2014 第二學(xué)期大學(xué)物理作業(yè)

1、2014 2015學(xué)年第二學(xué)期 大學(xué)物理作業(yè)題第1章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué) 作業(yè)一、教材：選擇題1 4；計(jì)算題：9，13，14，17二、附加題（一）、選擇題1、某物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律為dv/dt=-kv2t，式中的k為大于零的常量當(dāng)t=0時(shí)，初速為v0，則速度v與時(shí)間t的函數(shù)關(guān)系是 A、； B、； C、； D、2、某質(zhì)點(diǎn)作直線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為x=3t-5t3+6(SI)，則該質(zhì)點(diǎn)作 A、勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度沿x軸正方向B、勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度沿x軸負(fù)方向C、變加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度沿x軸正方向D、變加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度沿x軸負(fù)方向3、一質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)刻從原點(diǎn)出發(fā)，以速度v0沿x軸運(yùn)動(dòng)，其加速度與速度的關(guān)系

2、為a=-kv2，k為正常數(shù)。這個(gè)質(zhì)點(diǎn)的速度v與所經(jīng)路程x的關(guān)系是 A、；B、；C、 ；D、條件不足不能確定4、一質(zhì)點(diǎn)在平面上運(yùn)動(dòng)，已知質(zhì)點(diǎn)位置矢量的表示式為 （其中a、b為常量）, 則該質(zhì)點(diǎn)作 A、勻速直線運(yùn)動(dòng) B、變速直線運(yùn)動(dòng) C、拋物線運(yùn)動(dòng) D、一般曲線運(yùn)動(dòng)（二）、計(jì)算題1一質(zhì)點(diǎn)在一平面內(nèi)做運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)方程為: 試求:(1)質(zhì)點(diǎn)的軌道方程 (2)質(zhì)點(diǎn)從t=0到t=5s這段時(shí)間的平均速度 (3)質(zhì)點(diǎn)在第5s末的速度； (4)質(zhì)點(diǎn)的加速度；2、已知質(zhì)點(diǎn)沿x軸運(yùn)動(dòng)，其加速度和坐標(biāo)的關(guān)系為 a = 2+6x2 (SI)，且質(zhì)點(diǎn)在 x= 0 處的速率為10m/s，求該質(zhì)點(diǎn)的速度v與坐標(biāo)x的關(guān)系。3、

3、已知質(zhì)點(diǎn)作半徑為 R=3m的圓周運(yùn)動(dòng)，切向加速度at=3m·s-2 ,且t =0 時(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度為10m/s 。試求:(1)t =1s時(shí)的速度和加速度(2)第2s 內(nèi)質(zhì)點(diǎn)所通過(guò)的路程。4、在x軸上作變加速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，已知其初速度為v0，初始位置為x0，加速度a=ct2（其中c為常量），求：1)質(zhì)點(diǎn)的速度與時(shí)間的關(guān)系；2)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程。5、已知一質(zhì)點(diǎn)在水平面內(nèi)沿一半徑為2m的圓軌道轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度與時(shí)間t的函數(shù)關(guān)系為=kt2（k為常量），已知t=2s時(shí)，該質(zhì)點(diǎn)的速度值為32m/s,試求t=1s時(shí)該質(zhì)點(diǎn)的速度與加速度的大小。第2章 牛頓定律 作業(yè)一、教材：選擇題15；計(jì)算題：14

4、，18，21，25二、附加題1、一質(zhì)點(diǎn)在力F=5m(5-2t) (SI)作用下，從靜止開(kāi)始(t=0)沿x軸作直線運(yùn)動(dòng)，其中m為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量，t為時(shí)間，求：(1)該質(zhì)點(diǎn)的速度v與時(shí)間t的關(guān)系；(2)該質(zhì)點(diǎn)的的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程2、質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)以初速度v0沿x軸作直線運(yùn)動(dòng)，起始位置在坐標(biāo)原點(diǎn)處，所受阻力與其速率成正比，即：F=kv，式中k為正常數(shù)，求：(1)該質(zhì)點(diǎn)的速度v與時(shí)間t的關(guān)系；(2)該質(zhì)點(diǎn)的的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程3、一質(zhì)量為2kg的質(zhì)點(diǎn)在xy平面上運(yùn)動(dòng)，受到外力的作用，t=0時(shí),初速度為，求t=1s時(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度以及此時(shí)受到的法向力的大小和方向。4、如圖所示，一升降機(jī)加速上升，升降機(jī)里有一固定傾角斜面，斜面

