大学物理试题及答案

第5页共49页..系班姓名座号成绩密封线….密………..封…………..线………………………（标准卷）（考试时间：120分钟）使用班级：学生数：任课教师：考试类型闭卷题序一二三（1）三（2）三（3）三（4）三（5）总分得分阅卷人一、填空题（共30分）1、（4分）一质点沿y轴作直线运动，速度，＝0时，，采用SI单位制，则质点的运动方程为m；加速度＝4m/s2。2、（3分）一质点沿半径为R的圆周运动，其运动方程为。质点的速度大小为2tR，切向加速度大小为2R，加速度为。3、（2分）一个质量为10kg的物体以4m/s的速度落到砂地后经0.1s停下来，则在这一过程中物体对砂地的平均作用力大小为400N。4、（2分）在一带电量为Q的导体空腔内部，有一带电量为-q的带电导体，那么导体空腔的内表面所带电量为+q，导体空腔外表面所带电量为Q-q。5、（2分）一质量为10kg的物体，在t=0时，物体静止于原点，在作用力作用下，无摩擦地运动，则物体运动到3米处，在这段路程中力所做的功为。6、（2分）带等量异号电荷的两个无限大平板之间的电场为σ/ε0，板外电场为0。7、（2分）一无铁芯的长直螺线管，在保持器半径和总匝数不变的情况下，把螺线管拉长一些，则它的自感系数将减小。8、（3分）一长载流导线弯成如右图所示形状，则O点处磁感应强度的大小为，方向为。9、（4分）在均匀磁场B中,一个半径为R的圆线圈,其匝数为N,通有电流I，则其磁矩的大小为，它在磁场中受到的磁力矩的最大值为。10、（3分）一电子以垂直射入磁感应强度的磁场中，则作用在该电子上的磁场力的大小为F＝。电子作圆周运动，回旋半径为。11、（3分）判断下图中，处于匀强磁场中载流导体所受的电磁力的方向；（a）向下；（b）向左；（c）向右。二、选择题（每题2分，共30分）1.下列概念正确的是（B）A、感应电场也是保守场；B、感应电场的电场线是一组闭合曲线；C、，因而线圈的自感系数与回路的电流成反比；D、，回路的磁通量越大，回路的自感系数也一定大。2.下列说法正确的是（D）A、电场强度为零的点，电势也一定为零；B、电场强度不为零的点，电势也一定不为零；C、电势为零的点，电场强度也一定为零；D、电势在某一区域内为常量，则电场强度在该区域内必定为零。3.关于摩擦力以下说法哪句是正确的？（C）A.摩擦力总是阻碍物体运动的；B.滑动摩擦力Ff＝μFN；C.当外力小于μFN时，静摩擦力的大小总等于外力；D.滑动摩擦力一定不能使物体产生加速度。4.质量为m的小球，以水平速度跟墙面作弹性碰撞，小球的动量变化是(A)。A、B、C、D、05.对功的概念有以下几种说法，判断正确的是（B）。A、作用力和反作用力大小相等、方向相反，所以两者作功的代数和必为零；B、质点运动经一闭合路径，保守力对质点作的功为零；C、保守力作正功时，系统内相应的势能增加；D、保守力作正功时，系统内相应的势能减少。6.下列说法正确的是（B）。A、闭合回路上各点磁感强度都为零时，回路内一定没有电流穿过；B、闭合回路上各点磁感强度都为零时，回路内穿过电流的代数和必定为零；C、磁感强度沿闭合回路的积分为零时，回路上各点的磁感强度必定为零；D、磁感强度沿闭合回路的积分不为零时，回路上任意一点的磁感强度都不可能为零。7.均匀细棒OA，可绕通过其一端而与棒垂直的水平固定光滑轴转动，如图所示，今使棒从水平位置由静止开始自由下落，在棒摆到竖直位置的过程中，下述说法正确的是（C）。AOAOB、角速度从小到大，角加速度从小到大；C、角速度从小到大，角加速度从大到小；D、角速度不变，角加速度为零。8.花样滑冰运动员通过自身竖直轴转动，开始时两臂张开，转动惯量为，角速度为；然后将手臂合拢使其转动惯量为，则转动角速度变为：(C)A、B、C、D、9.将一个带正电的带电体A从远处移到一个不带电的导体B附近，则导体B的电势将（A）A、升高B、降低C、不会发生变化D、无法确定10.如图所示，闭合曲面S内有一个点电荷Q，p为面上一点，在S面外A点有一个点电荷q，若将q移至B点，则：（B）A、S面的总通量改变，P点的场强不变；B、S面的总通量不变，P点的场强改变；C、S面的总通量和P点的场强都变；D、S面的总通量和P点的场强都不变11.平行板电容器接入电源保持其两板间的电势差不变，再使其内部充满相对电容率为的均匀电介质，则电容器各量的变化为（A）。A、电容增大B、电场强度增大C、极板上所带电量不变D、电容、电量及板间电场强度都减小12.有两个带电量不同的金属球，直径相等，一个是中空的，另一个是实心的，现使它们互相接触，则两导体球上的电荷：（B）。abA、不变化；B、平均abC、中空的球带电量多；D、实心的球带电量多。13.如右图所示，两个环形线圈a、b互相垂直放置，当它们的电流和同时发生变化时，则有下列情况发生：（D）。.系.系班姓名座号成绩密封线….密………..封…………..线………………………(标准卷)（考试时间：120分钟）使用班级：学生数：任课教师：考试类型闭卷题序一二三（1）三（2）三（3）三（4）总分得分阅卷人一、填空题（30分）1、（4分）已知质点的运动学方程为。试求：（1）当该质点速度的大小为时，位置矢量；（2）任意时刻切向加速度的大小＝。2、（2分）劲度系数为的轻弹簧，竖直放置，下端悬挂一质量为的小球，使弹簧为原长而小球恰好与地面接触，今将弹簧上端缓缓地提高直到小球刚好离开地面为止，在此过程中，外力所做的功为。3、（5分）旋转着的芭蕾舞演员要加快旋转时，总是把两臂收拢，靠近身体，这样做的目的是减小自身相对转轴的转动惯量以增大角速度。当旋转加快时，转动动能有无变化？有，原因是演员在转动过程中角动量可近似看作守恒，而其转动动能的值为。4、（5分）螺线管作为储能元件，将能量储存在磁场中（1分），若一螺线管自感系数为20H，当通有0.1A的直流电流时，该螺线管所存储的能量为0.1J（2分）。欲使该螺线管内出现100V的感应电动势，螺线管中的电流变化率为5A/s（2分）。PORII5、（4分）有一球状导体，已知其带电量为。若在导体外罩一不带电的同心球壳，则球壳内表面的带电量为，外表面的带电量为；球壳外距球心处的点的场强的大小为（2分）。PORII6、（3分）一长载流导线弯成如右图所示形状，且在P点导线绝缘，则O点处磁感应强度的大小为，方向为垂直纸面向外。7、（4分）如右图所示的均匀磁场中，有一边长为的等边三角形线框且通以电流。已知此线框可绕轴转动，则此线框所受磁力矩的大小为：，方向为：向下。8、（3分）如图所示，一无限长载流导线一侧放一矩形线圈，两者位于同一平面上。试画出下列情况下线圈中感应电流的方向无电流，顺时针，顺时针。（填顺时针、逆时针或无）二、选择题（每小题2分，共30分）1、下面对质点的描述正确的是（C）。①质点是忽略其大小和形状，具有空间位置和整个物体质量的点；②质点可近视认为成微观粒子；③大物体可看作是由大量质点组成；④地球不能当作一个质点来处理，只能认为是有大量质点的组合；⑤在自然界中，可以找到实际的质点。A、①②③；B、②④⑤；C、①③；D、①②③④。2、下面对运动的描述正确的是（C）。A、物体走过的路程越长，它的位移也越大；B、质点在时刻和的速度分别为和，则在时间内的平均速度为；C、若物体的加速度为恒量（即其大小和方向都不变），则它一定作匀变速直线运动；D、在质点的曲线运动中，加速度的方向和速度的方向总是不一致的。3、以大小为的冲量作用于的物体上，物体最后的速率是（D）。A、；B、；C、；D、无法确定。4、子弹的速率为时，打穿一块木板后速率变为零。设木板对子弹的阻力是恒定的，则当子弹射入木板的深度等于厚度一半时，子弹的速率为（A）。

