普通物理B(上)(B卷)试卷及答案

院/系年级专业院/系年级专业姓名学号答题勿超装订线------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------《普通物理B(上)》考试试卷（B卷）（闭卷时间120分钟）题号一二三(20)三(21)三(22)三(23)三(24)三(25)总分得分阅卷人得分一、选择题（每小题3分，共30分）1．如图所示，质量为m的物体A用平行于斜面的细线连结置于光滑的斜面上，若斜面向左方作加速运动，当物体开始脱离斜面时，它的加速度的大小为(A)gsin．(B)gcos．(C)gctg．(D)gtg．[]2．如图所示，假设物体沿着竖直面上圆弧形轨道下滑，轨道是光滑的，在从A至C的下滑过程中，下面哪个说法是正确的？(A)它的加速度大小不变，方向永远指向圆心．(B)它的速率均匀增加．(C)它的合外力大小变化，方向永远指向圆心．(D)它的合外力大小不变．(E)轨道支持力的大小不断增加．[]3．已知两个物体A和B的质量以及它们的速率都不相同，若物体A的动量在数值上比物体B的大，则A的动能EKA与B的动能EKB之间(A)EKB一定大于EKA．(B)EKB一定小于EKA．(C)EKB＝EKA．(D)不能判定谁大谁小．[]4．如图所示，一质量为m的小球，由高H处沿光滑轨道由静止开始滑入环形轨道．若H足够高，则小球在环最低点时环对它的作用力与小球在环最高点时环对它的作用力之差，恰为小球重量的(A)2倍．(B)4倍．(C)6倍．(D)8倍．[]5．在边长为a的正方体中心处放置一点电荷Q，设无穷远处为电势零点，则在正方体顶角处的电势为(A)．(B)．(C)．(D)．[]6．如图所示，边长为a的等边三角形的三个顶点上，分别放置着三个正的点电荷q、2q、3q．若将另一正点电荷Q从无穷远处移到三角形的中心O处，外力所作的功为(A)．(B)．(C)．(D)．[]7．电荷之比为1∶3∶5的三个带同号电荷的小球A、B、C，保持在一条直线上，相互间距离比小球直径大得多．若固定A、C不动，改变B的位置使B所受电场力为零时，与的比值为(A)5．(B)1/5．(C)．(D)1/．[]8．一半径为R的薄金属球壳，带电荷-Q．设无穷远处电势为零，则球壳内各点的电势U可表示为()(A)．(B)．(C)．(D)．[]9．在图(a)和(b)中各有一半径相同的圆形回路L1、L2，圆周内有电流I1、I2，其分布相同，且均在真空中，但在(b)图中L2回路外有电流I3，P1、P2为两圆形回路上的对应点，则(A),(B),．(C),．(D),．[]10．在感应电场中电磁感应定律可写成，式中为感应电场的电场强度．此式表明(A)闭合曲线L上处处相等．(B)感应电场是保守力场．(C)感应电场的电场强度线不是闭合曲线．(D)在感应电场中不能像对静电场那样引入电势的概念．[]得分二、填空题（共30分）11．图中，沿着半径为R圆周运动的质点，所受的几个力中有一个是恒力，方向始终沿x轴正方向，即.当质点从A点沿逆时针方向走过3/4圆周到达B点时，力所作的功为W＝．12．在半径为R的定滑轮上跨一细绳，绳的两端分别挂着质量为m1和m2的物体，且m1>m2．若滑轮的角加速度为，则两侧绳中的张力分别为T1=，T2=．13．一块木料质量为45kg，以8km/h的恒速向下游漂动，一只10kg的天鹅以8km/h的速率向上游飞动，它企图降落在这块木料上面．但在立足尚未稳时，它就又以相对于木料为2km/h的速率离开木料，向上游飞去．忽略水的摩擦，木料的末速度为．14．质量m的小球，以水平速度与光滑桌面上质量为M的静止斜劈作完全弹性碰撞后竖直弹起，则碰后斜劈的运动速度值v=；小球上升的高度h=．15．由一根绝缘细线围成的边长为l的正方形线框，使它均匀带电，其电荷线密度为，则在正方形中心处的电场强度的大小E＝．16．