2008級(jí)大學(xué)物理(上)A.ppt

1、2008級(jí)大學(xué)物理(上)A卷期終考試題 及參考答案,一 選擇題 (每題3分，共30分), C ,(本題3分)某物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律為 ，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), B ,3. (本題3分) 一輛汽車從靜止出發(fā)在平直公路上加速前進(jìn)如果發(fā)動(dòng)機(jī)的功率一定，下面哪一種說法是正確的？ (A) 汽車的加速度是不變的 (B) 汽車的加速度隨時(shí)間減小 (C) 汽車的加速度與它的速度成正比 (D) 汽車的速度與它通過的路程成正比 (E) 汽車的動(dòng)能與它通過的路程成正比, B ,4. (本題3分)質(zhì)量為m0.5kg的質(zhì)點(diǎn)，在Oxy坐標(biāo)平面

2、內(nèi)運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)方程為x5t，y=0.5t2(SI)，從t=2 s到t=4 s這段時(shí)間內(nèi)，外力對(duì)質(zhì)點(diǎn)作的功為 (A) 1.5 J (B) 3 J (C) 4.5 J (D) -1.5 J, B , B ,5. (本題3分)站在電梯內(nèi)的一個(gè)人，看到用細(xì)線連結(jié)的質(zhì)量不同的兩個(gè)物體跨過電梯內(nèi)的一個(gè)無摩擦的定滑輪而處于“平衡”狀態(tài)由此，他斷定電梯作加速運(yùn)動(dòng)，其加速度為： (A) 大小為g，方向向上 (B) 大小為g，方向向下. (C) 大小為g/2，方向向上(D) 大小為g/2，方向向下。,6. (本題3分)三塊互相平行的導(dǎo)體板，相互之間的距離d1和d2比板面積線度小得多，外面二板用導(dǎo)線連接中間板上帶電

3、，設(shè)左右兩面上電荷面密度分別為1和2，如圖所示則比值1/2為 (A) d1/d2 (B) d2/d1 (C) 1 (D), B ,7.(本題3分) 一“無限大”帶負(fù)電荷的平面，若設(shè)平面所在處為電勢(shì)零點(diǎn)，取x軸垂直電平面，原點(diǎn)在帶電平面處，則其周圍空間各點(diǎn)電勢(shì)U隨距離平面的位置坐標(biāo)x變化的關(guān)系曲線為：, A ,8. (本題3分)兩個(gè)同心薄金屬球殼，半徑分別為R1和R2 (R2 R1 )，若分別帶上電荷q1和q2，則兩者的電勢(shì)分別為U1和U2 (選無窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn))現(xiàn)用導(dǎo)線將兩球殼相連接，則它們的電勢(shì)為 (A) U1 (B) U2 (C) U1 + U2 (D) , B , B ,9.(本題3分

4、)邊長(zhǎng)為l的正方形線圈中通有電流I，此線圈在A點(diǎn)(靠近正方形的頂點(diǎn)見圖)產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度B為 (A) (B) (C) (D) 以上均不對(duì),10. (本題3分)順磁物質(zhì)的磁導(dǎo)率： (A) 比真空的磁導(dǎo)率略小 (B) 比真空的磁導(dǎo)率略大 (C) 遠(yuǎn)小于真空的磁導(dǎo)率 (D) 遠(yuǎn)大于真空的磁導(dǎo)率, A ,二 填空題 (共20分),(1)2分， (2)1分,12.(本題4分)質(zhì)量m1kg的物體，在坐標(biāo)原點(diǎn)處從靜止出發(fā)在水平面內(nèi)沿x軸運(yùn)動(dòng)，其所受合力方向與運(yùn)動(dòng)方向相同，合力大小為F32x (SI)，那么，物體在開始運(yùn)動(dòng)的3m內(nèi)，合力所作的功W_；且x3m時(shí)，其速率v_,18J,11.(本題3分)質(zhì)點(diǎn)沿半徑為

5、R的圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為 (SI) ，則時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的法向加速度大小 為 an= ； 角加速度 = ,4rad/s2,6m/s,13. (本題3分) 在一以勻速 行駛、質(zhì)量為M的(不含船上拋出的質(zhì)量)船上，分別向前和向后同時(shí)水平拋出兩個(gè)質(zhì)量相等(均為m)物體，拋出時(shí)兩物體相對(duì)于船的速率相同(均為u)試寫出該過程中船與物這個(gè)系統(tǒng)動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式(不必化簡(jiǎn)，以地為參考 系)_,v 是拋出物體后船的速率。,14. (本題6分) 一平行板電容器，充電后與電源保持聯(lián)接，然后使兩極板間充滿相對(duì)介電常量為r的各向同性均勻電介質(zhì)，這時(shí)兩極板上的電荷是原來的_倍；電場(chǎng)強(qiáng)度是原來的 _倍；電場(chǎng)能量是原來的_倍,