A、；B、；C、；D、。5、一轻弹簧竖直固定于水平桌面上，如右图所示。小球从距离桌面高为ｈ处以初速率落下，撞击弹簧后跳回到高为ｈ处时速率仍为。以小球为系统，则在这一整个过程中小球的（C ）。A、动能不守恒，动量不守恒；B、动能守恒，动量不守恒；C、机械能不守恒，动量守恒；D、机械能守恒，动量守恒。6、关于刚体的转动惯量，以下说法正确的是：（A）。A、刚体的形状大小及转轴位置确定后，质量大的转动惯量大；B、转动惯量等于刚体的质量；C、转动惯量大的角加速度一定大；D、以上说法都不对。7、一点电荷在电场中某点所受的电场力为零，则（A）。A、场强一定为零，电势不一定为零； B、场强不一定为零，电势不一定为零；C、场强一定为零，电势一定为零； D、场强不一定为零，电势一定为零。8、下面哪个方程式表明静电场是有源场：（B）。A、；B、；C、；D、。9、当一个带电导体达到静电平衡时，（D）。A、表面上电荷密度较大处电势较高；B、表面曲率较大处电势较高；C、导体内部的电势比导体表面的电势高；D、导体内任一点与其表面上任一点的电势差等于零。10、保持空气平行板电容器极板上所带电量不变，将均匀电介质板插入（已知此电介质的相对电容率为）。比较插入前后，则（B）。A、减小，增大，减小； B、减小，增大，不变；C、不变，不变，不变； D、减小，减小，减小。11、两个截面积不同、长度相同的铜棒串联在一起，如右下图所示，在两端加有一定的电压U，下列说法正确的是：（B）。A、两个铜棒中的电流密度相同；B、通过两铜棒截面上的电流强度相同；C、两铜棒中的电场强度大小相同；D、两铜棒上的端电压相同。12、从电子枪同时射出两个电子，初速率分别为和，经垂直磁场偏转后(C）。A、初速率为的先回到出发点； B、初速率为的先回到出发点；C、同时回到出发点； D、不能回到出发点。13、有一电流元,方向指向轴正向,放在点处,如图所示。已知点处的磁感应强度为，受安培力的方向沿轴正向，由此可判断：（D）。

A、的方向一定沿轴正向；B、的方向一定沿轴负向；C、的方向在平面内，与轴夹角大于,小于π；D、的方向无法判断。14、在自感为0.25H的线圈中，当电流在内由2A均匀减小到零，感应电动势为（A）。A、8V； B、4V； C、2V； D、1V。15、若尺寸相同的铁环与铜环所包围的面积中有相同变化率的磁通量，则在两环中有（D ）。A、感应电动势不相同； B、感应电动势相同，感应电流也相同；C、感应电动势不相同，感应电流相同； D、感应电动势相同，感应电流不相同。三、计算题（40分）1、如左下图所示，质量为的均匀细棒，长为，可绕端点的水平轴在竖直面内转动。当棒竖直下垂时，有一质量为的小球飞来，垂直击中棒的中点。由于碰撞，小球自由下落，而细棒碰撞后的最大偏角为。求小球击中细棒前的速度值。（不计O点处摩擦力矩）（8分）解：小球与棒组成系统在碰撞前后瞬间，所受合外力矩为零，所以对点的角动量守恒。设碰撞后瞬间棒的角速度为，则有：（1.5分）（1）（2分）棒从竖直位置转到最大偏角的过程中，只受重力矩作用，所以在此过程中机械能守恒。以棒在竖直位置时的中点为零势能点，则有：（1.5分）（2）（2分）联立（1）（2）两式可得：（1分）2、如左下图所示，已知两物体A、B的质量均为，物体A以加速度运动，求物体B与桌面间的摩擦力。(滑轮与连接绳的质量不计)（10分）BBABAFT2FfT1解：选取地面为惯性参考系，对物体A和B分别进行受力分析并画出如右上图所示示力图（2分），其中、分别为物体A和B的加速度，、分别为绳子对物体A和B的拉力（1分）。根据牛顿第二定律有：（2分）（2分）从左上图可知：，（2分）联立上四式可求得：（1分）PO3、如左下图所示，一均匀带电直线的电荷线密度为，其中为带电直线的长，为带电直线的带电总量。P点位于带电直线的中垂线上，且，试求：（1）点的电势；（2）点的电场强度；（3）将电荷由点移到无限远处电场力所作的功。（12分）（，PO）(只需求出各量的数学表达式，并标出各表达式积分的上下限，不必计算出大小)解：（1）以O点为坐标原点，建立如上图所示坐标系。在带电直线上任取一线元，设此线元到点的距离为，则此带电线元在点的电势为（选无限远处为电势零点）：（2分）根据电势叠加原理有：（2分）（2）所取线元在点激发的电场强度的大小为：，方向从线元指向点（2分）。根据对称性原理，带电直线上所有带电线元在点激发的电场强度在轴方向上的分量相互抵消，在轴方向的分量方向相同（均沿）轴正向，所以带电直线在点激发的电场强度的大小为：（1分）（2分）方向背离O点向外。（1分）（3）将电荷由点移到无限远处电场力所作的功为：（2分）4、两无限长直导体圆筒，内、外半径分别为和（筒壁厚度可忽略不计），电流沿内筒流去，沿外筒流回，如下图所示。试求：（1）小圆筒内、两圆筒间、大圆筒外任一点的磁感应强度；（2）通过长为L的一段截面（图中阴影区）的磁通量。（10分）L解：（1）由电流分布的轴对称性可知，它所产生的磁场也具有轴对称性。取半径为r，对称轴为中心的圆周作安培环路（如左图所示），由安培环路定理可得：（1分）L（1分），，（1分），，，方向与内筒电流I的方向之间，符合右手螺旋定则（2分），，（1分）（2）在长为L的一段截面中，通过面元的磁通量为：（1分）（2分）整个长为L的一段截面上的磁通量为：（1分）

