IT大學(xué)物理期中（B）2012

1、-密封線-密封線-密封線-學(xué)院 專(zhuān)業(yè)班 學(xué)號(hào) 姓名 -裝訂線-裝訂線-裝訂線-天津工業(yè)大學(xué)（2011-2012學(xué)年第二學(xué)期） 大學(xué)物理期中試卷（ITB）（2012.5理學(xué)院）特別提示：請(qǐng)考生在密封線左側(cè)的指定位置按照要求填寫(xiě)個(gè)人信息，若寫(xiě)在其它處視為作弊。本試卷共有四道大題，請(qǐng)認(rèn)真核對(duì)后做答,若有疑問(wèn)請(qǐng)與監(jiān)考教師聯(lián)系。滿(mǎn)分24711711106題目一18二910二1112二1314二1516三17三18得分評(píng)閱人 滿(mǎn)分8106總分復(fù)核題目三19三20四21得分評(píng)閱人滿(mǎn)分24得分一、 選擇題（每小題3分,請(qǐng)將答案寫(xiě)在括號(hào)處）1如圖所示，A、B為兩個(gè)相同的繞著輕繩的 定滑輪。A滑輪掛一質(zhì)量為M的物

2、體，B滑輪受拉力F，而且FMg。設(shè)A、B兩滑輪的角加速度分別為bA和bB，不計(jì)滑輪軸的摩擦，則有 (A) bAbB； (B) bAbB； (C) bAbB； (D) 開(kāi)始時(shí)bAbB，以后bAbB。 2一塊方板，可以繞通過(guò)其一個(gè)水平邊的光滑固定軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，最初板自由下垂。今有一小團(tuán)粘土，垂直板面撞擊方板，并粘在板上。對(duì)粘土和方板系統(tǒng)，如果忽略空氣阻力，在碰撞中守恒的量是 (A) 動(dòng)能； (B) 繞木板轉(zhuǎn)軸的角動(dòng)量； (C) 機(jī)械能； (D) 動(dòng)量。 3一個(gè)帶正電荷的質(zhì)點(diǎn)，在電場(chǎng)力作用下從A點(diǎn)出發(fā)經(jīng)C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。已知質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速率是遞減的，下面關(guān)于C點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向的四個(gè)圖示中正確

3、的是： 4均勻磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度垂直于半徑為r的圓面。今以該圓周為邊線，作一半球面S，則通過(guò)S面的磁通量的大小為 (A) 2pr2B； (B) pr2B； (C) 0； (D) 無(wú)法確定的量。 5若空間存在兩根無(wú)限長(zhǎng)直載流導(dǎo)線，空間的磁場(chǎng)分布就不具有簡(jiǎn)單的對(duì)稱(chēng)性，則該磁場(chǎng)分布 (A) 不能用安培環(huán)路定理來(lái)計(jì)算； (B) 可以直接用安培環(huán)路定理求出； (C) 只能用畢奧薩伐爾定律求出； (D) 可以用安培環(huán)路定理和磁感強(qiáng)度的疊加原理求出。 6. 一載有電流I的細(xì)導(dǎo)線分別均勻密繞在半徑為R和r的長(zhǎng)直圓筒上形成兩個(gè)螺線管，兩螺線管單位長(zhǎng)度上的匝數(shù)相等。設(shè)R = 2r，則兩螺線管中的磁感強(qiáng)度大小BR和Br

4、應(yīng)滿(mǎn)足： (A) BR = 2 Br； (B) BR = Br； (C) 2BR = Br； (D) BR = 4 Br。 7半徑為a的圓線圈置于磁感強(qiáng)度為的均勻磁場(chǎng)中，線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直，線圈電阻為R；當(dāng)把線圈轉(zhuǎn)動(dòng)使其法向與的夾角a =60時(shí)，線圈中通過(guò)的電荷與線圈面積及轉(zhuǎn)動(dòng)所用的時(shí)間的關(guān)系是 (A) 與線圈面積成正比，與時(shí)間無(wú)關(guān)； (B) 與線圈面積成正比，與時(shí)間成正比； (C) 與線圈面積成反比，與時(shí)間成正比； (D) 與線圈面積成反比，與時(shí)間無(wú)關(guān)。 8對(duì)位移電流，有下述四種說(shuō)法，請(qǐng)指出哪一種說(shuō)法正確。 (A) 位移電流是指變化電場(chǎng)； (B) 位移電流是由線性變化磁場(chǎng)產(chǎn)生的； (C)