6、r,r,1,15. (本題4分)如圖所示，在一長(zhǎng)直導(dǎo)線L中通有電流I，ABCD為一矩形線圈，它與L皆在紙面內(nèi)，且AB邊與L平行 矩形線圈在紙面內(nèi)向右移動(dòng)時(shí)，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向?yàn)開 矩形線圈繞AD邊旋轉(zhuǎn)，當(dāng)BC邊已離開紙面正向外運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈中感應(yīng)動(dòng)勢(shì)的方向?yàn)開,ADCBA繞向,ADCBA繞向,三、 計(jì)算題 (共50分),16.(本題10分)質(zhì)量為m的物體，由地面以初速v0豎直向上拋出，物體受到空氣的阻力為 ，k為常數(shù)。（1）求物體發(fā)射到最大高度所需的時(shí)間。（2）最大高度為多少？,解：,2分,（1）物體在空中受重力mg和空氣阻力Fr = kv作用而減速。由牛頓定律得,根據(jù)始末條件對(duì)上式積分，有：

7、,3分,(1),（2）利用 的關(guān)系代入式(1)，可得：,3分,故：,2分,分離變量后積分：,17.(本題10分)如圖所示，設(shè)兩重物的質(zhì)量分別為m1和m2，且m1m2，定滑輪的半徑為r，對(duì)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J，輕繩與滑輪間無滑動(dòng)，滑輪軸上摩擦不計(jì)設(shè)開始時(shí)系統(tǒng)靜止，試求t時(shí)刻滑輪的角速度 。,作示力圖兩重物加速度大小a相同，方向如圖,解：,2分,由以上四式消去T1，T2得：,m1gT1m1a,T2m2gm2a,2分,設(shè)滑輪的角加速度為，則,(T1T2)rJ,2分,且有 ar,2分,開始時(shí)系統(tǒng)靜止，故t時(shí)刻滑輪的角速度為：,2分,18.(本題10分)一真空二極管，其主要構(gòu)件是一個(gè)半徑R1510-4m的

8、圓柱形陰極A和一個(gè)套在陰極外的半徑R24.510-3m的同軸圓筒形陽極B，如圖所示陽極電勢(shì)比陰極高300 V，忽略邊緣效應(yīng). 求電子剛從陰極射出時(shí)所受的電場(chǎng)力(基本電荷e1.610-19C),2分,解：,2分,2分,與陰極同軸作半徑為r (R1rR2 )的單位長(zhǎng)度的圓柱形高斯面，設(shè)陰極上電荷線密度為按高斯定理有 2rE = /0,得到 E= / (20r) (R1rR2),方向沿半徑指向軸線兩極之間電勢(shì)差,得到,所以,在陰極表面處電子受電場(chǎng)力的大小為,4.3710-14 N,2分,2分,方向沿半徑指向陽極,19. (本題10分)一無限長(zhǎng)圓柱形銅導(dǎo)體(磁導(dǎo)率0)，半徑為R，通有均勻分布的電流I今

9、取一矩形平面S (長(zhǎng)為1m，寬為2R)，位置如右圖中畫斜線部分所示，求通過該矩形平面的磁通量,2分,在圓柱體內(nèi)部與導(dǎo)體中心軸線相距為r處的磁感強(qiáng)度的大小，由安培環(huán)路定律可得：,解：,因而，穿過導(dǎo)體內(nèi)畫斜線部分平面的磁通1為,在圓形導(dǎo)體外，與導(dǎo)體中心軸線相距r處的磁感強(qiáng)度大小為,2分,2分,2分,因而，穿過導(dǎo)體外畫斜線部分平面的磁通2為,穿過整個(gè)矩形平面的磁通量,2分,20.(本題10分)如圖所示，一長(zhǎng)為l ，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒CD，其電阻為R，沿兩條平行的導(dǎo)電軌道無摩擦地滑下，軌道的電阻可不計(jì)，軌道與導(dǎo)體構(gòu)成一閉合回路。軌道所在的平面與水平面成角，整個(gè)裝置放在均勻磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向鉛直向上。求：（1）導(dǎo)體在下滑時(shí)速度隨時(shí)間的變化規(guī)律；（2）導(dǎo)體棒CD的最大速度vm 。,解：,(1) 如圖(b)所示，導(dǎo)體棒在下滑過程中除受重力P和導(dǎo)軌支持力FN外，還受到一個(gè)與下滑速度有關(guān)的安培力FA,這個(gè)力是阻礙導(dǎo)體棒下滑的。,在時(shí)刻t，導(dǎo)體棒受到的安培力為,隨著下滑速度的增大，安培力也逐漸增大，因而導(dǎo)體棒下滑速度的增加逐漸趨緩。當(dāng)F=0時(shí)，導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)速度達(dá)到穩(wěn)定值vm，不再變化，隨后以該速度作勻速直線運(yùn)動(dòng)。,3分,導(dǎo)體