.系.系班姓名座号成绩密封线….密………..封…………..线………………………(标准卷)（考试时间：120分钟）使用班级：学生数：任课教师：考试类型闭卷题序一二三（1）三（2）三（3）三（4）三（5）总分得分阅卷人一、填空题（30分）1、（4分）一半径为的圆盘绕中心轴转动的运动方程为，则初始时刻的角速度为2rad/s，任意时刻的角加速度为4rad/s2，第2秒末圆盘边缘质点的切向加速度的大小＝0.8m/s2，法向加速度的大小为＝20m/s2。2、（3分）某质点最初静止，受到外力作用后开始运动，该力的冲量是，同时间内该力作功4.00J，则该质点的质量是2kg，力撤走后其速率为2m/s。3、（3分）某滑冰运动员转动的角速度原为，转动惯量为，当他收拢双臂后，转动惯量减少，这时他转动的角速度变为；他若不收拢双臂，而被另一滑冰运动员施加作用，使他转动的角速度变为，则另一滑冰运动员对他施加力矩所做的功=。4、（3分）在点电荷的电场中，分别表示过A、B两点的等势面的电势，如右图所示。比较A、B两点的电势高低可知，小于；（填大于、小于或等于)。沿任意路径移动试验电荷由A至B，则其电势能减小(填增加或减小)焦耳(选无穷远电势为零)。5、（3分）两个电量为+Q的点电荷位于x轴上，一个在原点处，另一个在x=2d处，则x=d处的电场强度=0(1分)；x=3d处的电场强度=(2分)。6、（2分）如图，一平行板电容器极板面积为S，中间充有两层介质，其厚度和电容率分别和，该电容器的等效电容为。（填空题6）（填空题7）（填空题8）7、（3分）一长载流导线弯成如右图所示形状，则O点处磁感应强度的大小为(2分)，方向为：垂直纸面向外(1分)。8、（3分）半径为R的半圆形线圈载有电流I，线圈在均匀磁场中且与磁感应强度共面，如图所示。线圈所受磁力矩的大小为，方向为竖直向上。把线圈绕轴转过角度时，磁力矩恰为零。9、（3分）面积为S的平面线圈置于磁感应强度为的均匀磁场中。若线圈以匀角速度绕位于线圈平面内且垂直于方向的固定轴旋转，在时刻t=0时与线圈平面垂直，则任意时刻t时通过线圈的磁通量，线圈中的感应电动势。10、（3分）如图所示，一个载流线圈绕组中通有电流，则右图中积分回路的磁感应强度的环流分别为：；；；

二、选择题（每小题2分，共30分）1、以下哪种情况不可以把研究对象看作质点（ A）。A、地球自转；B、地球绕太阳公转；C、平动的物体；D、物体的形状和线度对研究问题的性质影响很小。2、下面正确的表述是（B）。A、质点作圆周运动，加速度一定与速度垂直；B、物体作直线运动，法向加速度必为零；C、轨道最弯处，法向加速度最大；D、某时刻的速率为零，切向加速度必为零。3、一质点作直线运动的速度图线为左下图所示，下列右下图位移图线中，哪一幅正确地表示了该质点的运动规律？（D）4、静止小船的两端站着两个人。若他们相向而行，不计水的阻力，那么小船将朝什么方向运动？（C）A、与质量小的人运动方向一致；B、与速率大的人运动方向一致；C、与动量值小的人运动方向一致；D、与动能大的人运动方向一致。5、用锤压钉不易将钉压入木块，用锤击钉则很容易将钉击入木块，这是因为（ D ）。Ａ、前者遇到的阻力大，后者遇到的阻力小；Ｂ、前者动量守恒，后者动量不守恒；Ｃ、后者锤的动量变化大，给钉的作用力就大；Ｄ、后者锤的动量变化率大，给钉的作用冲力就大。6、劲度系数为的轻弹簧，竖直放置，下端悬挂一质量为的小球，使弹簧为原长而小球恰好与地面接触，今将弹簧上端缓缓地提高直到小球刚好离开地面为止，在此过程中，外力所做的功为（ A）。A、m2g2/2k；B、m2g2/k；C、m2g2/4k；D、7、如图所示，一均匀细杆可绕通过其一端的水平轴在竖直平面内自由转动，杆长m。今使杆与竖直方向成60O角由静止释放（g取10m/s2），则杆的最大角速度为（ C）。Ａ、Ｂ、πrad/sＣ、Ｄ、8、一子弹以水平速度射入一静止于光滑水平面上的木块后，随木块一起运动，对于这一过程的分析是（ B）。Ａ、子弹、木块系统的机械能守恒；Ｂ、子弹、木块系统水平方向的动量守恒；Ｃ、子弹所受冲量等于木块所受冲量；Ｄ、子弹动能的减少等于木块动能的增加。9、两个均质圆盘A和B的密度分别为和。若>，但两圆盘的质量与厚度相同，如两盘对通过盘心垂直于盘面的轴的转动惯量各为和，则（ C ）。A、＝；B、＞；C、＜；D、不能确定哪个大。10、如图所示，闭合曲面S内有一个点电荷，P为面上一点，在S面外A点有一个点电荷，若将移至B点，则（B）。A、S面内的总通量改变，P点的场强不变；B、S面内的总通量不变，P点的场强改变；C、S面内的总通量和P点的场强都变；D、S面内的总通量和P点的场强都不变。11、一点电荷对放在相距3cm处的另一个点电荷作用力大小为F，若两点电荷之间的距离增加到6cm，此时它们之间的静电力大小为（ A ）。A、EQEQ\F(F,4) B、EQ\F(F,2) C、F D、4F12、如图所示，一导体棒ab在均匀磁场中沿金属导轨向右作匀加速运动，磁场方向垂直导轨所在平面。若导轨电阻忽略不计，并设铁芯磁导率为常数，则达到稳定后在电容器的M极板上（B ）。A、带有一定量的正电荷； B、带有一定量的负电荷；C、带有越来越多的正电荷； D、带有越来越多的负电荷。13、对位移电流，有下述四种说法，请指出哪一种说法正确。（B）。A、位移电流是由线性变化磁场产生的；B、位移电流是由变化电场产生的；C、位移电流的热效应服从焦耳-楞次定律；D、位移电流的磁效应不服从安培环路定理。14、真空中两块互相平行的无限大均匀带电平板，其中一块的面电荷密度为σ，另一块的面电荷密度为2σ，两板间的距离为d，则两板间的电势差为（ D ）。A、0； B、EQ\F(3σ,2ε0)d； C、EQ\F(σ,ε0)d ； D、EQ\F(σ,2ε0)d。15、在静止电子附近放置一根载流直导线，则电子在磁场中将（D）。A、向靠近导线方向运动； B、向远离导线方向运动；C、沿导线方向运动； D、不动。三、计算题（40分）1、（8分）质量为m的子弹以速率v0水平射入沙土中，设子弹所受阻力与速度反向，大小与速度成正比，比例系数为Ｋ，忽略子弹的重力，求：(1)子弹射入沙土后，速度随时间变化的函数式；(2)子弹进入沙土的最大深度。解：(1)子弹进入沙土后受力为－Ｋv，由牛顿定律(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、如图所示，长为L的导线AB在均强磁场中以速度向右作匀速直线运动，灯泡电阻R，导线及线框电阻不计，求动生电动势及通过灯泡的电流。解：设AB向右移动距离dx，则回路面积增了Ldx，回路磁通量的增加为：（1分）（2分）（2分）3、（12分）导体球半径为，外罩一半径为的同心导体球壳，球壳的厚度可以忽略，各自带有电荷和。试求各区域电场和电势的分布。（要求采用电势的定义计算电势分布）解：（1）电荷球对称分布，电场球对称分布，可用高斯定理求解电场分布。（1分）取半径为同心球面为高斯面，如左图所示，则有：（1分）：，（1分）：，（1分）：，（1分）各区域电场强度方向沿径矢方向。（2）选择无限远处为电势零点，有（1分）：（2分）：（2分）：（2分）4、（10分）一细而轻的绳索跨过一质量为，半径为R的定滑轮C，绳的两端分别系有质量为和的物体，且>，绳的质量、轮轴间的摩擦不计且绳与轮间无相对滑动。轮可视为圆盘，求物体的加速度大小和绳的张力。解：用隔离法分别对各物体进行受力分析，并取如右图所示坐标系，分别对物体和、物体C运用牛顿第二定律、转动定律列方程得：（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）如图所示，一长直导线中通有电流，其旁有一长为的直导线ab与它共面，且与长直导线垂直，a端与长直导线相距为，导线中的电流为。求导线ab所受的安培力。