大学物理期末试卷(盐城工学院)

1、一选择题质点作曲线运动，时刻得速度为，速率为，至时间内得平均速度为, 平均速率为，则必定有（C）（ A）（B）(C）(D）2 沿直线运动得物体, 其速度与时间成反比, 则其加速度与速度得关系就是(B）(A)与速度成正比(C) 与速度成反比(B)与速度得平方成正比(）与速度得平方成反比3 质量为得质点沿轴运动，运动方程为（、均为正常数），则质点所受得合力为（ D )（A）（B）（ C）（）如图 1, 均质杆长、质量 , 为中点。设对分别通过点、与并与杆垂直得轴得转动惯量依次为、与，则 (B）（A）（ B)(C）（D)图 15 关于质点在力得作用下发生无限小元位移时所做得功，下列说法中不正确得就是

2、（ D ）（A）元功 , 即力在位移方向上得投影与此元位移大小得乘积(B) 元功，即元位移在力方向上得投影与此力得大小得乘积(C）元功与质点运动过程得元位移有关，就是过程量 ( ) 若质点运动各过程元功不为零，则总功必不为零劲度系数为得弹簧 （质量忽略不计 ), 竖直放置 , 下端悬一小球 , 球得质量为，若弹簧为原长时小球恰好与地面接触，今将弹簧上端缓慢地提起， 直到小球刚能脱离地面为止，此时弹簧得势能为( )( )（B)（ )(D)7 在球形高斯面得球心处有一点电荷, 要使通过高斯面得通量发生变化应该（D）（ ) 使点电荷偏离球心但仍在面内（C）使高斯面外不断远离（B)将另一点电荷放在高斯

3、面外(D)将由高斯面外移入面内如图，在长直载流导线附近作一球形闭合面面得磁通量 , 为面 S 上某点处得磁感应强度大小S, 为穿过 S, 当面向直导线靠近时，及得变化为（B )（ )增大，增大(B ） 不变，增大（ )增 大 ,不 变（ D) 不 变 ， 不 变图 21涡旋电场得性质就是（B )（）仍服从静电场得环路定理，即（ ) 电场线始于正电荷，终止于负电荷(B ）电场线总就是闭合得（D）就是由磁场来激发得若质点得速度为，速率为，则下列四个选项中表示切向加速度得就是(（A）（ B)(C）（ )2 某物体得运动规律为 , 为正常数 , 当时，速度为，则速度与时间得函数关系为（A）(B）（ C

4、）( ）( c）3 如图 1，质量为得 /4 圆弧轨道与水平面光滑接触 , 一质量为得物体自轨道顶端滑下，与间有摩擦 , 设与组成系统得总动量为 , 水平方向得动量为， 机械能为，则 ( b )（ A）守恒 , 守恒， 守恒(B ） 不守恒，守恒 ,不守恒（ C)不守恒 , 不守恒，不守恒（D）守恒，不守恒 ,守恒图 14 甲将弹簧拉伸后 , 乙又继续再将弹簧拉伸 , 则甲、乙两人所做得功应为（a)(A）(）(C）（D)无法判断5 有、两个半径相同、质量相同得细圆环，环得质量分布不均匀。设它们对通过环心并与环面垂直得轴得转动惯量分别为与, 则（)(A）（）(C)（D） 无法确定6 芭蕾舞演员开

5、始自转时得角速度为, 转动惯量为，当她将手臂收回时，其转动惯量减少为，则角速度将变为（d )(A）（ )（ C）（ D)7 将一正点电荷从无限远处移入电场中点, 电场力做功；若将另一等量得负点电荷从无限远处移入电场中点，电场力做功，则可确定(A）（B）( )（ D）(）下列有关稳恒磁场得安培环路定理得叙述中正确得就是(）（ A)穿过闭合回路得电流得代数与为零，则回路上各点也为零（ ) 若得环流为零，即，则没有电流穿过闭合回路( ）等式左边得，只由穿过闭合回路得电流产生，与闭合回路外得电流无关（D)此定律适用于一切稳恒磁场, 但只能用于求具有特殊分布得稳恒磁场得10 涡旋电场得性质就是 ( b)