在点电荷＋q和－q的静电场中，作出如图所示的三个闭合面S1、S2、S3，则通过这些闭合面的电场强度通量分别是：1＝，2＝，3＝．17．一个孤立导体，当它带有电荷q而电势为U时，则定义该导体的电容为C=，它是表征导体的的物理量．18．一质量为m，电荷为q的粒子，以速度垂直进入均匀的稳恒磁场中，电荷将作半径为的圆周运动．19．两根无限长直导线互相垂直地放着，相距d=2.0×102m，其中一根导线与z轴重合，另一根导线与x轴平行且在Oxy平面内．设两导线中皆通过I=10A的电流，则在y轴上离两根导线等距的点P处的磁感强度的大小为B=(0=4×10-7N·A-2)三、计算题（共40分）得分20．(本题10分)A、B、C为质量都是M的三个物体，B、C放在光滑水平桌面上，两者间连有一段长为0.4m的细绳，原先松放着．B、C靠在一起，B的另一侧用一跨过桌边定滑轮的细绳与A相连（如图）．滑轮和绳子的质量及轮轴上的摩擦不计，绳子不可伸长．问：(1)A、B起动后，经多长时间C也开始运动？(2)C开始运动时速度的大小是多少?(取g＝10m/s2）得分21．(本题5分)一绝缘金属物体，在真空中充电达某一电势值，其电场总能量为W0．若断开电源，使其上所带电荷保持不变，并把它浸没在相对介电常量为r的无限大的各向同性均匀液态电介质中，问这时电场总能量有多大？得分22．(本题5分)有二根导线，分别长2米和3米，将它们弯成闭合的圆，且分别通以电流I1和I2，已知两个圆电流在圆心处的磁感强度大小相等．求圆电流的比值I1/I得分23．(本题5分)图示相距为a通有电流为I1和I2的两根无限长平行载流直导线．(1)写出电流元对电流元的作用力的数学表达式；(2)推出载流导线单位长度上所受力的公式．24．(本题5分)一边长为a和b的矩形线圈，以角速度绕平行某边的对称轴OO＇转动．线圈放在一个随时间变化的均匀磁场中，(为常矢量)．磁场方向垂直于转轴,且时间t=0时，线圈平面垂直于，如图所示．求线圈内的感应电动势，并证明的变化频率f＇是的变化频率的二倍．25．(本题10分)如图所示，一根长为L的金属细杆ab绕竖直轴O1O2以角速度在水平面内旋转，O1O2在离细杆a端L/5处．若已知地磁场在竖直方向的分量为，求ab两端间的电势差．安徽大学2007—2008学年第2学期《普通物理B(上)》（B卷）考试试题参考答案及评分标准一、选择题(共30分)1．C2．E3．D4．C5．B6．C7．D8．B9．C10．D二、填空题(共30分)11．(本题3分)－F0R3分12．(本题4分)2分2分13．(本题3分)5.45km/h3分14．(本题5分)2分3分15．(本题3分)03分16．(本题3分)q/01分01分-q/01分17．(本题3分)C=q/U2分储电能力1分18．(本题3分)3分19．(本题3分)2.82×10-8T3分三、计算题(共40分)20．(本题10分)解：(1)设A，B间绳中张力为T，分别对A、B列动力学方程MAg–T=MAa1分T=MBa1分解得a=Mg/(MA+MB)由MA=MB=Ma＝g1分设B、C之间绳长为l，在时间t内B物体作匀加速运动，有l＝at2＝gt2/4，t==0.4s2分(2)B和C之间绳子刚拉紧时，A和B所达到的速度为v＝at＝gt＝×10×0.4＝2.0m/s令B、C间拉紧后，C开始运动时A、B、C三者的速度大小均变为V，由动量定理(设三者速度变化过程中TAB为AB间绳中平均张力，TBC为BC间绳中平均张力,τ为过程时间)MAVMAv=–TAB·τ(∵MAg<<TAB)2分MBV–MBv=TAB·τ–TBC·τ1分MCV–0=TBC·τ1分得(MA+MB+MC)V=(MA+MB)vV=m/s1分21．(本题5分)解：因为所带电荷保持不变，故电场中各点的电位移矢量保持不变，又3分因为介质均匀，∴电场总能量 2分22．(本题5分)解：，3分由得∴2分23．(本题5分)