解：长直导线产生的磁感应强度（2分）（2分）方向竖直向上。（1分）.系.系班姓名座号成绩密封线….密………..封…………..线………………………(标准卷)（考试时间：120分钟）使用班级：学生数：任课教师：考试类型闭卷题序一二三（1）三（2）三（3）三（4）三（5）总分得分阅卷人一、填空题（30分）1、（4分）一质点沿轴运动，。若时，质点位于原点，则时，质点加速度的大小＝，质点的坐标＝。2、（2分）一劲度系数为的轻弹簧下端固定在水平面上。今将一质量为的物体轻轻放在弹簧上，立即放开手，则弹簧的最大压缩量为。3、（2分）一炮弹以速度飞行，垂直入射到一组钢板上恰好穿过一块钢板。若该炮弹的速度增加为3，设钢板对子弹的阻力不变，则可射穿钢板的块数为9块。4、（3分）如下图所示，在点A和点B之间有三个电容器，其连接如图所示，则A、B两点之间的等效电容为。若A、B之间的电势差为12V，则VAC＝，VCB＝。5、（6分）两块“无限大”的带电平行板，其电荷面密度分别为-σ及2σ，如图所示。试写出各个区域的电场强度。（1）Ⅰ区的大小，方向向左；（2）Ⅱ区的大小，方向向左；（3）Ⅲ区的大小，方向向右。6、（3分）一长载流导线弯成如右上图所示形状，则O点处磁感应强度的大小为(2分)，方向为：垂直纸面向内(1分)。-σ2-σ2σⅠⅡⅢORIII（填空题4图）（填空题5图）（填空题6图）7、（4分）一正电荷在磁场中运动，已知其速度沿x轴正向：①如果电荷不受力，则磁感应强度的方向为沿x轴正向或负向；②如果受力的方向沿z轴正方向，且力的数值为最大，则磁感应强度的方向为沿y轴正向。8、（3分）一面积为的单匝平面线圈，在磁感应强度为的均匀磁场中所通过的磁通量的最大值为，最小值为0。若线圈通有电流，由它在上述磁场中所受的磁力矩的最大值为。9、（3分）反映电磁场基本性质和规律的麦克斯韦方程组的积分形式是：=1\*GB3①=2\*GB3②=3\*GB3③=4\*GB3④式=2\*GB3②说明变化的磁场一定伴随有旋电场，式=4\*GB3④说明变化的电场总伴随有旋磁场，式=1\*GB3①说明电场线的头尾在电荷上。二、选择题（每小题2分，共30分）1、一个人在平稳地行驶的大船上抛篮球，则（D）。A、向前抛省力；B、向后抛省力；C、向侧抛省力；D、向哪个方向都一样。2、下列几种运动形式，哪一种运动是加速度矢量保持不变的运动？（C）。A、单摆运动；B、匀速度圆周运动；C、抛体运动；D、以上三种运动都是保持不变的运动。3、质点沿轴运动的加速度与时间的关系如图所示，由图可求出质点的（B）。A、第6秒末的速度；B、前6秒内的速度增量；C、第6秒末的位置；D、前6秒内的位移。4、拉力与水平面成作用于质量为的木块上，使木块沿水平地面匀速前进，如右下图所示。若已知木块与地面的摩擦系数为，则可得摩擦阻力的大小为（A）。A、；B、；C、；D、0。5、有两个倾角不同、高度相同、质量一样的斜面放在光滑的水平面上，斜面是光滑的，有两个一样的物体分别从这两个斜面的顶点由静止开始下滑，则（D）。A、物体到达斜面底端时的动量相等；B、物体到达斜面底端时的动能相等；C、物体和斜面（以及地球）组成的系统，机械能不守恒；D、物体和斜面组成的系统水平方向上动量守恒。6、质量为20的子弹以的速率击入一木块后与木块一起以的速率前进。若以子弹的速度方向为正方向，则在这一过程中木块给予子弹的冲量为（ B ）。Ａ、；Ｂ、；Ｃ、；Ｄ、。7、飞轮A与飞轮B同轴，飞轮A的转动惯量是飞轮B的一半，即。开始时，飞轮A以角速度旋转，飞轮B静止，如右下图所示。现将飞轮B沿轴推向飞轮A，使二者啮合，则啮合后（两轮转速相同）飞轮A、B转动的角速度为（ A ）。Ａ、；Ｂ、；Ｃ、；Ｄ、。8、一物体沿轴运动，其受力与位置坐标的关系为，式中的单位为，的单位为。在该物体从运动到的过程中，其动能增量为（ B）。A、；B、；C、；D、。9、关于力矩有以下几种说法：（1）对某个定轴而言，内力矩不会改变刚体的角加速度；（2）一对作用力和反作用力对同一轴的力矩之和必为零；（3）质量相等、形状和大小不同的两个刚体，在相同力矩的作用下，它们的运动状态一定相同。对上述说法，下列判断正确的是（B）。A、只有（2）是正确的；B、（1）（2）是正确的；C、（2）（3）是正确的；D、（1）（2）（3）都是正确的。10、四个等量点电荷在平面上均与原点等距离，正负电荷分布如下图所示，则原点电场强度为零的是（A）。（A）（B）（A）（B）（C）（D）ABCA、ABCB、；C、；D、。12、把一个带负电的导体A靠近一个不带电的孤立导体B时，如下图所示，结果使（A）。A、导体B的电势降低；ABB、导体B的电势升高；ABC、导体B的右端电势比左端高；D、导体B的电势不变。13、如右下图所示，图（a）、（b）中各有一半径相同的圆形回路L1和L2，回路内有电流I1和I2，其分布相同且均在真空中，但（b）图中L2回路外还有电流I3，P1、P2为两圆形回路上的对应点，则有：（D）。L1（a）P1IL1（a）P1I2I1L2（b）P2I2I1I3B、，；C、，；D、，；14、如右下图所示，同一轴线上有两个导体线圈，在左侧的线圈中突然建立电流的过程中，右侧线圈中产生感应电流的方向（从线圈右边观察）为（A）。A、逆时针；B、顺时针；C、在右侧线圈中无感应电流产生；D、无法判断。15、若尺寸相同的铁环与铜环所包围的面积中有相同变化率的磁通量，则在两环中有（ D ）。A、感应电动势不相同； B、感应电动势相同，感应电流也相同；C、感应电动势不相同，感应电流相同； D、感应电动势相同，感应电流不相同。三、计算题（40分）1、（8分）已知在半径为的光滑球面上，一物体自顶端静止下滑,问物体在何处脱离球面?mgFNmgFNRA（3分）当物体在A处脱离球面时，有（2分），解得：（2分）2、（10分）一细而轻的绳索跨过一质量为，半径为R的定滑轮C，绳的两端分别系有质量为和的物体，且>，绳的质量、轮轴间的摩擦不计且绳与轮间无相对滑动。轮可视为圆盘，求物体的加速度大小和绳的张力。解：用隔离法分别对各物体进行受力分析，并取如右图所示坐标系，分别对物体和、物体C运用牛顿第二定律、转动定律列方程得：（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）如图所示，一个均匀带电球壳的内、外半径分别为和（<），带电球壳的电荷体密度为，求：⑴用高斯定理求各区域电场的分布；⑵用场强积分公式求区域的电势分布（写出积分表达式即可）。解：（1）电荷球对称分布，根据高斯定理：（1分）以任意半径作同心球面为高斯面，如左图所示，则有：（1分）：，（1分）：，（1分）：，（1分）各区域电场强度方向沿径矢方向。（2）选择无限远处为电势零点，有（1分）：（2分）4、（7分）在磁感应强度为的均匀磁场中，有一圆形载流导线，a、b、c是其上三个长度相等的电流元，如左下图所示。试判断这三个电流元所受安培力大小的关系，并在图中标出各电流元所受安培力的方向。