大学物理A(一)期末试卷(A卷)答案【范本模板】

浙江师范大学《大学物理A（一）》考试卷(A卷）2014-—2015学年第一学期）考试形式：闭卷考试时间：90分钟出卷时间：2014年12月29日使用学生：数学与应用数学、信息与计算科学、科学教育等专业说明：考生应将所有答案都写在答题纸上，不然作无效办理真空电容率08.851012C2N1m2，真空磁导率04107NA2一.选择题（每题3分，共30分）1.一运动质点在某瞬时位于矢径rx,y的端点处，其速度大小为( )(A）dr（B)drdtdtdrdx22(C）(D)dydtdtdt答:（D）2。如下列图，一轻绳越过一个定滑轮，两端各系一质量分别为m1和m2的重物，且m1〉m2．滑轮质量及轴上摩擦均不计，此时重物的加速度的大小为a．今用一竖直向下的恒力Fm1g取代质量为m1的物体，可得质量为m2的重物的加速度为的大小a′，则（)(A)a′=a(B)a′〉am2m1a′<a(D）不能够确立。答：（B）3.质量为20g的子弹沿x轴正向以500m/s的速率射入一木块后,与木块一起仍沿x轴正向以50m/s的速率前进,在此过程中木块所受冲量的大小为（)（A)9N·s(B)—9N·s（C）10N·s（D)—10N·s答案：（A）4。质量为m,长为l平均细棒OA可绕经过其一端O而与棒垂直的水平固定圆滑轴转动,如下列图．今使棒由静止开始从水平地址自由着落摇动到竖直地址。若棒的质量不变，长度变成2l，则棒着落相应所需要的时间(）

OA(A)变长．(B)变短．(C)不变．(D）可否变，不确立．答案：（A)5.真空中两块相互平行的无穷大平均带电平面。其电荷密度分别为和2，两板之间的距离为d，两板间的电场强度大小为（）(A)03(C)（D)（B）20020答案：(D)6.如下列图，a、b、c是电场中某条电场线上的三个点,设E表示场强，U表示电势，由此可知:（）（A)EaEbEc；(B）EaEbEc；（C)UaUbUc;（D）UaUbUc。答案：(C)两个导体球A、B相距很远(能够看作是孤立的），此中A球本来带电，B球不带电。A、B两球半径不等，且RARB。若用一根修长导线将它们连接起来，则两球所带电量qA与qB间的关系：(A)

qA

qB

；

(B)

qA

qB；

(C)

qA

qB；

(D)条件不足，没法比较。答案：

(A)8.如下列图，两根长直载流导线垂直纸面放置

,电流

I1=1A,方向垂直纸面向外；电流

I2=2A，方向垂直纸面向内

.则

P点磁感觉强度

B的方向与

X轴的夹角为

（)（A)30°

（B）60°

(C)120°

(D）210°答案：（A)9。如下列图，流出纸面的电流为为I，则下述式中哪一个是正确的

2I，流进纸面的电流（)(A)Bdl20I（B)Bdl0IL1L2（C)Bdl0I（D)Bdl0IL3L4答案：（D）10。长度为l的直导线ab在平均磁场B中以速度v搬动，直lb导线ab中的电动势为（）aB（A）Blv(B)Blvsin（C）Blvcosv(D）0答：(D)。二.填空题（每题1。一颗速率为

2分，共10分）700m/s的子弹，打穿一块木板后

,速率降到

500m/s．若是让它持续穿过厚度和阻力均与第一块完整同样的第二块木板，则子弹的速率将降到忽略不计）答案：100m/s（动量、机械能守恒）

__________.（空气阻力2.一杆长l＝50cm，可绕经过其上端的水平圆滑固定轴O在竖直平面内转动,相对于O轴的转动惯量J＝5kg·m2．本来杆静止并自然下垂．若在杆的下端水平射入质量m＝0.01kg、速率为v＝400m/s的子弹并嵌入杆内,则杆的角速度为＝__________________．答案：0.4rad/s3。一平均静电场，电场强度