5、 位移電流的熱效應(yīng)服從焦耳楞次定律； (D) 位移電流的磁效應(yīng)不服從安培環(huán)路定理。 滿(mǎn)分7得分二、填空題（共36分）9（本題4分）如圖所示，真空中兩個(gè)正點(diǎn)電荷Q，相距2R。若以其中一點(diǎn)電荷所在處O點(diǎn)為中心，以R為半徑作高斯球面S，則通過(guò)該球面的電場(chǎng)強(qiáng)度通量_；若以表示高斯面外法線方向的單位矢量，則高斯面上a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度分別為_(kāi)。10. （本題3分）質(zhì)量m，電荷q的粒子具有動(dòng)能E，垂直磁感線方向飛入磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)該粒子越出磁場(chǎng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)方向恰與進(jìn)入時(shí)的方向相反，那么沿粒子飛入的方向上磁場(chǎng)的最小寬度L =_。滿(mǎn)分11得分11（本題3分）如圖所示，在紙面上的直角坐標(biāo)系中，有一根載流

6、導(dǎo)線AC置于垂直于紙面的均勻磁場(chǎng)中，若I = 1 A，B = 0.1 T，則AC導(dǎo)線所受的磁力大小為_(kāi)。12（本題8分）真空中穩(wěn)恒電流I流過(guò)兩個(gè)半徑分別為R1，R2的同心半圓形導(dǎo)線，兩半圓導(dǎo)線間由沿直徑的直導(dǎo)線連接，電流沿直導(dǎo)線流入。 (1) 如果兩個(gè)半圓共面 (圖1) ，圓心O點(diǎn)的磁感強(qiáng)度的大小為_(kāi)，方向?yàn)開(kāi)； (2) 如果兩個(gè)半圓面正交 (圖2) ，則圓心O點(diǎn)的磁感強(qiáng)度的大小為_(kāi)，的方向與y軸的夾角為_(kāi)。滿(mǎn)分7得分13. （本題4分）位于空氣中的長(zhǎng)為l，橫截面半徑為a，用匝導(dǎo)線繞成的直螺線管，當(dāng)符合_和_的條件時(shí)，其自感系數(shù)可表成，其中V是螺線管的體積。14.（本題3分）自感系數(shù)L =0.

7、3 H的螺線管中通以I =8 A的電流時(shí)，螺線管存儲(chǔ)的磁場(chǎng)能量W =_。滿(mǎn)分11得分15. （本題8分）寫(xiě)出麥克斯韋方程組的積分形式： _，_，_，_。16. （本題3分）載有恒定電流I的長(zhǎng)直導(dǎo)線旁有一半圓環(huán)導(dǎo)線cd，半圓環(huán)半徑為b，環(huán)面與直導(dǎo)線垂直，且半圓環(huán)兩端點(diǎn)連線的延長(zhǎng)線與直導(dǎo)線相交，如圖。當(dāng)半圓環(huán)以速度沿平行于直導(dǎo)線的方向平移時(shí)，半圓環(huán)上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小是_。三、計(jì)算下列各題（共34分）17（本題10分）如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的物體與繞在定滑輪上的繩子相聯(lián)，繩子質(zhì)量可以忽略，它與定滑輪之間無(wú)滑動(dòng)。假設(shè)定滑輪質(zhì)量為M、半徑為R，其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為，滑輪軸光滑。試求該物體由靜止開(kāi)始下落的過(guò)程中，下落速度與時(shí)間的關(guān)系。滿(mǎn)分10得分18（本題6分）邊長(zhǎng)為b的立方盒子的六個(gè)面，分別平行于xOy、yOz和xOz平面。盒子的一角在坐標(biāo)原點(diǎn)處。在此區(qū)域有一靜電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為 。試求穿過(guò)各面的電通量。滿(mǎn)分6得分19（本題8分）如圖所示兩個(gè)平行共軸放置的均勻帶電圓環(huán)，它們的半徑均為R，電荷線密度分別是l和l，相距為l。試求以?xún)森h(huán)的對(duì)稱(chēng)中心O為坐標(biāo)原點(diǎn)垂直于環(huán)面的x軸上任一點(diǎn)的電勢(shì)(以無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn))。滿(mǎn)分8得分20（本題10分）一無(wú)限長(zhǎng)圓柱形銅導(dǎo)體(磁導(dǎo)率m0)，半徑為R，通有均勻分布的電流I。今取一矩形平面S