abc解：根据安培力公式，有：（1分）abc（1分）（1分）（1分）所以有：（1分）电流元b所受安培力方向垂直向外，电流元c所受安培力方向垂直向内。（2分）5、（7分）电流为的长直载流导线近旁有一与之共面的导体，长为。设导体的端与长直导线相距为，延长线与长直导线的夹角为，如图所示。导体以匀速度沿电流方向平移。求上的感应电动势。解：在上取一线元矢量，它与长直导线的距离为r，则该处的磁感应强度大小，方向垂直纸面向内（2分）。的方向与方向之间的夹脚为，且（1分），所以（4分）.系.系班姓名座号成绩密封线….密………..封…………..线………………………（标准卷）（考试时间：120分钟）使用专业：学生数：任课教师：考试类型：闭卷题序一二三（1）三（2）三（3）三（4）三（5）总分得分阅卷人一、填空题（30分）1、（4分）半径为的飞轮启动后，边缘上一点P作圆周运动，其运动方程为，式中θ和t的单位分别为弧度和秒，则初始时刻P点的角速度=，任意时刻P点的角加速度为，速度大小=，切向加速度=。2、（4分）一个力作用在质量为1.0kg的质点上，使之沿x轴运动。已知在此力作用下质点的运动学方程为(SI)。则在0到4s的时间间隔内，力的冲量大小=，力对质点所作的功=。3、（3分）一平行板空气电容器，极板面积为S，板间距离为d，充电至带电Q后与电源断开，然后用外力缓缓把两极板距离拉到2d，则电源断开前后电容器电容之比为2：1（1分），电源断开后电容器能量的增加值为（2分）。4、（3分）一个半径为R、带电量为Q的导体球，处在相对电容率为的无限大均匀电介质中，则导体内部的大小为0，介质中的电场强度的大小为，导体球的电势为。5、（2分）质量为的汽车，驶过曲率半径为R的拱桥时速率为，当汽车驶过如图所示的位置时，它对桥面的压力大小为。（填空题5图）（填空题6图）（填空题7图）6、（2分）如中上图所示，在真空中将半径为的金属球接地，在与球心O相距为处放置一点电荷。若不计接地导线上电荷的影响，则金属球表面上的感应电荷总量为。7、（3分）真空中有一通有电流的无限长导线弯成如右上图所示的形状，已知圆弧的半径为R，则O点处磁感应强度的大小为(2分)，方向为：垂直纸面向里(1分)。8、（2分）如左下图所示，有一个开口的袋形曲面放在均匀磁场中，袋口是半径为r的圆平面，其法线与成α角，则通过此开口袋形曲面的磁通量为。9、（3分）如中下图所示，平行板电容器内有均匀电场。现有一电子欲以不变的速度通过电场区，则需加磁场的大小为，方向为垂直纸面向内。rrOα（填空题8图）（填空题9图）（填空题10图）10、（4分）如右上图所示，均匀磁场中，有一半径为R的半圆形平面载流线圈abc，通有电流I，线圈因受磁力矩的作用从图中位置转过300角时，线圈所受磁合力的大小为F＝0（1分），磁力矩的大小为M=（2分），方向为竖直向下（1分）。二、选择题（每小题2分，共30分）1、质点作曲线运动，在时刻t质点的位矢为，t至（t+Δt）时间内的位移为，路程为，位矢大小的变化为（或称），则必有（B）。A、；B、，当Δt→0时有；C、，当Δt→0时有；D、，当Δt→0时有。2、用细绳系一小球使之在竖直平面内作圆周运动，当小球运动到最高点时（D）。A、小球将受到重力、绳的拉力和向心力的作用；B、小球将受到重力、绳的拉力和离心力的作用；C、小球可能处于受力平衡状态；D、绳的拉力可能为零。3、在正常的自行车骑行时，自行车前轮所受静摩擦力和后轮所受静摩擦力的方向为（A）。A、向后，向前；B、向前，向后；C、、均向前；D、、均向后。4、对质点系有以下几种说法：（1）质点系总动量的改变与内力无关；（2）质点系总动能的改变与内力无关；（3）质点系机械能的改变与内力无关。下列对上述说法判断正确的是（A）。A、只有（1）是正确的；B、（1）（2）是正确的；C、（1）（3）是正确的；D、（2）（3）是正确的。5、有两个完全相同的木块同时从同一高度自由落下，在下落过程中有一水平方向飞来的子弹（其质量不可忽略不计）击中其中的一个木块，并与木块一起下落，则（B）。A、两木块同时落地；B、被击中的木块后落地；C、被击中的木块先落地；D、无法判断谁先落地。6、有以下四种情况：（1）物体自由下落，以物体与地球为系统，不计空气阻力；（2）地球表面物体匀速上升，以物体与地球为系统，不计空气阻力；（3）子弹水平射入放在光滑水平面上的木块内，以子弹与木块为系统；（4）一球沿固定斜面无滑动地向上滚，以小球与地球为系统。在以上四种情况中，机械能守恒的有（C）。A、（1）、（3）；B、（2）、（4）；C、（1）、（4）；D、（1）、（2）。7、两个质量均匀分布、重量和厚度都相同的圆盘A、B，其密度分别为和。若，两圆盘的旋转轴都通过盘心并垂直盘面，则有（B）。A、；B、；C、；D、不能确定、哪个大。8、如右下图所示，B、C、D三点都在以点电荷+Q为圆心的某同心圆弧上，将另一点电荷从A点分别移到B、C、D各点时，电场力做功大小关系是（C）。A、WAB>WAC>WAD；QDCBAB、WAB<WAC<WQDCBAC、WAB=WAC=WAD；D、以上均不对。9、下列说法正确的是（B）。A、等势面上各点的电场强度的大小一定相等；B、等势面密集的地方电场强度一定大；C、电场强度相等的地方电势一定相等；D、均匀电场中各点的电势相同。10、如右下图所示，把一个带正电的导体A靠近一个不带电的孤立导体B时，结果使（D）。ABA、导体BABB、导体B的左端电势比右端高；C、导体B的电势降低；D、导体B的电势升高；11、真空中有一组带电导体，某一导体表面电荷面密度为处，其表面附近的电场强度大小，这电场强度是由（A）。A、所有导体表面上的电荷产生的；B、场点附近的面电荷产生的；C、该导体上全部电荷产生的；D、该处无穷小面积元上的电荷产生的。12、如左下图所示，两无限长直导线分别通以电流2I和I，则下式成立的是：（C）。A、回路，；B、回路，；C、回路，；D、回路，。13、如右下图所示，在长直导线附近，有一块长方形薄金属片A，其重量很轻，A与长直导线共面。当长直导线中突然通以大电流I时，金属片将产生涡电流，因而金属片将（B）。AIAIC、只转动；D、不运动。14、下列概念正确的是（A）。A、感生电场的电场线是一组闭合曲线；B、感生电场是保守场；C、由于，所以线圈的自感与回路的电流成反比；D、由于，所以回路的磁通量越大，回路的自感也一定大。15、两个相邻平面圆线圈开始时共轴，且两圆线圈平面相互平行，如何可使其互感近似为零？（D）A、两线圈串联；B、两线圈并联；C、两线圈轴线互相平行放置；D、两线圈轴线互相垂直放置。三、计算题（40分）1、（10分）如左下图所示，均质定滑轮的质量为，半径为，一绳跨过定滑轮将物体和连接。若置于摩擦系数为的平台上，求下落的加速度大小和绳的张力。（不计绳的质量，绳已张直，绳不可伸长，绳与滑轮间无相对滑动，不计滑轮与转轴间的摩擦。）