guān)系是（C）。A、WAB>WAC>WAD；QDCBAB、WAB<WAC<WQDCBAC、WAB=WAC=WAD；D、以上均不對(duì)。9、下列說(shuō)法正確的是（B）。A、等勢(shì)面上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小一定相等；B、等勢(shì)面密集的地方電場(chǎng)強(qiáng)度一定大；C、電場(chǎng)強(qiáng)度相等的地方電勢(shì)一定相等；D、均勻電場(chǎng)中各點(diǎn)的電勢(shì)相同。10、如右下圖所示，把一個(gè)帶正電的導(dǎo)體A靠近一個(gè)不帶電的孤立導(dǎo)體B時(shí)，結(jié)果使（D）。ABA、導(dǎo)體BABB、導(dǎo)體B的左端電勢(shì)比右端高；C、導(dǎo)體B的電勢(shì)降低；D、導(dǎo)體B的電勢(shì)升高；11、真空中有一組帶電導(dǎo)體，某一導(dǎo)體表面電荷面密度為處，其表面附近的電場(chǎng)強(qiáng)度大小，這電場(chǎng)強(qiáng)度是由（A）。A、所有導(dǎo)體表面上的電荷產(chǎn)生的；B、場(chǎng)點(diǎn)附近的面電荷產(chǎn)生的；C、該導(dǎo)體上全部電荷產(chǎn)生的；D、該處無(wú)窮小面積元上的電荷產(chǎn)生的。12、如左下圖所示，兩無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線分別通以電流2I和I，則下式成立的是：（C）。A、回路，；B、回路，；C、回路，；D、回路，。13、如右下圖所示，在長(zhǎng)直導(dǎo)線附近，有一塊長(zhǎng)方形薄金屬片A，其重量很輕，A與長(zhǎng)直導(dǎo)線共面。當(dāng)長(zhǎng)直導(dǎo)線中突然通以大電流I時(shí)，金屬片將產(chǎn)生渦電流，因而金屬片將（B）。AIAIC、只轉(zhuǎn)動(dòng)；D、不運(yùn)動(dòng)。14、下列概念正確的是（A）。A、感生電場(chǎng)的電場(chǎng)線是一組閉合曲線；B、感生電場(chǎng)是保守場(chǎng)；C、由于，所以線圈的自感與回路的電流成反比；D、由于，所以回路的磁通量越大，回路的自感也一定大。15、兩個(gè)相鄰平面圓線圈開(kāi)始時(shí)共軸，且兩圓線圈平面相互平行，如何可使其互感近似為零？（D）A、兩線圈串聯(lián)；B、兩線圈并聯(lián)；C、兩線圈軸線互相平行放置；D、兩線圈軸線互相垂直放置。三、計(jì)算題（40分）1、（10分）如左下圖所示，均質(zhì)定滑輪的質(zhì)量為，半徑為，一繩跨過(guò)定滑輪將物體和連接。若置于摩擦系數(shù)為的平臺(tái)上，求下落的加速度大小和繩的張力。（不計(jì)繩的質(zhì)量，繩已張直，繩不可伸長(zhǎng)，繩與滑輪間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，不計(jì)滑輪與轉(zhuǎn)軸間的摩擦。）解：設(shè)兩段繩中的張力分別為T1和T2，對(duì)各物體受力分析如下（3分）對(duì)m1、m2列出牛頓運(yùn)動(dòng)方程，對(duì)滑輪列出轉(zhuǎn)動(dòng)方程m2g﹣T2=m2a(1)（1分）T1﹣f=m1a(2)（1分）(T2﹣T1)r=mr2β/2(3)（1分）其中f=μN(yùn)1=μm1g(4)線量角量關(guān)系a=rβ(5)（1分）由以上5個(gè)方程，聯(lián)立解出（1分）（1分）（1分）2、（8分）如圖，質(zhì)量為m，長(zhǎng)為l的均勻細(xì)棒，可繞垂直于棒一端的水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)，如將此棒放在水平位置，然后任其自由下落，求：（1）開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的角加速度；（2）棒下落到豎直位置時(shí)的動(dòng)能；（3）棒下落到豎直位置時(shí)的角速度。O解：（1）應(yīng)用轉(zhuǎn)動(dòng)定律（1分）O剛開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)(1分)（1分）（1分）（2）把棒和地球看成一系統(tǒng)，棒在下落過(guò)程中只用重力矩做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒（1分），以水平位置為勢(shì)能零點(diǎn)，則：（1分）（3）剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能（2分）3、（8分）如左下圖所示，一長(zhǎng)直導(dǎo)線橫截面半徑為a，導(dǎo)線外同軸地套一半徑為b的導(dǎo)體薄圓筒，設(shè)導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的電荷為，取外導(dǎo)體筒為參考零電勢(shì)，求兩導(dǎo)體之間任意一點(diǎn)P（）的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和電勢(shì)。