5、上有一物塊，與其無(wú)摩擦接觸。試求物塊運(yùn)動(dòng)加速度。第3章 守恒定律 作業(yè)一、教材：選擇題1、3、4、5；計(jì)算題：10，17，19，20， 30，34二、附加題（一）、選擇題1、一質(zhì)量為m的滑塊，由靜止開(kāi)始沿著1/4圓弧形光滑的木槽滑下設(shè)木槽的質(zhì)量也是m槽的圓半徑為，放在光滑水平地面上，如圖所示則滑塊離開(kāi)槽時(shí)的速度是 A、 B、 C、 D、 E、2、兩個(gè)質(zhì)量相等、速率也相等的粘土球相向碰撞后粘在一起而停止運(yùn)動(dòng). 在此過(guò)程中，由這兩個(gè)粘土球組成的系統(tǒng) A、動(dòng)量守恒，動(dòng)能也守恒 B、動(dòng)量守恒，動(dòng)能不守恒C、動(dòng)量不守恒，動(dòng)能守恒 D、動(dòng)量不守恒，動(dòng)能也不守恒3、質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)在外力作用下，其運(yùn)動(dòng)方程為：

6、，式中A、B、都是正的常量由此可知外力在t=0到這段時(shí)間內(nèi)所作的功為A、； B、； C、； D、 （二）、計(jì)算題1、質(zhì)量為m=2kg的質(zhì)點(diǎn)從靜止出發(fā)沿直線運(yùn)動(dòng)，受力(F以N為單位，t以s為單位)，求在前3s內(nèi)，該力作多少功？ 2、質(zhì)量為m=0.5kg的質(zhì)點(diǎn)，在xoy平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)方程為 x=5t，y=0.5t2(SI)，求從t=2s到t=4s這段時(shí)間內(nèi)，合力對(duì)質(zhì)點(diǎn)所作的功為多少？3、質(zhì)量為m=0.5kg的質(zhì)點(diǎn),在xoy平面內(nèi)運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)方程為x=5t，y=0.5t2(SI),求從t=2s到t=4s這段時(shí)間內(nèi),合力對(duì)質(zhì)點(diǎn)所作的功為多少？4、質(zhì)量為m 的勻質(zhì)柔軟繩,全長(zhǎng)為L(zhǎng),開(kāi)始時(shí),下端與地面

7、的距離為h 。求下落在地面上繩的長(zhǎng)度為l(l<L)時(shí)，地面所受繩的作用力？第4章 剛體的轉(zhuǎn)動(dòng) 作業(yè)一、教材：選擇題15；計(jì)算題：14，16，27，31二、附加題（一）、選擇題1、有兩個(gè)半徑相同，質(zhì)量相等的細(xì)圓環(huán)A和BA環(huán)的質(zhì)量分布均勻，B環(huán)的質(zhì)量分布不均勻它們對(duì)通過(guò)環(huán)心并與環(huán)面垂直的軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量分別為JA和JB，則JA和JB的關(guān)系為 A、JA>JB B、JA<JB C、JA=JB D、無(wú)法確定2、假設(shè)衛(wèi)星環(huán)繞地球中心作圓周運(yùn)動(dòng)，則在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，衛(wèi)星對(duì)地球中心的 A、角動(dòng)量守恒，動(dòng)能也守恒； B、角動(dòng)量守恒，動(dòng)能不守恒C、角動(dòng)量不守恒，動(dòng)能守恒； D、角動(dòng)量不守恒，動(dòng)量也不守恒