6、（ A)仍服从静电场得环路定理 , 即(B）电场线总就是闭合得（ C)电场线始于正电荷，终止于负电荷( ）就是由磁场来激发得1 某质点在平面内运动 , 同时符合条件 (1) ；(2 ）；(3) ，则该质点可能得运动为（ c)(A）匀速直线运动（ B) 匀加速直线运动（） 匀速率圆周运动(D） 变速圆周运动质点沿轴作直线运动， 运动方程为， 当速度等于零且时， 质点得位置与加速度分别为（ d）（A)（B）（ C)（ D)下列说法中不正确得就是（d）( ) 牛顿第二运动定律反映质点受到得合力与它产生得加速度得瞬时关系（ B)冲量就是力对物体作用一段时间所产生得累积作用 , 这个累积作用导致质点动量

7、得变化（ C）质点系得内力可以改变每一个质点得动量 , 但不能改变质点系得动量（）只有作用在质心上得外力才能改变质点系得动量质点系运动过程中，关于质点系内相互作用得内力 , 下列说法中不正确得就是（ d）（ A)内力之矢量与为零（）内力矩之矢量与为零（C)内力矩对同一参考点得冲量矩之矢量与为零(D）内力所做得功为零5 芭蕾舞演员自转时， 某一瞬间其转动惯量为、 动能为 ; 双臂回收时 , 其转动惯量变为 , 则她得转动动能变为 (a)（ A)( ）（C)(D）长为得均质直杆竖直放置在地面上，若杆由静止状态开始倒下（着地端始终保持不动），取地面为势能零点 , 当杆得动能与势能相等时, 杆与地面成

8、得夹角就是（）(A）30 0(B)40(C） 60 0（D)9007 一点电荷位于一立方体中心（A）（）, 通过立方体每个面得电通量为(C）(D）(c）两条载有相同电流得平行直导线, 彼此间斥力得大小为 , 若将它们得电流加倍，相应得距离也加倍，则彼此间得斥力得大小为（c )(A)(B）(C)(D)10 在感应电场中电磁感应定律可写出, 式中为感应电场强度，此式表明 (a)（ ) 在感应电场中不能像静电场那样引入电势概念（ B) 闭合曲线上处处相等（ C）感应电场就是保守场(D) 感应电场得电场线不就是闭合曲线二。填空题1 质点得运动方程为 ( 、与就是正常数），则该质点得加速度为。2质量得小

9、球以得速率飞行 , 被球棒打击后以得速率沿反方向飞行。如果击球时间为 , 则球棒对球得平均作用力得大小为.保守力所做得功与相应势能得增量得关系就是。如图 , 长为、质量为得匀质细杆一端固结一质量也为得质点, 系统可绕轴在 竖 直 平 面 内 转 动 。 则 在 杆 处 于 水 平 位 置 时 ， 系 统 所 受 重 力 矩为。图5 质量为得质点在平面内运动，其运动方程为, 则质点对坐标原点得角动量。 如图 4，在稳恒磁场中 , 磁感应强度沿闭合曲线得环流。在方向一致得电场与磁场中, 电子得速度垂直于场得方向时，所受得合力得大小为。电子电量大小为（ ,质量为）图 49 法拉第电磁感应定律表明当穿

10、过回路得磁通量发生变化时 ， 回 路 中 得 感 生 电 动 势 得 大 小 与 穿 过 回 路 得成正比。磁通量得时间变化率1某质点得运动方程为 , 则该质点在第 1 秒内得位移为。2质量得质点得运动方程为，则该质点所受得力。3 如图 2，在半径为、质量为得均质圆盘边缘上有一质量为得物块，物块与圆盘一起以角速度绕过盘中心得光滑竖直轴转动, 则系统对转轴得角动量得大小为。4 如果作用在质点上得合力对某给定点得_ _为零，则质点对点得角动量在运动过程中保持不变，此即质点得角动量守恒定律. 力矩5 地球半径，质量，一颗质量得陨石从外空落到地球上, 引力所做得功为。（万有引力常量）7 设电源中非静电

