大學(xué)物理A一期末試卷A卷答案.docVIP

浙江師范大學(xué)大學(xué)物理A(一)考試卷 (A卷) （20142015學(xué)年第一學(xué)期）考試形式：閉卷考試時間：90分鐘出卷時間：2014年12月29日使用學(xué)生：數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)、信息與計算科學(xué)、科學(xué)教育等專業(yè)說明：考生應(yīng)將全部答案都寫在答題紙上，否則作無效處理真空電容率，真空磁導(dǎo)率一. 選擇題（每題3分，共30分）1. 一運(yùn)動質(zhì)點在某瞬時位于矢徑的端點處, 其速度大小為 ( )(A) (B) (C) (D) 答：（D）2. 如圖所示，一輕繩跨過一個定滑輪，兩端各系一質(zhì)量分別為m1和m2的重物，且m1m2滑輪質(zhì)量及軸上摩擦均不計，此時重物的加速度的大小為a今用一豎直向下的恒力代替質(zhì)量為m1的物體，可得質(zhì)量為m2的重物的加速度為的大小a，則 ( ) (A) a= a (B) a a (C) a a (D) 不能確定. 答：（B)3. 質(zhì)量為20 g的子彈沿x軸正向以 500 m/s的速率射入一木塊后，與木塊一起仍沿x軸正向以50 m/s的速率前進(jìn)，在此過程中木塊所受沖量的大小為 ( ) (A) 9 Ns (B) -9 Ns (C)10 Ns (D) -10 Ns 答案：（A）4. 質(zhì)量為，長為均勻細(xì)棒OA可繞通過其一端O而與棒垂直的水平固定光滑軸轉(zhuǎn)動，如圖所示今使棒由靜止開始從水平位置自由下落擺動到豎直位置。若棒的質(zhì)量不變，長度變?yōu)?，則棒下落相應(yīng)所需要的時間 ( ) (A) 變長 (B) 變短 (C) 不變 (D) 是否變，不確定答案：（A）5. 真空中兩塊互相平行的無限大均勻帶電平面。其電荷密度分別為和，兩板之間的距離為，兩板間的電場強(qiáng)度大小為 ( ) (A) (B) (C) (D) 答案： 6. 如圖所示，、是電場中某條電場線上的三個點，設(shè)表示場強(qiáng)，表示電勢，由此可知： ( )(A) ； (B) ； (C) ； (D) 。 答案：7. 兩個導(dǎo)體球、相距很遠(yuǎn)（可以看成是孤立的），其中球原來帶電，球不帶電。、兩球半徑不等，且。若用一根細(xì)長導(dǎo)線將它們連接起來，則兩球所帶電量與間的關(guān)系：； ； ； 條件不足，無法比較。答案： 8. 如圖所示，兩根長直載流導(dǎo)線垂直紙面放置，電流I1=1A，方向垂直紙面向外；電流I2=2A，方向垂直紙面向內(nèi)。則P點磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與X軸的夾角為 ( )(A)30 (B)60 (C)120 (D)210答案：(A)9. 如圖所示，流出紙面的電流為2I，流進(jìn)紙面的電流為I，則下述式中哪一個是正確的 ( )(A) (B)(C) (D) 答案：（D）10. 長度為的直導(dǎo)線在均勻磁場中以速度移動，直導(dǎo)線中的電動勢為 ( )(A) (B) (C) (D)0答：（D）。二. 填空題（每題2分，共10分）1. 一顆速率為700 m/s的子彈，打穿一塊木板后,速率降到500 m/s如果讓它繼續(xù)穿過厚度和阻力均與第一塊完全相同的第二塊木板，則子彈的速率將降到_。（空氣阻力忽略不計）答案：100m/s（動量、機(jī)械能守恒）2. 