2012四川大学大学物理期末考题理工类

1、2012大学物理II-1期末考试题A、单项选择题（每题3分，共27分）0)1、（3分）在作匀速转动的水平转台上，与转轴相距R处有一体积很小的工件A，如图所示.设工件与转台间静摩擦系数为，若使工件在转台上无滑动，则转台的角速度应满足(A)(B)(C)(D)C(3分)如图所示，一人造地球卫星到地球中心O的最大距离和最小距离分别是RA和RB.设卫星对应的角动量分别是LA、LB，动能分别是EKA、EKB，则应有(A)LBLA，EKAEKBLBLA，EKA=EKBLB=LA，EKA=EKBLBLA，EKA=EKBLB=LA，EKAEKBE3、将细绳绕在一个具有水平光滑轴的飞轮边缘上，现在在绳端挂一质量为

2、m的重物，飞轮的角加速度为aa.如果以拉力2mg代替重物拉绳时，飞轮的角加速度将小于.(B)大于，小于2a2a(C)大于(D)等于2a2aC4、.如图所示，两个同心的均匀带电球面，内球面带电荷QI,外球面带电荷Q2,则在两球面之间、距离球心为r处的P点的场强大小E为：(A)(B)(C)(D)4兀耳:A5、A和B为两个均匀带电球体，A带电荷+q,B带电荷一q,作一与A同心的球面S为高斯面，如图所示则通过S面的电场强度通量为零，S面上各点的场强为零。通过S面的电场强度通量为q/0,S面上场强的大小为通过S面的电场强度通量为(-q)/0，S面上场强的大小为通过S面的电场强度通量为q/0，但S面上各点

3、的场强不能直接由高斯定理求出D6、一带电大导体平板二个表面的电荷面密度的代数和为，置于电场强度为h.的均匀外电场中，且使板面垂直于h-的方向.设外电场分布不因带电平板的引入而改变，则板的附近左、右两侧的合场强为：(A)，(B)，(C)，(D)，A7、一导体球外充满相对介电常数为r的均匀电介质，若测得导体表面附近场强为E,则导体球面上的自由电荷面密度a为A)0EC)rEB)0rED)(0r-0)E8、一个通有电流II的导体，厚度为dd，横截面积为Ss，放置在磁感强度为8的匀强磁场中，磁场方向垂直于导体的侧表面，如图所示现测得导体上下两面电势差为UdSIB，则此导体的霍尔系数等于(A)IB(D)(

4、B)(C)IBUdSIBUdSUSIBdUSIBdIUSBdIUS(E)BdUdIBUdIBE9、用细导线均匀密绕成长为LL、半径为Lr)Lr)N(、总匝数为N的螺线管，管内充满相对磁导率为的均匀磁介质.若线圈中载有恒定电流，则螺线管中任意一点的(A)磁感应强度大小为=氏鼬磁感应强度大小为S=LrNI/LB=“W磁场强度大小为磁场强度大小为H=NI/LH=NI/L填空题(共30分)1、（4分）两个固连的质量分别为ml和m2的同轴铁环，半径分别为al和a2,如图所示，轴过圆心并垂直于环面.则系统对该轴的转动惯量为。mlal2+m2a222、（3分）三个微粒的质量分别为2kg，4kg和6kg，且分

5、别位于边长为0.5m的等边三角形的三个角上.若2kg的微粒位于原点，4kg的微粒在x轴的正方向上，该体系的质心在。0.29m，0.22m3、（3分）一质量的汽车以V的速度沿一平直公路开行求汽车对公路一侧距公路dd的一点的角动量是4、（3分）半径分别为2.0cm与3.0cm的两个导体球，各带电荷1.0X10-8C,两球相距很远.若用细导线将两球相连接，则每个球所带电荷，。8xl0-9C，1.2x1085、（4分）室温下，铜导线内自由电子数密度为n=9.0X1028个/m3,导线中电流密度的大小J=1.8X106A/m2,电子定向漂移速率为。答案：1.25X10-4m/s6、（5分）一根无限长导线