11、性场得场强为，电源得正极为、负极为，电源电动势=.法拉第电磁感应定律表明当穿过回路得磁通量发生变化时，回路中得感生电动势得大小与穿过回路得成正比 . 磁通量得时间变化率10 麦克斯韦总结了从库仑到安培与法拉第等人得电磁理论全部学说，并提出了“涡旋电场 与“ 位移电流 得假设，揭示了电场与磁场得内在联系，把电场与磁场统一为电磁场 , 得到了电磁场得基本方程组称为。麦克斯韦方程组2 质 量 为 得 质 点 在 平 面 内 运 动 ， 其 运 动 方 程 为 ， 则 质 点 得 动量。3 哈雷彗星绕太阳运动得轨迹就是一个椭圆。它处于近日点时距太阳得距离为 ， 速 率 为 。 它 处 于 远 日 点

12、时 距 太 阳 得 距 离 为 ， 则 此 时 它 得 速 率为。4如图 1, 在由不计质量得细杆组成得边长为得正三角形得顶角上，各固定一个质量为得小球 , 系统对过点且与三角形平面垂直得轴转动惯量。5如图 2，长为、质量为得匀质杆可绕轴无摩擦地转动 , 杆自图 1水平位置由静止开始自由转下 , 则杆转到与水平位置时成角时 ,在此过程中重力对点得冲量矩得大小为。7已知某静电场得电势函数为，则其电场强度。图8面积为，载有电流得平面闭合线圈置于磁感应强度为得均匀磁场中, 此线圈受到得最大磁力矩得大小为。9引起动生电动势得非静电力就是. 洛仑兹力三.计算题质点在平面内运动 , 其运动方程为. 求在任

13、意时刻 （1）质点运动速度与加速度得矢量表达式； (2 ）质点运动得速度、 切向加速度与法向加速度得大小；（ 3）质点所在处轨道得曲率半径。解 （ 1）(2 ）由于且，故, 解得（ 3) 由得2 如图，飞轮得转动惯量，制动闸瓦对轮得正压力，闸瓦与轮缘间得摩擦系数，轮半径，若飞轮初始转速, 求从开始制动到静止需要得时间。解 取为转动正方向，闸瓦对轮得切向摩擦力, 摩擦力产生得力矩（1)(2)转动定律(3 ）由（ 1）、（ 2) 与( ）并代入数据得如图，弹簧得劲度系数， 轮子得半径、转动惯量 , 求质量得物体下落时得速率。设开始时物体静止且弹簧无伸长。 （）解 取物体、滑轮、弹簧与地球组成得系统

14、为研究对象 , 在物体下落过程中 , 机械能守恒，取初始状态为势能零点，得考虑到解得4 如图 7，真空中有两块互相平行得无限大均匀带电平板、，其电荷面密度分别为与，取向右为轴正方向。求（) 分别写出、两板在板得两侧得电场强度;( ）如图所示得三个区域得电场强度。解（1） ，,(2 ）,5 如图 8，无限长载流直导线通有电流，长，宽得矩形线框通以电流 , 线框与直导线共面 , 边与直导线平行且相距 , 求线框四条边所受得力得大小与方向 .图 7面图解载流导线在上产生得磁感应强度，受到得力, 方向向左 .载流导线在上产生得磁感应强度 ，受到得力 ，方向向右 .为求受力 , 在距离长直导线处取一电流