解：過(guò)P點(diǎn)作半徑為r，高為h的同軸圓柱面（1分），根據(jù)高斯定理：（1分）（3分）根據(jù)電勢(shì)定義：（1分）（3分）4、（7分）試證明：一條任意長(zhǎng)度的載流圓弧導(dǎo)線（見(jiàn)左下圖）在均勻磁場(chǎng)中所受到的磁場(chǎng)力，與其始點(diǎn)和終點(diǎn)相同的載流直導(dǎo)線所受的磁場(chǎng)力相等。IRyxOAB解：建立如左圖所示坐標(biāo)系。在IRyxOAB方向如左圖所示。（1分）θ如左下圖所示，將在x、y軸方向上分解可得：θx（1分）x（1分），（2分）（1分）5、（7分）一長(zhǎng)直導(dǎo)線通有電流，其旁有一矩形線圈ABCD與它共面，AB邊與長(zhǎng)直導(dǎo)線平行，線圈的邊長(zhǎng)AB=，AC=，AB邊與長(zhǎng)直導(dǎo)線的垂直距離為。求該線圈在垂直于導(dǎo)線方向上以速率向右移動(dòng)，在圖示位置處線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向。解：無(wú)限長(zhǎng)載流導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)分布為（為場(chǎng)點(diǎn)到導(dǎo)線長(zhǎng)載流導(dǎo)線的距離），方向垂直紙面向內(nèi)（1分）動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算式為x（1分）x則（1分）（1分）`（1分）（1分）方向?yàn)椋?分）.系.系班姓名座號(hào)成績(jī).......................................................密....................................封................................線......................................................….密………..封…………..線………………………（標(biāo)準(zhǔn)卷）（考試時(shí)間：120分鐘）使用專業(yè)：學(xué)生數(shù)：任課教師：考試類型：閉卷題序一二三（1）三（2）三（3）三（4）三（5）總分得分閱卷人一、填空題（30分）1、（4分）一質(zhì)點(diǎn)沿x軸運(yùn)動(dòng)，已知，時(shí)質(zhì)點(diǎn)位于原點(diǎn)，則任意在時(shí)刻t，質(zhì)點(diǎn)的加速度大小，質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo)。m1m1m2m390015001200突然分裂成三塊，并以相同的速率沿三個(gè)方向在水平面上運(yùn)動(dòng)，各方向之間的夾角如右圖所示，則在此過(guò)程由三塊物體組成系統(tǒng)的動(dòng)量和機(jī)械能是否守恒？機(jī)械能不守恒，動(dòng)量守恒三塊物體的質(zhì)量比。3、（4分）一轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為的圓盤繞一固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，起初角速度為。設(shè)它所受阻力矩與轉(zhuǎn)動(dòng)角速度成正比，即（為正的常數(shù)），則圓盤的角速度為時(shí)其角加速度＝；圓盤的角速度從變?yōu)闀r(shí)所需的時(shí)間為。4、（3分）兩塊金屬平行板的面積為S，相距為d（d很?。?，分別帶是電荷＋q與－q，兩板間為真空，則兩板之間電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E＝，兩板之間的相互作用力大小為F＝。5、（4分）一平行板電容器，極板面積為S，板間距離為d，接在電壓為U的電源上充電，充電完畢拆去電源，則此電容器的電容C0=，電容器的儲(chǔ)能We=。此時(shí)若將此電容浸入相對(duì)電容率為εr的某液體中，則此電容器的電容C=，電容器內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E=。