解：设两段绳中的张力分别为T1和T2，对各物体受力分析如下（3分）对m1、m2列出牛顿运动方程，对滑轮列出转动方程m2g﹣T2=m2T1﹣f=m1a(T2﹣T1)r=mr2β/2(3)（1分）其中f=μN1=μm1g线量角量关系a=rβ(5)（1分）由以上5个方程，联立解出（1分）（1分）（1分）2、（8分）如图，质量为m，长为l的均匀细棒，可绕垂直于棒一端的水平轴转动，如将此棒放在水平位置，然后任其自由下落，求：（1）开始转动时的角加速度；（2）棒下落到竖直位置时的动能；（3）棒下落到竖直位置时的角速度。O解：（1）应用转动定律（1分）O刚开始转动时(1分)（1分）（1分）（2）把棒和地球看成一系统，棒在下落过程中只用重力矩做功，系统机械能守恒（1分），以水平位置为势能零点，则：（1分）（3）刚体定轴转动动能（2分）3、（8分）如左下图所示，一长直导线横截面半径为a，导线外同轴地套一半径为b的导体薄圆筒，设导线单位长度的电荷为，取外导体筒为参考零电势，求两导体之间任意一点P（）的电场强度大小和电势。解：过P点作半径为r，高为h的同轴圆柱面（1分），根据高斯定理：（1分）（3分）根据电势定义：（1分）（3分）4、（7分）试证明：一条任意长度的载流圆弧导线（见左下图）在均匀磁场中所受到的磁场力，与其始点和终点相同的载流直导线所受的磁场力相等。IRyxOAB解：建立如左图所示坐标系。在IRyxOAB方向如左图所示。（1分）θ如左下图所示，将在x、y轴方向上分解可得：θx（1分）x（1分），（2分）（1分）5、（7分）一长直导线通有电流，其旁有一矩形线圈ABCD与它共面，AB边与长直导线平行，线圈的边长AB=，AC=，AB边与长直导线的垂直距离为。求该线圈在垂直于导线方向上以速率向右移动，在图示位置处线圈中的感应电动势的大小和方向。解：无限长载流导线周围的磁场分布为（为场点到导线长载流导线的距离），方向垂直纸面向内（1分）动生电动势的计算式为x（1分）x则（1分）（1分）`（1分）（1分）方向为（1分）.系.系班姓名座号成绩密封线….密………..封…………..线………………………（标准卷）（考试时间：120分钟）使用专业：学生数：任课教师：考试类型：闭卷题序一二三（1）三（2）三（3）三（4）三（5）总分得分阅卷人一、填空题（30分）1、（4分）一质点沿x轴运动，已知，时质点位于原点，则任意在时刻t，质点的加速度大小，质点的坐标。m1m1m2m390015001200突然分裂成三块，并以相同的速率沿三个方向在水平面上运动，各方向之间的夹角如右图所示，则在此过程由三块物体组成系统的动量和机械能是否守恒？机械能不守恒，动量守恒三块物体的质量比。3、（4分）一转动惯量为的圆盘绕一固定轴转动，起初角速度为。设它所受阻力矩与转动角速度成正比，即（为正的常数），则圆盘的角速度为时其角加速度＝；圆盘的角速度从变为时所需的时间为。4、（3分）两块金属平行板的面积为S，相距为d（d很小），分别带是电荷＋q与－q，两板间为真空，则两板之间电场强度的大小为E＝，两板之间的相互作用力大小为F＝。5、（4分）一平行板电容器，极板面积为S，板间距离为d，接在电压为U的电源上充电，充电完毕拆去电源，则此电容器的电容C0=，电容器的储能We=。此时若将此电容浸入相对电容率为εr的某液体中，则此电容器的电容C=，电容器内的电场强度大小E=。6、（3分）如左下图所示，有一半径为r的导体圆环，两根导线沿半径方向接触铁环上的a、b两点，并与很远处的电源相接，弧对环心O所张的角度为，通过的电流为，则直线段载流导线在环心O的磁感强度为0，圆弧在环心O的磁感强度大小为，环心O总的磁感强度为0。7、（2分）如左下图所示，一个半径为r的半球面放在均匀磁场中，则通过此半球面的磁通量为。rrOα8、（3分）如右上图所示，两无限长直导线分别通以电流2I和I，则有：（1）回路，；（2）回路，；（3）回路，。9、（3分）反映电磁场基本性质和规律的麦克斯韦方程组的形式是：A、；B、；C、；D、。试判断下列结论包含于或等效于哪一方程式（将方程的编号填在横线上）。（1）感生电场是有旋场：B；（2）变化的电场总伴随有磁场：D；（3）磁感线是无头无尾的：C。二、单项选择题（每题2分，共30分）1、一个质点在做圆周运动时，有（B）。A、切向加速度一定改变，法向加速度也改变；B、切向加速度可能不变，法向加速度一定改变；C、切向加速度可能不变，法向加速度不变；D、切向加速度一定改变，法向加速度不变。2、某物体的运动规律为（式中为常数）。当时，初速率为，则与时间t的函数关系为（C）。A、；B、；C、；D、。3、关于摩擦力，以下说法哪种正确？（C）A、运动物体所受的摩擦力一定和运动方向相反；B、靠摩擦力传动的物体，运动方向一定和它所受摩擦力的方向相同；C、摩擦力总是要阻碍物体间相对运动或相对运动趋势；D、滑动摩擦力一定不能使物体产生加速度。4、用锤压钉不易将钉压入木块，用锤击钉则很容易将钉击入木块，这是因为（D）。A、前者遇到的阻力大，后者遇到的阻力小；B、前者动量守恒，后者动量不守恒；C、后者锤的动量变化大，给钉的作用力就大；D、后者锤的动量变化率大，给钉的作用冲力就大。5、一物体沿x轴运动，其受力与位置坐标x的关系为，式中x的单位为，的单位为N，则在该物体从x＝0运动到x＝4m的过程中，其动能增量为（A）。A、4J；B、5J；C、6J；D、8J。6、关于力矩有以下几种说法，其中正确的是（C）。A、内力矩会改变刚体对某个定轴的角动量；B、内力矩会改变刚体对某个定轴的转动动能；C、作用力与反作用力对同一轴的力矩之和必为零；D、在某一瞬时，刚体所受力矩不为零，则其角速度也不为零。7、如左下图所示，质量相同且均匀分布的三个刚体M、N、P以相同的角速度绕其轴旋转，已知半径RM＝RP＜RN。若从某时刻起，它们受到相同的阻力矩，则（A）。RMM--厚圆盘RMM--厚圆盘RNN--薄圆盘RPP--圆筒B、N先停转；C、P先停转；D、无法确定哪个刚体先停转。8、如右下图所示，一轻绳跨过具有水平光滑轴、质量为M的定滑轮，绳的两端分别悬有质量为和的物体（），绳与轮之间无相对滑动。已知某时刻滑轮顺时针方向转动，则绳中的张力（C）。A、处处相等；B、左边大于右边；C、右边大于左边；D、无法判断。9、如右下图所示的静电场中，把一个正电荷从P点移到Q点，则（A）。A、电场力作正功，P点电势高；B、电场力作负功，P点电势高；C、电场力作正功，Q点电势高；D、电场力作负功，Q点电势高。10、真空中，某静电场线是疏密均匀方向相同的平行直线，则该区域内有（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、两大小不相等的金属球，大球的半径是小球半径的两倍，小球的带电量为，大球不带电。若用导线将两球相连，则有（D）。A、小球的带电量是大球的两倍；B、两球的带电量相等；C、大球的电势是小球的两倍；D、两球的电势相等。