2010基礎(chǔ)物理學(xué)期末試卷答案

1、2010-2011 學(xué)年第二學(xué)期基礎(chǔ)物理學(xué)(I)期末試卷A 卷參考一、 選擇題（將正確1. (B)2. (C)6. (A)7. (E)11. (C)12. (C)的字母填在方括號內(nèi)，每小題 2 分，共 30 分）3. (A)8. (B)4. (D)9. (C)14. (B)5. (A)10. (C)15. (D)13. (A)二、 填空題（每小題 3 分，共 30 分）x2a2y2 12 分；b21.逆時(shí)針1 分.2mv1 分；2.2mv1 分；向北1 分.不一定 3 分.3.4.質(zhì)量 2 分；外力 1 分.y A cost (1 x) / u (SI)3 分5.E ; E 0;E6.三個(gè)各

2、1 分IIIIII00q1 / 01 分；( q1+q2) / 02 分.1/r2 分；r 1 分.12 1 分；122 分.7.8.9.10.B 0r I 3 分.2 r三、 計(jì)算題（每小題 10 分，共 40 分）1、解：上部細(xì)桿繞 O 軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為I 1 ml 2 ；m3根據(jù)平行軸定理 ，下部繞 O 軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為I 1 MR2 M (R l)2 ；M2利用轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的可加性 ，求得鐘擺繞 O 軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為I I I 1 ml 2 1 MR2 M (R l)2OmM32說明：本題要求準(zhǔn)確掌握轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的相關(guān)概念。求解過程不要求從頭計(jì)算，桿和圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算結(jié)果可直接使用；從頭計(jì)算的，結(jié)

3、果正確同樣得分。2、解：選擇 U 形管中液體 m 和地球?yàn)橄到y(tǒng)，則從 t = 0 開始，外力做功 AN 0 ，機(jī)械能守恒。選擇平衡時(shí)為零勢能狀態(tài)，則對應(yīng) t = 0、 y0 h /2 時(shí)的初始狀態(tài) 1，機(jī)械能為E1 Ep1 s h / 2 g h / 2對應(yīng)任一中間狀態(tài) 2，機(jī)械能為E E E syg y 1 mv22p 2k 22依據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒，有 sg h / 22 sgy2 1 mv22dy對上式求 y 關(guān)于 t 的導(dǎo)數(shù)(注意v )，整理得dty 0d2 y 2 sgdt 2m2 sg可見，液面作簡諧振動(dòng)，其頻率 在通解中代入初始條件，得運(yùn)動(dòng)方程.m2 sg t .y h cos 2

4、.m3、解：（1）電勢分布計(jì)算：將圓盤細(xì)分成同心的無限多個(gè)窄圓環(huán)。根據(jù)題設(shè)條件，半徑為 r 的圓環(huán)帶電 dq，電勢為1dq，其中， dq ds 2 rdr ，所以dU 40r 2 z2dU 2 rdr 40r 2 z2圓盤軸線上任意 z 點(diǎn)的電勢為半徑 0R 的一系列環(huán)帶的電勢疊加的結(jié)果：RU dU02 rR 4drr 2 z200R2 z2 z 20（注意：不同的環(huán)帶具有相同 z 值，積分僅對 r）.（2）場強(qiáng)分布計(jì)算：根據(jù)場強(qiáng)和電勢的關(guān)系，求得圓盤軸線上 z 點(diǎn)的場強(qiáng)為：UE zz 1.z2R2 z20 從電荷分布的對稱性，場強(qiáng)方向沿軸線.4、解：通過 N 匝矩形線圈的全磁通為 =N BdS N BdSd a NBldrdN lI sin t d a dr 0.2rd N lI0 ln d a sin t2d根據(jù)法