6、（3分）如左下圖所示，有一半徑為r的導(dǎo)體圓環(huán)，兩根導(dǎo)線沿半徑方向接觸鐵環(huán)上的a、b兩點(diǎn)，并與很遠(yuǎn)處的電源相接，弧對(duì)環(huán)心O所張的角度為，通過(guò)的電流為，則直線段載流導(dǎo)線在環(huán)心O的磁感強(qiáng)度為0，圓弧在環(huán)心O的磁感強(qiáng)度大小為，環(huán)心O總的磁感強(qiáng)度為0。7、（2分）如左下圖所示，一個(gè)半徑為r的半球面放在均勻磁場(chǎng)中，則通過(guò)此半球面的磁通量為。rrOα8、（3分）如右上圖所示，兩無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線分別通以電流2I和I，則有：（1）回路，；（2）回路，；（3）回路，。9、（3分）反映電磁場(chǎng)基本性質(zhì)和規(guī)律的麥克斯韋方程組的形式是：A、；B、；C、；D、。試判斷下列結(jié)論包含于或等效于哪一方程式（將方程的編號(hào)填在橫線上）。（1）感生電場(chǎng)是有旋場(chǎng)：B；（2）變化的電場(chǎng)總伴隨有磁場(chǎng)：D；（3）磁感線是無(wú)頭無(wú)尾的：C。二、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共30分）1、一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，有（B）。A、切向加速度一定改變，法向加速度也改變；B、切向加速度可能不變，法向加速度一定改變；C、切向加速度可能不變，法向加速度不變；D、切向加速度一定改變，法向加速度不變。2、某物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律為（式中為常數(shù)）。當(dāng)時(shí)，初速率為，則與時(shí)間t的函數(shù)關(guān)系為（C）。A、；B、；C、；D、。3、關(guān)于摩擦力，以下說(shuō)法哪種正確？（C）A、運(yùn)動(dòng)物體所受的摩擦力一定和運(yùn)動(dòng)方向相反；B、靠摩擦力傳動(dòng)的物體，運(yùn)動(dòng)方向一定和它所受摩擦力的方向相同；C、摩擦力總是要阻礙物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)；D、滑動(dòng)摩擦力一定不能使物體產(chǎn)生加速度。4、用錘壓釘不易將釘壓入木塊，用錘擊釘則很容易將釘擊入木塊，這是因?yàn)椋―）。A、前者遇到的阻力大，后者遇到的阻力??；B、前者動(dòng)量守恒，后者動(dòng)量不守恒；C、后者錘的動(dòng)量變化大，給釘?shù)淖饔昧痛?；D、后者錘的動(dòng)量變化率大，給釘?shù)淖饔脹_力就大。5、一物體沿x軸運(yùn)動(dòng)，其受力與位置坐標(biāo)x的關(guān)系為，式中x的單位為，的單位為N，則在該物體從x＝0運(yùn)動(dòng)到x＝4m的過(guò)程中，其動(dòng)能增量為（A）。A、4J；B、5J；C、6J；D、8J。6、關(guān)于力矩有以下幾種說(shuō)法，其中正確的是（C）。A、內(nèi)力矩會(huì)改變剛體對(duì)某個(gè)定軸的角動(dòng)量；B、內(nèi)力矩會(huì)改變剛體對(duì)某個(gè)定軸的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能；C、作用力與反作用力對(duì)同一軸的力矩之和必為零；D、在某一瞬時(shí)，剛體所受力矩不為零，則其角速度也不為零。7、如左下圖所示，質(zhì)量相同且均勻分布的三個(gè)剛體M、N、P以相同的角速度繞其軸旋轉(zhuǎn)，已知半徑RM＝RP＜RN。若從某時(shí)刻起，它們受到相同的阻力矩，則（A）。RMM--厚圓盤RMM--厚圓盤RNN--薄圓盤RPP--圓筒B、N先停轉(zhuǎn)；C、P先停轉(zhuǎn)；D、無(wú)法確定哪個(gè)剛體先停轉(zhuǎn)。8、如右下圖所示，一輕繩跨過(guò)具有水平光滑軸、質(zhì)量為M的定滑輪，繩的兩端分別懸有質(zhì)量為和的物體（），繩與輪之間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)。已知某時(shí)刻滑輪順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，則繩中的張力（C）。A、處處相等；B、左邊大于右邊；C、右邊大于左邊；D、無(wú)法判斷。9、如右下圖所示的靜電場(chǎng)中，把一個(gè)正電荷從P點(diǎn)移到Q點(diǎn)，則（A）。