N14级大学物理(1)B卷

　　大学物理试卷

　　20 14 —20 15 学年第 二 学期期 末 考 试卷NO B 卷 课程名称：大学物理（1） 使用班级： N14级理工 考试形式：开卷(仅使用教材)

　　班级： 姓名： 学号：座位号：

　　一、概念及定理、定律填空（请填在题目下方的表格内每小题1分，共10分)

　　1如右图所示，?s是由A指向B

　　y

　　2当飞轮做加速转动，某时刻角速度为?，角加速度为?。在飞轮半径r处，它的

　　切向加速度a??

　　3质点的动量为p，相对固定点O的位置矢量是r?

　　，则其角动量写作 ？ 。

　　4质点系机械能守恒的条件是：外力对质点系做的功等于0，力做功。

　　5描述刚体定轴转动惯性的物理量是转动惯量，转动惯量和刚体的质量、质？和转轴位置决定的。

　　? 量

　　6以dS表示电场中某一个假想的面积元，此处的电场强度为E?

　　，则通过此?

　　面元的电通量写成 ？ 。

　　? 7金属棒以恒定的速度v在磁场B中运动产生的电动势称作 ？电动势。

　　8 在电场强度为E?

　　的电场中，?

　　E??

　　A?B

　　?dr?

　　表示点A和点B

　　9

　　、它们各自的匝数等参数。

　　10 1某质点按x?3cos2t,y?4sin2t的规律运动，则其运动轨迹是一个

　　（A）圆； （B）直线； （C）双曲线； （D）椭圆。 2一质量为M的弹簧振子，水平静止放置在平衡位置，如图所示。一质量为m的子弹以水平速度v射入振子中，并随之一起运动。如果水平面光滑，此后弹簧的最大势能为

　　命题人或命题小组负责人签名： 教研室负责人签名： 第 1页 （共(A )

　　12mv2 (B) 112(M?m)

　　m2v2 (C) 2Mm2v2 (D) (M?m)222M2mv 3质量为M、半径为R的均匀薄圆板，以角速度??转动，突然从边缘处飞出两块质量为m的小碎片（视为质点），则角速度为 (A )

　　M? (B) M

　　? (C) 不变 (D) 以上都不对

　　M?4mM?2m

　　q ?

　　4点电荷Q位于曲面S内 ，从无穷远处引入另一点电荷q至曲面外一点，如图所示。则引入前后，通过曲面S的电场强度通量Φe和曲面上各点场强E的变化情况，正确的是

　　(A)

　　Φe和E与Q、q有关； (B) Φe与Q有关，E与Q、q有关 (C) Φe与q有关，E与Q、q有关 (D) 要根据计算结果才知道。

　　5在真空中有一长直密绕螺线管，长为l，横截面积为S，线圈的总匝数为N，自感系数L正确的是

　　(A ) L与N2成正比，与S、l成反比 (B) L与N成正比，与S、l成反比 (C) L与2、S成正比，与l成反比 (D) L与N、S成正比，与l成反比

　　4分，共40分)

　　1滑轮是质量为m，半径为R的圆盘，如图。悬挂物体质量为2m，求下落加速度是多少？

　　2一质点做半径为R=5m的圆周运动，质点所经过的路程与时间的关系为S?3t?t3

　　，则质点在2s时的向心加速度是多少？

　　3如图所示，装煤车以恒定速率v?3m/s从煤斗下面通过。每秒钟落入车厢的煤为?m?300kg。其拉车厢的牵引力多大(车厢与钢轨间的摩擦忽略不计)？

　　4长为l、质量为m的均匀细杆，可绕水平轴O在竖直平面内转动，杆从某位置下落摆到竖直位置时，角速度为?，当其与水平桌面上的小物块发生完全非弹性相碰后。小物块的质量为m/3。碰后物快的速度是多少？

　　5如果一个箱子与货车底板之间的静摩擦系数为?，当这货车爬一与水平方向成

　　角的平缓山坡时，若要

　　系（部）领导签名：

　　页）

　　2

　　不使箱子在车底板上滑动，车的最大加速度amax为多少。

　　4如图所示，磁场的变化为B?6t?2t?1（T），t的单位是s，磁场与线圈平面垂直，方向如图，线圈在磁场中的部分为圆，半径为0.1m。求：（1）通过回路的磁通量的；（2）t=2s时的电动势及方向；（3）若回路电阻是1Ω，此时线圈的磁矩及方向。

　　2

　　6三个点电荷q1，q2，q3分别位于同一圆周的三个点上，如图所示。设无穷远处为电势零点，若q- 9 - 9，圆半径为R=1cm，则b点处的1=q3= 1.41*10C， q2= 2.0*10