E

(400i

600j)V/m

,则电场经过暗影表面的电场强度通量是（正方体边长为1cm）.答案:0.04Vm

___

___一空气平行板电容器，两极板间距为d，充电后板间电压为U.尔后将电源断开，在两板间平行地插入一厚度为d/3的金属板，则板间电压变成U'________________。答案:2U35.平均磁场B中放一平均带正电荷的圆环,半径为R，电荷线密度为直的转轴旋转，转轴与磁场B垂直，当圆环以角速度转动时

，圆环可绕与环面垂,圆环碰到的磁力矩为__________。答案：

R3

B三.计算题（每题15分，共60分)一半径为R、质量为m的匀质圆盘，以角速度ω绕此中心轴转动。现将它平放在一水平板上，盘与板表面的摩擦因数为μ。（1)求圆盘所受的摩擦力矩。（2）问经过多少时间后，圆盘转动才能停止？解：(1)在圆盘上取长为dl、宽为dr的面积元dsdrdl,该面积元碰到的摩擦力为dFfgdmgmdrdl，此dlR2摩擦力对转盘转轴上O点的力矩为rdFfmgrdrdl，则drR2O在宽为dr的圆环上所受摩擦力矩为：rdMmgrdr(2r)2mg2drR22rR圆盘碰到的摩擦力矩为2mgRr2dr2mgR:MR203(2）圆盘碰到的摩擦力矩不随时间变化，圆盘的转动惯量JmR2，由角动量定律2TLJ0获得TJ3RMdt。0M4g也许：由转动定律MJ，获得角加速度M4g，圆盘做匀减速转动，有J3RRT。4g2.在一半径为R1＝6。0cm的金属球A外面套有一个齐心的金属球壳B．已知球壳B的内、外半径分别为R2＝8。0cm，R3＝10。0cm．设球A带有总电荷QA＝3.0×10-8C，球壳B带有总电荷QB＝2。0×10—8C。（1)求球壳B内、表面面上所带的电荷以及球A和球壳B的电势；将球壳B接地尔后断开，再把金属球A接地，求金属球A和球壳B内、表面面上所带的电荷以及球A和球壳B的电势．解：（1)由静电平衡条件，球壳B内表面带电为QA3.0108C，表面面带电为QBQA5.0108C，那么由电势叠加原理,球A的电势为：VAQAQAQAQB5.6103V,40R140R240R3球壳B的电势为：VBQAQAQAQBQAQB4.5103V。40r40r40R340R3(2)将球壳B接地后,B表面面不带电，内表面带电为QA,断开接地后，球壳B带的总电量为QA，尔后将球A接地，A的电势为0，设此时A带电量为qA，则B的内表面带电为qA，表面面带电为qAQA，由电势叠加原理，球A的电势为：VAqA4qAqAQA0,由此解出qA2.12108C，即球A带电40R10R240R32.12108C，球壳B内表面带电2.12108C，球壳B表面面带电0.88108C。球A的电势为0，球壳B的电势为VBqAQA7.9102V.40R33.如下列图，一根长直导线载有电流I=30A,矩形回路载有电流I=20A，试计算作用在回路12上的协力.已知d=1.0cm，b=8.0cm,l=0。12m。解：对矩形回路进行受力解析可知，上下面碰到的安培力大小相等，方向相反，相互抵消.矩形回路左侧碰到的安培力为:I1I1I2lI2lF1B1I2l,方向向左,2d矩形回路右侧碰到的安培力为：F2B2I2lI1I2l，方向向db2(db)右，则矩形回路碰到的协力为：FF1F2I1I2l11b1.28103N2dd4.如下列图，在与平均磁场垂直的平面内有一折成角的V型导线框，其MN边能够自由滑动，并保持与其余两边接触。今使MNON，当t0时,MN由O点出发，以匀速v平行于ON滑动，已知磁场随时间的变化规律为Bt2，求线框中的感觉电动势与时间的关系.2解1取顺时针方向为回路绕行方向，t时辰穿过V型导线框的磁通量为xlB,其中xvt，2lxtan，Bt2，应用法拉第电磁感觉定律，导2线框上的感觉电动势为ddxlB