8、E、角動(dòng)量守恒，動(dòng)量也守恒3、花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員繞通過(guò)自身的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，開(kāi)始時(shí)兩臂伸開(kāi)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J0，角速度為0然后她將兩臂收回，使轉(zhuǎn)動(dòng)慣量減少為此時(shí)她轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度變?yōu)?A、 B、 C、 D、4、如圖所示，一靜止的均勻細(xì)棒，長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為M，可繞通過(guò)棒的端點(diǎn)且垂直于棒長(zhǎng)的光滑固定軸O在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為一質(zhì)量為m、速率為v的子彈在水平面內(nèi)沿與棒垂直的方向射出并穿出棒的自由端，設(shè)穿過(guò)棒后子彈的速率為，則此時(shí)棒的角速度為 A、 B、 C、 D、（二）、計(jì)算題O1、質(zhì)量分別為m和2m，半徑分別為r和2r的兩個(gè)均質(zhì)圓盤，同軸地粘在一起，可繞通過(guò)盤心且垂直于盤面的水平光滑軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在大小盤邊緣都繞有細(xì)

9、繩，繩下端都掛一質(zhì)量為m的重物，盤繩無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，如圖所示，求：1) 圓盤對(duì)水平光滑軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；2) 圓盤的角加速度。2、一根長(zhǎng)為 l，質(zhì)量為 M 的均質(zhì)細(xì)桿，其一端掛在一個(gè)光滑的水平軸上，靜止在豎直位置。有一質(zhì)量為m的子彈以速度v0從桿的中點(diǎn)穿過(guò)，穿出速度為v，求：1)桿開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的角速度；2)桿的最大擺角。3、一半圓形均質(zhì)細(xì)桿，半徑為R，質(zhì)量為M，求半圓形均質(zhì)細(xì)桿對(duì)過(guò)細(xì)桿二端AA軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量4、一繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤,角速度為若將它放在摩擦系數(shù)為水平桌面上,問(wèn)經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間停下來(lái)？(已知圓盤質(zhì)量為m半徑為R)5、一長(zhǎng)為l 質(zhì)量為m 勻質(zhì)細(xì)桿豎直放置,其下端與一固定鉸鏈O相接,并可繞其轉(zhuǎn)動(dòng)。由于

10、此豎直放置的細(xì)桿處于非穩(wěn)定平衡狀態(tài),當(dāng)其受到微小擾動(dòng)時(shí)，細(xì)桿將在重力作用下由靜止開(kāi)始繞鉸鏈O轉(zhuǎn)動(dòng)。試計(jì)算細(xì)桿轉(zhuǎn)動(dòng)到與豎直線成角時(shí)的角加速度和角速度。第14章 相對(duì)論 作業(yè)一、教材：選擇題13；計(jì)算題：15，16，20，24二、附加題（一）、選擇題1、在某地發(fā)生兩件事，靜止位于該地的甲測(cè)得時(shí)間間隔為4 s，若相對(duì)于甲作勻速直線運(yùn)動(dòng)的乙測(cè)得時(shí)間間隔為5 s，則乙相對(duì)于甲的運(yùn)動(dòng)速度是(c表示真空中光速) A、 B、 C、 D、2、邊長(zhǎng)為a的正方形薄板靜止于慣性系K的Oxy平面內(nèi)，且兩邊分別與x,y軸平行今有慣性系以 0.8c（c為真空中光速）的速度相對(duì)于K系沿x軸作勻速直線運(yùn)動(dòng)，則從系測(cè)得薄板的面積

11、為 A、 B、 C、 D、3、設(shè)某微觀粒子的總能量是它的靜止能量的k倍,則其運(yùn)動(dòng)速度的大小為(以c表示真空中的光速) A、 B、 C、 D、4、質(zhì)子在加速器中被加速，當(dāng)其動(dòng)能為靜止能量的4倍時(shí)，其質(zhì)量為靜止質(zhì)量的 A、4倍 B、5倍 C、6倍 D、8倍5、在慣性參考系S中，有兩個(gè)靜止質(zhì)量都是m0的粒子A和B，分別以速度v沿同一直線相向運(yùn)動(dòng)，相碰后合在一起成為一個(gè)粒子，則合成粒子靜止質(zhì)量M0的值為 (c表示真空中光速) A、 B、 C、 D、6、把一個(gè)靜止質(zhì)量為m0的粒子，由靜止加速到v=0.6c為真空中光速）需做的功等于 A、 B、 C、 D、（二）計(jì)算題1、已知p 介子在其靜止系中的半衰期為