12、如左下图所示，将一个电荷量为的点电荷放在一个半径为的不带电的导体球附近，点电荷距导体球球心为，则在导体球球心点有：（A）。A、；B、；C、；D、无法确定。13、有两根长直载流导线平行放置，电流强度分别为I1和I2，L是空间一闭合曲线，且I1在L内，I2在L外，P是L上的一点。若将I2在L外向I1移近，则有（B）。A、与同时改变；B、不变，改变；C、改变，不变；D、与都不变。14、如右下图所示，均匀电场与均匀磁场相互垂直。若使电子在该区内作匀速直线运动，则电子的速度方向应沿着（D）。xyzOA、xxyzOC、z轴正方向；D、z轴负方向。15、当自感系数为2H的线圈通以10AA、10J；B、50J；C、100J；D、200J。三、计算题（40分）1、（8分）如左下图所示，一质量为m的小球最初位于如图所示的A点，然后沿半径为r的光滑圆轨道ADCB下滑。试求：小球到达C点时的角速度和对圆轨道的作用力。ABODCθABODCθr--（1）（1分）--（2）（1分）将（0.5分）代入（1）式，并根据小球从点A运动到点C的始末条件，进行积分，有：（1分）（0.5分）所以小球在C点的角速度为：（1分）由（2）式可得：（1分）由此可得小球对轨道的作用力为：（负号表示与反向）（1分）。Ollm2m1600θ2、（8分）如左下图所示，长为l、质量为m1的均匀细杆，可绕水平光滑固定点O转动，另一质量为m2Ollm2m1600θ解：小球下落过程，仅有重力作功，小球与地球系统机械能守恒，于是有：（2分）其中为小球与杆碰撞前的速率。小球与杆碰撞过程，以点O为参考点，小球与杆系统无外力矩作用，角动量守恒，于是有：（2分）其中小球与杆碰撞后的速率，为杆与小球碰撞后的角速度。已知小球与杆的碰撞是完全弹性碰撞，所以小球与杆系统碰撞前后机械能守恒，于是有：（2分）杆与小球碰撞后上升的过程，仅有重力矩作功，杆与地球系统机械能守恒，于是有：（2分）3、（9分）如左下图所示，有一均匀带电球层，其电荷体密度为ρ，球层内表面半径为R1，外表面半径为R2。求：（1）电场分布；（2）图中点A的电势（设无限远处电势为零）。解：（1）求电场分布由于电荷均匀分布在球层上，所以由此带电球层激发的电场分布具有球对称分布的性质，可用高斯定理求点A的电场强度。（1分）作半径为r的同心球面，则有：OR1OR1R2A（1分）（1分）其中、、分别为内球内、球层中、外球外各点的电场强度。（1.5分）（2）求点A的电势（设无限远处电势为零）根据电势定义式有：（1分）（1.5分）（1分）xyOCD450450I4、（8分）如左下图所示，通有电流I的载流导线CD被弯成半径为R的圆弧，放在磁感强度为的均匀磁场中，求导线CD所受磁场作用力的大小和方向。若DOxyOCD450450I解：（1）由于通电圆弧CD处于均匀磁场中，且与磁场垂直，所以其在磁场所受作用力与始点为C、终点为D的通有电流I的直导线所受的磁场力相等。根据安培力公式，载流直导线CD所受磁场力大小为：。（2分）由左图可知：，所以通电圆弧CD在磁场所受作用力为：（方向沿y轴正向）（1分）（2）导线DO与OC所受磁场力大小均为：，方向如左上图所示。（2分）因而闭合线圈CDOC所受磁场力：（1分）（3）根据可得闭合线圈CDOC所受磁力矩为：（1分）（1分）5、（7分）如左下图所示，长直导线中通有电流，有一长为的直导线与其垂直，且端到长直导线的距离为。若以速度平行于直导线向上运动，灯泡电阻为R，导线及线框电阻不计，试求：（1）导线上感应电动势的大小；（2）端与端哪一端电势高；（3）通过灯泡的电流。解：长直导线在直导线处激发磁场的磁感强度大小为（为场点到导线的距离），方向垂直纸面向内（1分）。在直导线上取线元，则此线元在以速度向上运动过程中产生动生电动势大小为：（1分）方向从指向，因而导线上感应电动势的大小为：（2分）方向从指向，即A点电势高。（1.5分）（1.5分）.系班姓名.系班姓名座号成绩密封线….密………..封…………..线………………………(标准卷)（考试时间：120分钟）使用专业：学生数：任课教师：考试类型：闭卷题序一二三（1）三（2）三（3）三（4）总分得分阅卷人一、填空题（30分）1、（3分）一质点作直线运动，速率为（SI制）。已知时，质点位于m处，则质点在任一时刻的位置，加速度大小。当质点瞬时静止时，其所在位置。2、（3分）已知一半径为的飞轮在启动时的短时间内，其角速度与时间的关系为。轮缘上一点P作圆周运动，则：（1）P点在内所转过的角度为；（2）任意时刻P点的角加速度为，P点的切向加速度大小为=。3、（3分）已知质量物体在一光滑路面上作直线运动，且时，，。若该物体受力为（式中的单位为，的单位为m），则该物体速率随x的函数关系；物体从运动到m过程中该力作的功。4、（3分）一质量为、长为的均匀细棒，支点在棒的上端点，开始时棒自由悬挂。现以100N的力打击它的下端点，打击时间为0.02s时。若打击前棒是静止的，则打击时棒的角动量大小变化为，打击后瞬间棒的角速度为。5、（3分）一质量为的小球，当它以速率做匀速直线运动时，受到的合力大小等于0；当它以加速度做匀变速直线运动时，受到的合力大小等于；当它做自由落体运动时，受到的合力大小等于。6、（3分）如右图所示，两个大小相等的正负电荷+q和-q，相距为L，则其连线中点O处的场强大小为（2分），方向为水平向右（1分）。7、（3分）左下图为静电场的等势线图，已知，比较图上a、b两点电场强度的大小有>(填“＜”、“＝”或“＞”)。若沿任意路径移动试验电荷由a至b，则其电势能增量等于0。（第7题图）（第8题图）（第9题图）8、（2分）载流导线形状如中上图所示（图中直线部分导线延伸到无穷远），则O点的磁感强度。9、（3分）三个粒子，当它们通过磁场时，沿着如右上图所示的路径运动，试判断三个粒子的带电性：（a）带正电，（b）不带电，（c）带负电。10、（4分）如右图所示的均匀磁场中，有一半径为R的半圆弧导线和两根长为2R的直导线构成闭合回路，通有电流，闭合线圈可绕轴转动，则该线圈磁矩的大小为，方向为垂直纸面向里；该线圈所受的磁力矩的方向为竖直向下。当线圈转过角度时，线圈所受的磁力矩的大小等于0。二、选择题（每小题2分，共30分）1、以下哪种情况不可以把研究对象看作质点（A）。A、地球自转；B、地球绕太阳公转；C、平动的物体；D、物体的形状和线度对研究问题的性质影响很小。2、一质点在平面上作一般曲线运动，其瞬时速度为，瞬时速率为，平均速度为，平均速率为，它们之间必有如下关系（D）。A、；B、；C、；D、。3、用细绳系一小球使之在竖直平面内做圆周运动，当小球运动到最高点时（B）。A、小球将受到重力、绳的拉力和向心力的作用；B、绳的拉力可能为零；C、小球将受到重力、绳的拉力和离心力作用；D、小球可能处于受力平衡状态。2464、质点沿246A、第6s末的速度；B、前6s内的速度增量；C、第6s末的位置；D、前6s内的位移。5、以大小为的冲量作用在物体上，物体最后的速率为（D）。