6、弯成如图形状，设各线段都在同一平面内（纸面内），其中第二段是半径为R的四分之一圆弧，其余为直线.导线中通有电流I,图中O点处的磁感应强度为。答案：，方向为垂直于图面向内7、（3分）一均匀磁化的磁棒，直径为N=20mm，长Z=100mm，总磁矩为m=12000Am2.求磁棒表面磁化电流线密度f=3.82x10*31118、（5分）如图所示，一个40匝的封闭线圈，半径r为5cm,处于均匀磁场中，线圈法向与磁场夹角为60.磁感应强度=（t2-3t-5）X1O_2T5=（t2+3r-F55X10_3T.求时，线圈中的感应电动势为-1.410-2V）三、计算题（共43分）1、（5分）一端在原点、沿x方向

7、放置的细杆，质量线密度为其中是常数，长度为L求该杆的质心位置xc.解：X杆的质量分布于X轴上，质心位置也只在x轴上。如图所示，在杆上距原点X处取一元段dx,该元段质量dw=Adx=（入+Ax）dx,2分则该直杆的质心位置为xdmm（人）+Ax）dx2州+kLJxdm社（珀十&）;tdx无L+疋。3分2、（5分）如图所示，一质量为m的均匀细杆长为l,且一端固定，使其能在竖直平面内转动支点处摩擦力不计将该杆从支点上方几乎竖直处释放，求当杆与竖直方向成角时的角加速度解：当杆与竖直方向夹角为时，刚体受到重力矩为MmgsmO，由刚体定轴转动的转动定律，有3分3、（5分）有直径为16cm及10cm的非常薄

8、的两个铜制球壳，同心放置时，内球的电势为2700V,外球带有电荷量为8.0X10-9C.现把内球和外球接触，两球的电势各变化多少？解：设内球带电ql,外球带电q2,由球面电势叠加法，可求得内、外球电势%4码焉2分由已知的1、q2值，可得=4亦占叭-=l.OxIOSC1分如+%=2-（BxllPV4码用1分两球相接触后，ql全部移至外球壳上，内外球为等势体，内球电势改变AV=2.7X103?2.03X103=6.7X102V.外球电势不变.1分4、（10分）如图所示，一平行板电容器，极板面积为5，两极板之间距离为d，求：（1）若极板间是均匀电介质，介电常数为8，在忽略边缘效应的情况下，则电容是多

9、少？（2）当中间充满介电常量按-勺（1+规律变化的电介质时，再次计算该电容器的电容。解：（1）设两极板上分别带自由电荷面密度，则电场强度分布为1分两极板之间的电势差为2分该电容器的电容值为SJ_Ud2分（2）两极板上分别带自由电荷面密度円，则介质中的电场强度分布为1分两极板之间的电势差为也ln22分该电容器的电容值为2分5、（10分）如图所示，一长直导线旁有与之共面的一矩形线框abed，分别通有电流II和12。矩形线框的ab边平行于直导线，到直导线的距离为x,且ab边长为h，be边长为1。若保持电流不变，将矩形线框平移，使得ab边到直导线的距离由1变为21。求磁场对线框做的功。解：由题不难判断

10、，矩形线框在长直导线的磁场B1中所受的安培力F即为ab和ed边所受安培力F1和F2的矢量和（ad和be所受安培力等值反向，彼此抵消），有对于ab边：1分，则2分对于cd边:1分，则2分线框所受合安培力为F二耳十耳，由于F1和F2平行且反向，有2分方向同F1，水平向左指向直导线。平移线框，使x=I到x=2l，安培力做的功为2阳山1耳x+Z丿2兀32分负号代表线框在逐渐远离直导线的过程中，其所受安培力做负功。方法二：也可以利用A二来计算安培力的功。在长直电流的磁场B1中，矩形线框的磁通量为JJ12x2兀x3分平移线框，使x=I到x=2l，磁通量的增量为他=他）一他（/）=lnln=hn2ln2、L7tLl厶兀IZ7T2y2托24分故，安培力做的功为“厶旳=_讐哇3分6、8分）磁场沿圆柱体轴线均匀分布，磁感应强度按的速率减小圆柱体半径为R,其中a、b点离轴线的距离均为3cm，如图所示求电子在a、b两点和O点的加速度多大？方向如何？2.6107m/s2,2.6107m/s2,0;a点方向向左，b点向上；）解：O点