15、元 , 则该处得磁感应强度该电流元受到得安培力导线受到得安培力，方向向上。同样可求得导线受到得安培力,方向向下。6 如图 , 通有电流得长直导线下面有一与之共面得“” 形金属线框, 框得上边与导线平行，线框上有一导体杆以速度向下匀速滑动。时，导体杆与“ 形框上边重合 , 求 t 时刻线框中得感应电动势。图9解 取导线处为原点，垂直向下为正方向，任意时刻 ,（分）负号表示绕向为逆时针7 质量为得粒子在沿轴方向得力 ( 为常数 ) 得作用下沿轴运动， 设，速度为，位置为 . 求粒子得（ 1）速度表达式； (2) 运动方程 .解 (1) ，由 得, 积分得（ 2) 得，积分得运动方程8 如图 3,

16、长、质量得匀质木杆挂在光滑得水平轴上，开始时静止于竖直位置，现有一粒质量为得子弹以水平速度射入杆得末端且未穿出 , 求 (1 ）子弹射入木杆前相对于转轴得角动量得大小与方向 ;(2) 木杆开始转动时得角速度。图解 （ 1），方向垂直纸平面向外 .(2) 开始时，子弹与木杆系统相对于点得角动量。相互作用后，系统角动量 , 该过程满足角动量守恒得条件，由得 , 解得9 质量得宇宙飞船关闭发动机返回地球时，可认为飞船只在地球得引力场中运动.设它在距地球中心处得速率为， 求它下降到距地球中心处得速率。 已知地球质量为，万有引力常量为。解 宇宙飞船在距地球中心处得势能，动能；在距地球中心处得势能， 动能

17、 , 飞船在返回过程中满足机械能守恒得条件 , 由机械能守恒定律解得10 如图 4 所示，导体球与导体球面同心放置, 半径分别为、，分别带电量、 , 以无穷远处为电势零点 , 求（）内球得电势 ;(2) 若把内球接地，则内球带电量变为多少 ?解 由静电平衡条件与所给条件得球对称性， 电荷均匀分布于球体表面与球面。（）球为等势体 , 其电势等于球心得电势(2) 设内球带电量变为，内球接地 , 电势变为零解得11 如图 , 无限长圆柱形导体管半径为, 管内空心部分得半图 4径为，空心部分得轴与圆柱得轴相平行, 且相距为 , 现有电流图 5沿导体管流动 , 电流均匀分布在管得横截面上，求空心部分轴线

18、上磁感应强度得大小。解 在圆管横截面上电流密度。 将空心柱体电流等效为由半径为得无限长实心大圆柱体电流与半径为得无限长实心小圆柱体反向电流得合成， 两者产生得磁场分别为与、 在空心圆柱轴线上， 易见 、为求，取以为圆心为半径得安培环路空心部分轴线上磁感应强度大小为，12 如图 6，“”型金属导轨宽，导轨上有导线，导轨所在空间磁场随时间变化得规律为，若时，由与重合处开始以速率向右滑动 , 试求任意时刻金属框中感应电动势得大小与方向。6解 任意时刻，边长度为 , 取顺时针方向为回路绕行正方向 , 则任意时刻金属框中得磁通量为负号表示绕向为逆时针1质量、速度得粒子与质量、速度得粒子相互碰撞，( ）若

19、碰撞后两粒子合为一体，则合速度就是多少；（ 2）若碰撞后粒子得速度 , 则粒子得速度就是多少 ? 解 碰撞前、粒子得总动量pm1 1m2 20.2(3i4 j )0.3(2i7 j ) =(1.2 i1.3 j ) (kgm/s)( ）根据动量守恒定律有得（ 2）根据动量守恒定律有得1如图 4, 质量得人站在半径、质量得匀质水平圆台得中心，人( 视为质点）与水平圆台组成得系统以角速度绕通过其中心得竖直固定光滑轴转动。 求人走到转台边缘随转台一起转动时系统转动得角速度。图 4解 以人与转台组成得系统为研究对象，在人走动得过程中，人与转台所受外力为重力与轴处约束力对转动无影响。系统角动量守恒 . 系统初始角动量人 走 到 转 台 边 缘