　　C电势为多少。

　　q1q3

　　7真空中有A和B两块平行平板，面积均为S，间距为d（d 平板线度），分别带有电量+q 和 - q，则两板的相互作用力为多少？

　　8如图所示金属杆AB长L，以匀速率v平行于一长直导线移动，此导线通有电流I，I

　　求杆中的感应电动势。

　　9 如图，两根直导线ab和cd沿半径方向被接到一个截面处处相等的铁环上，稳恒

　　电流I从a端流入而从d端流出，则磁感强度B沿图中闭合路径L的积分L

　　B?dl

　　是多少？。

　　10有一个半径为r的细圆环，通电流I，放在均匀磁场B中，细圆环所围的平面法线与磁场方向的夹角为30，则圆环受到的磁力矩为多少？

　　四、计算题。(答题过程写在题后的空白位置上，请标明题号，每题10分，共40分)

　　1转动惯量为J的圆盘，绕过盘中心并与盘面垂直的轴转动，初角速度为ω0 ，设它所受的阻力矩与角速度成正比，即M = -kω (k为正的常数)。从开始到圆盘的角速度减为

　　ω0/2所需的时间为多少？

　　2如图所示为一沿x轴放置的长度为l的均匀带电细棒，其电荷线密度

　　O

　　为λ，取无穷远处为电势零点。求（1）坐标原点O处的电场强度E。（2）O点处的电势U 。

　　3一质量为10 kg的物体，沿x轴无摩擦地滑动，t=0时刻，静止于原点，求（1）物体在力F?3?4x N的作用下运动了3米，求物体的动能；（2）物体在力F?3?4t N的作用下运动了3秒，求物体的动能。

　　命题人或命题小组负责人签名： 教研室负责人签名： 第 1页 （共

　　页）

　　系（部）领导签名：

　　2

　　大学物理试卷 答 案

　　—年第期期试卷卷 课程名称：大学物理（1） 使用班级：理工N14级 考试形式：

　　一、概念、定理填空题(每小题1分，共10分)

　　三4分，共40分)

　　2

　　mg?T?2ma

　　1 解：运动方程为 TR?

　　1

　　2mR2?（3分） R??a

　　解得 a?4

　　5g （1分）

　　2解：任意时刻的速度大小 v?ds

　　dt

　　?3?3t2 （2分） 2s时的速度大小 v|t?2s?15(m/s) （1分）

　　则向心加速度为 a2n?45(m/s) （1分） 3 解：由动量定理： F?t??m?tv （2分）

　　解得 F??mv?900

　　(N) （2分） J??(J?m

　　l2)?'

　　4 解：碰撞过程角动量守恒 3

　　（3分）J?1

　　23

　　ml

　　解得 ?'??/2 （1分）

　　5 解：在拉动的过程中运动方程 f?mgsin ?ma（3分）

　　f??mgcos

　　命题人或命题小组负责人签名： 教研室负责人签名： 第 1页 （共解得 a?g(?cos ?sin ) （1分）

　　6 解 由点电荷叠加原理 Ub?

　　14??(

　　q20

　　2R （4分）

　　?3000V

　　7 解 A板电场 E?

　　q2?（3分）

　　0S

　　则对B板的力 F?q2

　　2? （1分）

　　0S

　　8解 任意位置的磁场：B??0I

　　2?x

　　（1分）

　　???d?L?0Id2?xvdx??0I2?vln(d?L

　　d

　　) （3分） 9 解：设L包含的电流为I1，另一段弧的电流为I2。则有 I1?I2?I （1分） 考虑电阻、电流和电压的关系：I1201

　　360?I360?120

　　2360

　　（2分） 解得 I21?

　　3I 故 LB?dl=2

　　3

　　?0I （1分）

　　??R210 解：磁力矩为 M?mBsinIB

　　2

　　（4分）

　　四、计算题 (每题10分，共40分)

　　1 解：由转动定理： M??k??Jd?

　　dt

　　3分 整理得

　　?kJdt?d??

　　2分 ?

　　积分得：

　　?

　　t

　　?k0

　　Jdt??2d?0

　　? 3分

　　?

　　整理得 t?

　　J

　　k

　　ln2 2分 2 解：（1） E?

　　?

　　a?L

　　1?dx

　　a

　　4??2

　　4 分 0x

　　系（部）领导签名：

　　页）

　　2

　　整理得：E??4??(1?1) 2 分 0aa?L)（2） U??a?l1?dxa4??x 2 分 0整理得：U??4??ln(a?L) 2 分 0a3 解： （1）由动能定理得 Ek?W??F?dx??30(3?4x)?dx?27(J) （2）由冲量定理得3秒后物体的速度为 p??p??F?dt??30(3?4t)?dt?27(N.s) ?v?p/m?2.7m/s 所以物体的动能为 Ek?12mv2?36.5J 4 解：（1） ?m?BS?0.01?(6t2?2t?1) （2分） （2） |??|d?mdt?0.0?1(1t?2 2 ) （2分） 2s时的电动势为 |?|?0.82(V) （1分） 方向：逆时针 （1分） （3）此时电流为 I?|?|R?0.82(A) （1分） 磁矩为 m= IS=0.026 （A?m2） （2分） 方向： ⊙ （1分）

　　命题人或命题小组负责人签名： （4分） （4分） 2分） 教研室负责人签名：

　　第 1页 （共 页）

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