12、1.8×10-8s。今有一束p 介子以v=0.8c的速度離開(kāi)加速器，試問(wèn)，從實(shí)驗(yàn)室參考系看來(lái)，當(dāng)p 介子衰變一半時(shí)飛越了多長(zhǎng)的距離？2、一靜止體積為V0，靜止質(zhì)量為m0的立方體沿其一棱的方向相對(duì)于觀察者A以速度v 運(yùn)動(dòng)，則觀察者A測(cè)得立方體的體積、質(zhì)量和質(zhì)量密度為多少？3、已知一粒子的靜止質(zhì)量為m0，當(dāng)其動(dòng)能等于其靜止能量時(shí)，求粒子的質(zhì)量、速率和動(dòng)量。4、兩個(gè)靜止質(zhì)量都是m0的小球，其中一個(gè)靜止，另一個(gè)以v=0.8c運(yùn)動(dòng)，在它們做對(duì)心碰撞后粘在一起，求：碰后合成小球的靜止質(zhì)量。第5章 靜電場(chǎng) 作業(yè)一、教材：選擇題13；計(jì)算題：10，15，17，26，34二、附加題（一）、選擇題1、兩

13、個(gè)同心均勻帶電球面，半徑分別為Ra和Rb (Ra<Rb), 所帶電荷分別為qa和qb設(shè)某點(diǎn)與球心相距r，取無(wú)限遠(yuǎn)處為零電勢(shì)，1）當(dāng)r < Ra時(shí)，該點(diǎn)的電勢(shì)為 A、； B、； C、； D、2）當(dāng)r > Rb時(shí)，該點(diǎn)的電勢(shì)為 A、； B、； C、； D、3）當(dāng)Ra<r<Rb時(shí)，該點(diǎn)的電勢(shì)為 A、； B、； C、； D、4）當(dāng)r > Rb時(shí)，該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為 A、； B、； C、； D、5）當(dāng)Ra<r<Rb時(shí)，該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為 A、； B、； C、； D、2、將一個(gè)點(diǎn)電荷放置在球形高斯面的中心，在下列哪一種情況下通過(guò)高斯面的電場(chǎng)強(qiáng)度通量會(huì)

14、發(fā)生變化 A、將另一點(diǎn)電荷放在高斯面外 B、將另一點(diǎn)電荷放進(jìn)高斯面內(nèi) C、在球面內(nèi)移動(dòng)球心處的點(diǎn)電荷，但點(diǎn)電荷依然在高斯面內(nèi) D、改變高斯面的半徑 3、閉合曲面S包圍點(diǎn)電荷Q， 現(xiàn)從無(wú)窮遠(yuǎn)處引入另一點(diǎn)電荷q至曲面外一點(diǎn)，如圖所示，則引入前后 A、曲面S的電場(chǎng)強(qiáng)度通量不變，曲面上各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度不變B、曲面S的電場(chǎng)強(qiáng)度通量變化，曲面上各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度不變C、曲面S的電場(chǎng)強(qiáng)度通量變化，曲面上各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度變化D、曲面S的電場(chǎng)強(qiáng)度通量不變，曲面上各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度變化（二）、計(jì)算題1、電荷面密度分別為 ± 的兩塊“無(wú)限大”均勻帶電平行平板，處于真空中在兩板間有一個(gè)半徑為R的半球面，如圖所示半球面的對(duì)稱軸線

15、與帶電平板正交求通過(guò)半球面的電場(chǎng)強(qiáng)度通量e=?ox2、長(zhǎng)為 l 的帶電細(xì)棒，沿 x 軸放置，棒的一端在原點(diǎn)。設(shè)電荷線密度為=Ax，A為正常量，求x軸上坐標(biāo)為x=l+b處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和電勢(shì)。3、一半徑為R均勻帶電半球面，其電荷面密度為，求其球心處電場(chǎng)強(qiáng)度大小和電勢(shì)。4、在半徑為R1和R2的兩個(gè)同心球面上分別均勻帶電q1和q2,求在0< r <R1 , R1<r<R2 ,r > R2, ,三個(gè)區(qū)域內(nèi)的電勢(shì)分布。第6章 靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體與電介質(zhì) 作業(yè) 一、教材：選擇題14；計(jì)算題：9，11，12，13，29，33二、附加題（一）選擇題1、一空氣平行板電容器，接電源充電后