A、；B、；C、；D、无法确定。6、麦克斯韦关于电磁场理论的基本假设是（C）。A、相对于观察者静止的电荷产生电场； B、稳恒电流产生磁场，变化的磁场产生涡旋电场；C、变化的磁场产生涡旋电场，变化的电场产生变化磁场； D、相对于观察者静止的电荷产生电场，稳恒电流产生稳恒磁场。7、下述说法正确的是（D）。A、若质点受力一定，则作用于质点上的力矩也一定；B、若作用于质点组的外力矢量和为零，则作用于该质点组的外力矩之和也为零；C、若质点组的动量为零，则该质点组的角动量也必为零；D、若质点作匀速直线运动，则该质点的角动量必守恒。Ox8、如右图所示，设无限大的平面带正电荷，取带电平面的法线方向为x轴，x轴与带电平面的交点为坐标原点O，并且取平面所在处为参考零电势，则带电平面周围空间各点电势分布的曲线为（B）。Ox9、在一均匀外电场中，放入一均匀各向同性的长方体介质板，则介质板上极化电荷分布为下图中的哪一幅？（A）。10、把一个带正电的物体M，靠近一个不带电的金属导体N，带电导体在N的左端感应出负电荷，右端感应出正电荷。现将N的左端接地，如右下图示，则有（B）。A、N上的负感应电荷入地；B、N上的正感应电荷入地；C、N上的所有电荷入地；D、N上的感应电荷分布不变。11、一空气平行板电容器极板面积为S，间距为d，现将相对电容率为的各向同性均匀电介质充满电容器的一半空间，如右下图所示，则电容器的电容变为（C）。A、；B、C、；D、。12、将一空气平行板电容器充电后断开电源，然后将相对电容率为的电介质充满该电容器，电容器储存的能量由W1变为W2，则W2：W1为（C）。A、1；B、；C、；D、。13、关于静电场的高斯定理，下述说法哪一个正确？（B）A、仅由S内电荷产生； B、它说明静电场是有源场；C、通过S的通量为正时，S内必无负电荷； D、S上改变时，S内电荷位置必变。14、一铜线表面涂以银层，若在导线两端加上给定的电压，则下列说法正确的是（C）。A、铜线和银层中的电流密度大小相同；B、通过铜线和银层截面上的电流强度相同；C、铜线和银层中的电场强度的大小相同；D、以上说法都不对。15、运动电荷受洛仑磁力作用后，其动能、动量的变化情况是（A）。ABAB图（b）C、动能、动量都守恒；D、动能、动量都不守恒。三、计算题（42分）1、（10分）质量为的弹丸A，沿水平方向穿过如左下图（a）所示的摆锤B后，速率由减少到。已知摆锤的质量为，摆线的长度为。（1）若摆锤摆动的最大偏角为θ（），则弹丸入射前的速率为多少？（摆线的质量与伸长略去不计）（2）若以质量为的均匀细棒代替摆线，如右上图(b)所示，当摆锤摆动的最大偏角为θ（）时，弹丸入射前的速率又为多少？ABAB图（a）（1分）摆锤在垂直平面内上摆过程中，弹丸、摆锤与地球组成的系统机械能守恒，以摆锤最低点为零势能点，于是有：（1分）（1分）解上述两个方程，即可得弹丸入射前的速率为：（1分）（2）弹丸射入摆锤过程，弹丸、摆锤与细棒组成的系统角动量守恒，于是有：（0.5分）（1分）上式、、分别为弹丸、摆锤和细棒对轴的转动惯量。（1分）摆锤在转动过程中，摆锤、细棒与地球组成的系统机械能守恒，于是有：（1分）（1分）解上述两式，即可得弹丸入射前的速率为：（1分）。2、（8分）如左下图所示装置，均质圆盘形定滑轮C的质量为、半径为，滑轮两边分别悬挂质量为和的物体A、B。A置于倾角为的斜面上，它和斜面间的摩擦因数为。当B向下作加速运动时，求：（1）两物体的线加速度的大小；（2）水平和竖直两段绳索的张力大小。（设绳的质量和伸长略去不计，绳与滑轮间无相对滑动，滑轮与转轴间的摩擦略去不计。）（注：只需列出足够的方程，不必写出结果）BABACABC解：用隔离法分别对各物体进行受力分析，如右上图所示.分别对物体和、定滑轮运用牛顿第二定律、转动定律列方程得：（3分）（1分）（1分）（1分），（1.5分）（0.5分）3、（10分）如左下图所示，在一半径为的均匀带电球体A外面套有一个同心的金属球壳B（已知导体球壳B的内、外半径分别为和）。设A球带电量为，球壳B带电量为。（1）利用高斯定理求各区域的电场分布；（2）利用电势定义求C（）和D（）两点的电势。CD解：（1）各区域的电场分布――由于电荷为球对称分布，所以空间电场分布也是球对称的。选择半径为的同心球面为高斯面，则有：（1分）CD，即（1分）：（1分），（1分）：，（1分）：，（1分）：，（1分）各区域电场方向均沿径向。（2）电势分布――选择无限远处为电势零点，根据电势定义式有：（1分）：（1分）：（1分）4、（12分）一长直导线中通有电流，试求：（1）若其旁有一长为、宽为的矩形线框ABCD与之共面，且AB边与长直导线平行、相距为，如左下图（a）所示，计算通过此矩形面积的磁通量；（2）若矩形线框ABCD在垂直于导线方向上以匀速率向右移动，如左下图（b）所示，求在图示位置处线框中的动生电动势的大小和方向；（3）若矩形线框ABCD中通有电流，如右下图（c）所示，求AB边和BC边所受安培力的大小和方向。解：（1）长直导线在AB导线所在空间产生的磁感应强度大小（1分）取面积元如图，，（2分）（2）线框中的动生电动势为。根据式有：（1分）(1分)（0.5分）（0.5分）（1分），方向为顺时针方向。（1分）（3）根据安培力公式（1分），有：（1分），BC边受安培力方向水平向右(0.5分)。（1分），AB边受安培力方向竖直向上（0.5分）。.系班姓名.系班姓名座号成绩密封线….密………..封…………..线………………………(标准卷)（考试时间：120分钟）使用专业：学生数：任课教师：考试类型：闭卷题序一二三（1）三（2）三（3）三（4）总分得分阅卷人一、填空题（30分）1、（3分）已知质点的运动学方程为，则有：（1）任意时刻质点速度；（2）任意时刻质点加速度，切向加速度的大小＝。2、（3分）质量为的子弹以速率水平射入沙土中。若子弹所受阻力与速率成正比（比例系数为），忽略子弹重力的影响，则：（1）子弹射入沙土后，；（2）子弹射入沙土的深度。3、（4分）（式中的单位为，的单位为）的合外力作用在质量为的物体上，则：（1）在开始内，力的冲量大小为：；（2）若物体的初速度，方向与相同，则当力的冲量时，物体的速度大小为：。4、（3分）设作用在质量为2kg上的物体上的力（式中的单位为，的单位为）。若物体由静止出发沿直线运动，则物体从运动到过程中该力作的功，时物体的速率。5、（3分）两块“无限大”的均匀带电平行板，其电荷面密度分别为及，如右下图所示。试写出各个区域的电场强度。ⅠⅡⅢ-2σ+σⅠⅡⅢ-2σ+σ（2）Ⅱ区：的大小，方向向左；ABC（3）Ⅲ区：的大小，方向向左。ABC6、（3分）右图中，实线为某电场中的电场线，虚线表示等势面，比较A、B、C三点的电场强度的大小和电势高低，有：＜＜，＞＞(填“＜”、“＝”或“＞”)。若沿任意路径移动试验电荷由至，则其电势能_增加__(填“增加”或“减少”)。7、（3分）如右