A、電場(chǎng)力作正功，P點(diǎn)電勢(shì)高；B、電場(chǎng)力作負(fù)功，P點(diǎn)電勢(shì)高；C、電場(chǎng)力作正功，Q點(diǎn)電勢(shì)高；D、電場(chǎng)力作負(fù)功，Q點(diǎn)電勢(shì)高。10、真空中，某靜電場(chǎng)線是疏密均勻方向相同的平行直線，則該區(qū)域內(nèi)有（D）。A、和U都是常量；B、和U都不是常量；C、不是常量，U是常量；D、是常量、U不是常量。11、兩大小不相等的金屬球，大球的半徑是小球半徑的兩倍，小球的帶電量為，大球不帶電。若用導(dǎo)線將兩球相連，則有（D）。A、小球的帶電量是大球的兩倍；B、兩球的帶電量相等；C、大球的電勢(shì)是小球的兩倍；D、兩球的電勢(shì)相等。12、如左下圖所示，將一個(gè)電荷量為的點(diǎn)電荷放在一個(gè)半徑為的不帶電的導(dǎo)體球附近，點(diǎn)電荷距導(dǎo)體球球心為，則在導(dǎo)體球球心點(diǎn)有：（A）。A、；B、；C、；D、無(wú)法確定。13、有兩根長(zhǎng)直載流導(dǎo)線平行放置，電流強(qiáng)度分別為I1和I2，L是空間一閉合曲線，且I1在L內(nèi)，I2在L外，P是L上的一點(diǎn)。若將I2在L外向I1移近，則有（B）。A、與同時(shí)改變；B、不變，改變；C、改變，不變；D、與都不變。14、如右下圖所示，均勻電場(chǎng)與均勻磁場(chǎng)相互垂直。若使電子在該區(qū)內(nèi)作勻速直線運(yùn)動(dòng)，則電子的速度方向應(yīng)沿著（D）。xyzOA、xxyzOC、z軸正方向；D、z軸負(fù)方向。15、當(dāng)自感系數(shù)為2H的線圈通以10A的電流時(shí)，線圈中儲(chǔ)存的磁場(chǎng)能量是（C）。A、10J；B、50J；C、100J；D、200J。三、計(jì)算題（40分）1、（8分）如左下圖所示，一質(zhì)量為m的小球最初位于如圖所示的A點(diǎn)，然后沿半徑為r的光滑圓軌道ADCB下滑。試求：小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的角速度和對(duì)圓軌道的作用力。ABODCθABODCθr--（1）（1分）--（2）（1分）將（0.5分）代入（1）式，并根據(jù)小球從點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)C的始末條件，進(jìn)行積分，有：（1分）（0.5分）所以小球在C點(diǎn)的角速度為：（1分）由（2）式可得：（1分）由此可得小球?qū)壍赖淖饔昧椋海ㄘ?fù)號(hào)表示與反向）（1分）。Ollm2m1600θ2、（8分）如左下圖所示，長(zhǎng)為l、質(zhì)量為m1的均勻細(xì)桿，可繞水平光滑固定點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)，另一質(zhì)量為m2Ollm2m1600θ解：小球下落過(guò)程，僅有重力作功，小球與地球系統(tǒng)機(jī)械能守恒，于是有：（2分）其中為小球與桿碰撞前的速率。小球與桿碰撞過(guò)程，以點(diǎn)O為參考點(diǎn)，小球與桿系統(tǒng)無(wú)外力矩作用，角動(dòng)量守恒，于是有：（2分）其中小球與桿碰撞后的速率，為桿與小球碰撞后的角速度。已知小球與桿的碰撞是完全彈性碰撞，所以小球與桿系統(tǒng)碰撞前后機(jī)械能守恒，于是有：（2分）桿與小球碰撞后上升的過(guò)程，僅有重力矩作功，桿與地球系統(tǒng)機(jī)械能守恒，于是有：（2分）3、（9分）如左下圖所示，有一均勻帶電球?qū)?，其電荷體密度為ρ，球?qū)觾?nèi)表面半徑為R1，外表面半徑為R2。求：（1）電場(chǎng)分布；（2）圖中點(diǎn)A的電勢(shì)（設(shè)無(wú)限遠(yuǎn)處電勢(shì)為零）。解：（1）求電場(chǎng)分布由于電荷均勻分布在球?qū)由?，所以由此帶電球?qū)蛹ぐl(fā)的電場(chǎng)分布具有球?qū)ΨQ分布的性質(zhì)，可用高斯定理求點(diǎn)A的電場(chǎng)強(qiáng)度。（1分）作半徑為r的同心球面，則有：OR1OR1R2A（1分）（1分）其中、、分別為內(nèi)球內(nèi)、球?qū)又小⑼馇蛲飧鼽c(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度。（1.5分）（2）求點(diǎn)A的電勢(shì)（設(shè)無(wú)限遠(yuǎn)處電勢(shì)為零）根據(jù)電勢(shì)定義式有：（1分）（1.5分）（1分）xyOCD450450I4、（8分）如左下圖所示，通有電流I的載流導(dǎo)線CD被彎成半徑為R的圓弧，放在磁感強(qiáng)度為的均勻磁場(chǎng)中，求導(dǎo)線CD所受磁場(chǎng)作用力的大小和方向。