一桿長l50 cm，可繞通過其上端的水平光滑固定軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，相對于O軸的轉(zhuǎn)動慣量J5 kgm2原來桿靜止并自然下垂若在桿的下端水平射入質(zhì)量m0.01 kg、速率為v400 m/s的子彈并嵌入桿內(nèi)，則桿的角速度為w _答案：0.4 rad/s3. 一均勻靜電場，電場強(qiáng)度，則電場通過陰影表面的電場強(qiáng)度通量是_ _（正方體邊長為 ）。答案： 4. 一空氣平行板電容器，兩極板間距為，充電后板間電壓為。然后將電源斷開，在兩板間平行地插入一厚度為的金屬板，則板間電壓變成_。答案： 5. 均勻磁場B中放一均勻帶正電荷的圓環(huán)，半徑為R，電荷線密度為，圓環(huán)可繞與環(huán)面垂直的轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)軸與磁場B垂直，當(dāng)圓環(huán)以角速度轉(zhuǎn)動時，圓環(huán)受到的磁力矩為_。答案：三. 計算題（每題15分，共60分）1. 一半徑為R、質(zhì)量為m的勻質(zhì)圓盤，以角速度繞其中心軸轉(zhuǎn)動?，F(xiàn)將它平放在一水平板上，盤與板表面的摩擦因數(shù)為。（1）求圓盤所受的摩擦力矩。（2）問經(jīng)過多少時間后，圓盤轉(zhuǎn)動才能停止？解：(1) 在圓盤上取長為、寬為的面積元，該面積元受到的摩擦力為，此摩擦力對轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)軸上O點的力矩為，則在寬為的圓環(huán)上所受摩擦力矩為：圓盤受到的摩擦力矩為：(2) 圓盤受到的摩擦力矩不隨時間變化，圓盤的轉(zhuǎn)動慣量，由角動量定律 得到 ?；蛘撸河赊D(zhuǎn)動定律 ，得到角加速度，圓盤做勻減速轉(zhuǎn)動，有。2. 在一半徑為R16.0 cm的金屬球A外面套有一個同心的金屬球殼B已知球殼B的內(nèi)、外半徑分別為R28.0 cm，R310.0 cm設(shè)球A帶有總電荷QA3.010-8C，球殼B帶有總電荷QB2.010-8C。(1) 求球殼B內(nèi)、外表面上所帶的電荷以及球A和球殼B的電勢；(2) 將球殼B接地然后斷開，再把金屬球A接地，求金屬球A和球殼B內(nèi)、外表面上所帶的電荷以及球A和球殼B的電勢解：(1) 由靜電平衡條件，球殼B內(nèi)表面帶電為，外表面帶電為，那么由電勢疊加原理，球A的電勢為：，球殼B的電勢為：。(2) 將球殼B接地后，B外表面不帶電，內(nèi)表面帶電為，斷開接地后，球殼B帶的總電量為，然后將球A接地，A的電勢為0，設(shè)此時A帶電量為，則B的內(nèi)表面帶電為，外表面帶電為，由電勢疊加原理，球A的電勢為：，由此解出，即球A帶電，球殼B內(nèi)表面帶電，球殼B外表面帶電。球A的電勢為0，球殼B的電勢為。3. 如圖所示，一根長直導(dǎo)線載有電流I1=30A，矩形回路載有電流I2=20A，試計算作用在回路上的合力。已知d=1.0cm，b=8.0cm，l=0.12m。解：對矩形回路進(jìn)行受力分析可知，上下邊受到的安培力大小相等，方向相反，互相抵消。矩形回路左邊受到的安培力為：，方向向左，矩形回路右邊受到的安培力為：，方向向右，則矩形回路受到的合力為：4. 如圖所示，在與均勻磁場垂直的平面內(nèi)有一折成角的型導(dǎo)線框，其邊可以自由滑動，并保持與其它兩邊接觸。今使，當(dāng)時，由點出發(fā)，以勻速平行于滑動，已知磁場隨時間的變化規(guī)律為，求線框中的感應(yīng)電動勢與時間的關(guān)系。 解1 取順時針方向為回路繞行方向，