16、電容器中儲(chǔ)存的能量為W0，在保持電源接通的條件下，在兩極間充滿相對(duì)電容率為er的各向同性均勻電介質(zhì)，則該電容器中儲(chǔ)存的能量W為：(A) W = W0/er. (B) W = erW0. (C) W = (1+er)W0. (D) W = W0.（二）計(jì)算題1、 一個(gè)半徑為R的不帶電金屬球殼外有一點(diǎn)電荷q，q距球心為2R。(1)求球殼內(nèi)任一點(diǎn)P處的電勢(shì)；(2)求球殼上電荷在球心處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小2、點(diǎn)電荷q = 4.0 ´10- 10 C處在不帶電導(dǎo)體球殼的中心，殼的內(nèi)外半徑分別為R1=2.0 ´ 10-2m , R2=3.0 ´ 10-2m。求1)導(dǎo)體球殼的電勢(shì)

17、2)離球心 r=1.0 ´ 10-2m 處的電勢(shì) 3)把點(diǎn)電荷移開(kāi)球心,導(dǎo)體球殼的電勢(shì)是否變化？3、兩金屬板間為真空,電荷面密度為±s0,電壓U0 =300V。若保持電量不變,一半空間充以的電介質(zhì)er = 5,板間電壓變?yōu)槎嗌?？（提示：兩種情況都需計(jì)算）4、兩個(gè)半徑分別為r1和r2的同心金屬薄球殼組成球形電容器,內(nèi)充以擊穿場(chǎng)強(qiáng)為Eb的氣體,(已知r2>r1) 求(1)兩球間能達(dá)到的最大電勢(shì)差；(2)電容器能儲(chǔ)存的最大靜電能。第7章 恒定磁場(chǎng) 作業(yè) 一、教材：選擇題14；計(jì)算題：12，13，18，29，34二、附加題（一）、選擇題1、如圖所示，無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線在P處彎成半徑

18、為R的圓，當(dāng)通以電流I時(shí)，則在圓心O點(diǎn)的磁感強(qiáng)度大小等于：(A) ； (B) ；(C) ； (D) 2、有一半徑為R的單匝圓線圈，通以電流I . 若將該導(dǎo)線彎成匝數(shù)N =2的平面圓線圈，導(dǎo)線長(zhǎng)度不變，并通以同樣的電流，則線圈中心的磁感強(qiáng)度和線圈的磁矩分別是原來(lái)的：(A) 4倍和1/2倍； (B) 4倍和1/8倍；(C) 2倍和1/4倍； (D) 2倍和 1/2倍（二）、計(jì)算題1、寬度為a 的無(wú)限長(zhǎng)金屬平板，均勻通有電流 I；求在寬度方向上距離一端為b處的p點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度。O2、半徑為 r 的均勻帶電半圓環(huán)，電荷為q，繞過(guò)圓心O的軸以勻角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示。求：1)圓心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度：2)旋轉(zhuǎn)帶

19、電半圓環(huán)的磁矩。O1cm題3baBA3、一個(gè)塑料圓盤，半徑為R，帶電量q均勻分布于表面，圓盤繞通過(guò)圓心垂直盤面的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為.試證明(1)在圓盤中心處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為(2)圓盤的磁矩為 4、載有電流I=20A的長(zhǎng)直導(dǎo)線AB旁有一同平面的導(dǎo)線ab，ab長(zhǎng)為9cm，通以電流I1=20A。求當(dāng)ab垂直AB，a與垂足O點(diǎn)的距離為1cm時(shí)，導(dǎo)線ab所受的力，以及對(duì)O點(diǎn)的力矩的大小。第8章 電磁感應(yīng) 作業(yè) 一、教材：選擇題14；計(jì)算題：10，11，12，23二、附加題（一）、選擇題1、兩根無(wú)限長(zhǎng)平行直導(dǎo)線載有大小相等方向相反的電流I，并各以的變化率減小，一矩形線圈位于導(dǎo)線平面內(nèi)(如圖)，則 A、線圈中無(wú)感應(yīng)電流 B、線圈中感應(yīng)電流為順時(shí)針?lè)较?C、線圈中感應(yīng)電流為逆時(shí)針?lè)较?D、線圈中感應(yīng)電流方不確定2、如圖所示