若DOxyOCD450450I解：（1）由于通電圓弧CD處于均勻磁場(chǎng)中，且與磁場(chǎng)垂直，所以其在磁場(chǎng)所受作用力與始點(diǎn)為C、終點(diǎn)為D的通有電流I的直導(dǎo)線所受的磁場(chǎng)力相等。根據(jù)安培力公式，載流直導(dǎo)線CD所受磁場(chǎng)力大小為：。（2分）由左圖可知：，所以通電圓弧CD在磁場(chǎng)所受作用力為：（方向沿y軸正向）（1分）（2）導(dǎo)線DO與OC所受磁場(chǎng)力大小均為：，方向如左上圖所示。（2分）因而閉合線圈CDOC所受磁場(chǎng)力：（1分）（3）根據(jù)可得閉合線圈CDOC所受磁力矩為：（1分）（1分）5、（7分）如左下圖所示，長(zhǎng)直導(dǎo)線中通有電流，有一長(zhǎng)為的直導(dǎo)線與其垂直，且端到長(zhǎng)直導(dǎo)線的距離為。若以速度平行于直導(dǎo)線向上運(yùn)動(dòng)，燈泡電阻為R，導(dǎo)線及線框電阻不計(jì)，試求：（1）導(dǎo)線上感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大??；（2）端與端哪一端電勢(shì)高；（3）通過(guò)燈泡的電流。解：長(zhǎng)直導(dǎo)線在直導(dǎo)線處激發(fā)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度大小為（為場(chǎng)點(diǎn)到導(dǎo)線的距離），方向垂直紙面向內(nèi)（1分）。在直導(dǎo)線上取線元，則此線元在以速度向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)大小為：（1分）方向從指向，因而導(dǎo)線上感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為：（2分）方向從指向，即A點(diǎn)電勢(shì)高。（1.5分）（1.5分）.系班姓名.系班姓名座號(hào)成績(jī).......................................................密....................................封................................線......................................................….密………..封…………..線………………………(標(biāo)準(zhǔn)卷)（考試時(shí)間：120分鐘）使用專業(yè)：學(xué)生數(shù)：任課教師：考試類型：閉卷題序一二三（1）三（2）三（3）三（4）總分得分閱卷人一、填空題（30分）1、（3分）一質(zhì)點(diǎn)作直線運(yùn)動(dòng)，速率為（SI制）。已知時(shí)，質(zhì)點(diǎn)位于m處，則質(zhì)點(diǎn)在任一時(shí)刻的位置，加速度大小。當(dāng)質(zhì)點(diǎn)瞬時(shí)靜止時(shí)，其所在位置。2、（3分）已知一半徑為的飛輪在啟動(dòng)時(shí)的短時(shí)間內(nèi)，其角速度與時(shí)間的關(guān)系為。輪緣上一點(diǎn)P作圓周運(yùn)動(dòng)，則：（1）P點(diǎn)在內(nèi)所轉(zhuǎn)過(guò)的角度為；（2）任意時(shí)刻P點(diǎn)的角加速度為，P點(diǎn)的切向加速度大小為=。3、（3分）已知質(zhì)量物體在一光滑路面上作直線運(yùn)動(dòng)，且時(shí)，，。若該物體受力為（式中的單位為，的單位為m），則該物體速率隨x的函數(shù)關(guān)系；物體從運(yùn)動(dòng)到m過(guò)程中該力作的功。4、（3分）一質(zhì)量為、長(zhǎng)為的均勻細(xì)棒，支點(diǎn)在棒的上端點(diǎn)，開(kāi)始時(shí)棒自由懸掛?，F(xiàn)以100N的力打擊它的下端點(diǎn)，打擊時(shí)間為0.02s時(shí)。若打擊前棒是靜止的，則打擊時(shí)棒的角動(dòng)量大小變化為，打擊后瞬間棒的角速度為。5、（3分）一質(zhì)量為的小球，當(dāng)它以速率做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的合力大小等于0；當(dāng)它以加速度做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的合力大小等于；當(dāng)它做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的合力大小等于。6、（3分）如右圖所示，兩個(gè)大小相等的正負(fù)電荷+q和-q，相距為L(zhǎng)，則其連線中點(diǎn)O處的場(chǎng)強(qiáng)大小為（2分），方向?yàn)樗较蛴遥?分）。7、（3分）左下圖為靜電場(chǎng)的等勢(shì)線圖，已知，比較圖上a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小有>(填“＜”、“＝”或“＞”)。若沿任意路徑移動(dòng)試驗(yàn)電荷由a至b，則其電勢(shì)能增量等于0。（第7題圖）（第8題圖）（第9題圖）8、（2分）載流導(dǎo)線形狀如中上圖所示（圖中直線部分導(dǎo)線延伸到無(wú)窮遠(yuǎn)），則O點(diǎn)的磁感強(qiáng)度。9、（3分）三個(gè)粒子，當(dāng)它們通過(guò)磁場(chǎng)時(shí)，沿著如右上圖所示的路徑運(yùn)動(dòng)，試判斷三個(gè)粒子的帶電性：（a）帶正電，（b）不帶電，（c）帶負(fù)電。10、（4分）如右圖所示的均勻磁場(chǎng)中，有一半徑為R的半圓弧導(dǎo)線和兩根長(zhǎng)為2R的直導(dǎo)線構(gòu)成閉合回路，通有電流，閉合線圈可繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，則該線圈磁矩的大小為，方向?yàn)榇怪奔埫嫦蚶?；該線圈所受的磁力矩的方向?yàn)樨Q直向下。當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過(guò)角度時(shí)，線圈所受的磁力矩的大小等于0。二、選擇題（每小題2分，共30分）1、以下哪種情況不可以把研究對(duì)象看作質(zhì)點(diǎn)（A）。A、地球自轉(zhuǎn)；B、地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)；C、平動(dòng)的物體；D、物體的形狀和線度對(duì)研究問(wèn)題的性質(zhì)影響很小。2、一質(zhì)點(diǎn)在平面上作一般曲線運(yùn)動(dòng)，其瞬時(shí)速度為，瞬時(shí)速率為，平均速度為，平均速率為，它們之間必有如下關(guān)系（D）。A、；B、；C、；D、。3、用細(xì)繩系一小球使之在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)（B）。A、小球?qū)⑹艿街亓?、繩的拉力和向心力的作用；B、繩的拉力可能為零；C、小球?qū)⑹艿街亓?、繩的拉力和離心力作用；D、小球可能處于受力平衡狀態(tài)。2464、質(zhì)點(diǎn)沿246A、第6s末的速度；B、前6s內(nèi)的速度增量；C、第6s末的位置；D、前6s內(nèi)的位移。5、以大小為的沖量作用在物體上，物體最后的速率為（D）。A、；B、；C、；D、無(wú)法確定。6、麥克斯韋關(guān)于電磁場(chǎng)理論的基本假設(shè)是（C）。A、相對(duì)于觀察者靜止的電荷產(chǎn)生電場(chǎng)； B、穩(wěn)恒電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生渦旋電場(chǎng)；C、變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生渦旋電場(chǎng)，變化的電場(chǎng)產(chǎn)生變化磁場(chǎng)； D、相對(duì)于觀察者靜止的電荷產(chǎn)生電場(chǎng)，穩(wěn)恒電流產(chǎn)生穩(wěn)恒磁場(chǎng)。7、下述說(shuō)法正確的是（D）。A、若質(zhì)點(diǎn)受力一定，則作用于質(zhì)點(diǎn)上的力矩也一定；B、若作用于質(zhì)點(diǎn)組的外力矢量和為零，則作用于該質(zhì)點(diǎn)組的外力矩之和也為零；C、若質(zhì)點(diǎn)組的動(dòng)量為零，則該質(zhì)點(diǎn)組的角動(dòng)量也必為零；D、若質(zhì)點(diǎn)作勻速直線運(yùn)動(dòng)，則該質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量必守恒。Ox8、如右圖所示，設(shè)無(wú)限大的平面帶正電荷，取帶電平面的法線方向?yàn)閤軸，x軸與帶電平面的交點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)O，并且取平面所在處為參考零電勢(shì)，則帶電平面周圍空間各點(diǎn)電勢(shì)分布的曲線為（B）。Ox9、在一均勻外電場(chǎng)中，放入一均勻各向同性的長(zhǎng)方體介質(zhì)板，則介質(zhì)板上極