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大学物理 1 期末考试复习原题 (含参考答案)-海洋仪器网资料库

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大学物理1期末考试复习原题& G( |  o4 s/ B; D. f- A
力学
  `2 s; }" ]- t/ A3 g8.
  r4 A$ a8 Q2 @( FB m4 b: J0 `% e5 n
A C θ
- e( X( M4 W$ w2 J3 p( W质量为m的小球,用轻绳AB、BC连接,如图,其中AB水平.剪断绳AB前后的瞬间,绳BC中的张力比 T : T′=____________________.* \/ f, z& ?) H3 V
9.
' w& k3 u1 x9 U& s9 F- {9 yθ
% ~( D1 Y% o/ K8 L( Il
; p& e7 ]' W5 ~, S0 @* |7 em; u/ y3 q3 t4 k
一圆锥摆摆长为l、摆锤质量为m,在水平面上作匀速圆周运动,摆线与铅直线夹角,则
& {1 g6 G9 \# H' B(1) 摆线的张力T=_____________________;4 }! Z1 q& y+ p+ Y) z9 E
(2) 摆锤的速率v=_____________________.3 h. s6 o$ V9 ~! N4 A3 k2 _  E
12.
, Q& i# i5 s9 d! o, e2 Dω& y% Z# k% K# e# @
P C
. l/ h! k5 x) \O% @6 p8 \! `, T
一光滑的内表面半径为10 cm的半球形碗,以匀角速度ω绕其对称OC 旋转.已知放在碗内表面上的一个小球P相对于碗静止,其位置高于碗底4 cm,则由此可推知碗旋转的角速度约为& C3 @+ p' |1 s) w. @6 S) M8 s( |7 k
                               (C) 17 rad/s (D) 18 rad/s.[]
3 a( u- C# G9 n4 i; {13.
4 ^6 u: i6 r4 z- lm
4 ]9 t: U3 q  t1 m质量为m的小球,放在光滑的木板和光滑的墙壁之间,并保持平衡,如图所示.设木板和墙壁之间的夹角为,当逐渐增大时,小球对木板的压力将( ~/ R! J% S0 x, c4 e/ A8 n
(A) 增加 (B) 减少. (C) 不变.
* C' m2 ]+ k5 _: v  w- l% m(D) 先是增加,后又减小.压力增减的分界角为=45°. [ ]9 O" j- }* M, W9 s
15.
$ J4 l7 V* a6 y* M. ^, I; IO; V( e4 e9 L( `6 p
M6 m! Q7 [8 @7 c
m m
) _- e9 l  T( ~4 y0 a9 F一圆盘正绕垂直于盘面的水平光滑固定轴O转动,如图射来两个质量相同,速度大小相同,方向相反并在一条直线上的子弹,子弹射入圆盘并且留在盘内,则子弹射入后的瞬间,圆盘的角速度  N. h! S  Q7 J" K0 z/ u
(A) 增大. (B) 不变. (C) 减小. (D) 不能确定定.()4 m6 f2 x* l! ~/ ^
                               16. A3 z& z8 i( h4 s$ f! `
M8 L( F& i& g! t2 e
B
7 ^) G1 d0 }, y( UF
) H3 [7 o2 T. P& x如图所示,A、B 为两个相同的绕着轻绳的定滑轮.A滑轮挂一质量为M 的物体,B滑轮受拉力F,而且F =Mg.设A、B 两滑轮的角加速度分别为A 和B ,不计滑轮轴的摩擦,则有0 c9 ]- i5 @4 K5 E6 k
(A) A =B. (B) A>B.
; J8 j, X6 @% _# ~, ](C) A<B. (D) 开始时A=B,以后A<B.
! E* s! x2 r: {- O9 q5 m18. 有两个半径相同,质量相等的细圆环A和B.A环的质量分布均匀,B环的质量分布不均匀.它们对通过环心并与环面垂直的轴的转动惯量分别为J A和J B,则; j4 B! w. y* H" u9 b7 Z7 k+ J
(A) J A>J B (B) J A<J B.
/ O( |1 y- t. h1 y( f. Q(C) J A =J B. (D) 不能确定J A、J B哪个大.
' Y, h% L: d/ a4 \* e22. 一人坐在转椅上,双手各持一哑铃,哑铃与转轴的距离各为m.先让人体以5 rad/s的角速度随转椅旋转.此后,人将哑铃拉回使与转轴距离为 m.人体和转椅对轴的转动惯量为5 kg·m2,并视为不变.每一哑铃的质量为5 kg可视为质点.哑铃被拉回后,人体的角速度=
6 `2 P# \" F, ^. Y. \__________________________.
' k- g0 P. q2 W1 G# ~                               28.
5 X' H3 U, u9 k) g( j; a! m4 `1 j

; l. m& \! B# f3 o5 w& ~6 |                               
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  |, l/ u- j3 r质量m= kg的匀质圆盘,可以绕通过其中心且垂直盘面的水平光滑固# K1 L: n6 `+ P! s
定轴转动,对轴的转动惯量J=
# F0 N; V2 j2 E- F: ]$ x2
' I; q) P; W# P9 H- J5 t2 K' o, V28 {* n7 {3 ?4 r$ ?0 \$ P0 ^
1
& r8 |# O( J8 L+ o4 E, R7 A5 ?mr: a% X$ l) I2 Z- p% F% ^# B" P
(r为盘的半径).圆盘边缘绕有绳子,5 ~5 D- ?7 T, Z- D! Y5 M& j* S
绳子下端挂一质量m1= kg的物体,如图所示.起初在圆盘上加一恒力矩使物体以速率v0= m/s匀速上升,如撤去所加力矩,问经历多少时间圆盘开始作反方向转动.
0 {3 p( j/ }6 T! ~3 s                               静电学
: p+ z: P  S  ]* [, U1 g" \1. 如图所示,两个同心球壳.内球壳半径为R 1,均匀带有电荷Q ;外球壳半径为R 2,壳的厚度忽略,原先不带电,但与地相连接.设地为电势零点,则在两球之间、距离球心为r 的P 点处电场强度的大小与电势分别为:7 g- g% E/ r5 B( s0 {) [
O
: b! N0 v0 ]) }2 _0 U0 G) f$ ]R 1
" h3 i  V8 k, n" A3 I9 Q" G3 X7 D# BR 2# v/ W! i7 g6 c6 m3 U
P
( ?" B  y7 u. ?+ e! Xr
0 x+ A% u, ]! F; h0 U; m  kQ8 g5 P% m' _1 m! o* N" K
(A) E =6 K/ |$ ^0 W: o. @& W7 C3 m
2
' B" M4 [0 L0 k1 x04r Q επ,U =r Q
& p# ]* |3 `  c1 h04επ.! o$ U6 o: A# l  {% V
(B) E =. m' L) S6 o$ u
2
1 \& ]2 R/ v" f: }6 H04r Q επ,U =???? ??-πr R Q
& |& n3 I; L9 @' I11410ε. (C) E =* d: @1 y2 ?7 B) `4 X1 x
26 g+ b* z- G4 [8 {/ T  ^+ P& g, Q" D
04r Q
4 v3 q8 N% t+ [* t- }επ,U =" V7 _* l5 R7 i4 {% F
?
8 n# V  p6 u0 w" S/ j5 P' z??? ??-π201 L; o3 s, I& p2 Q' N2 g
114R r Q ε.
. y" ^; U2 ^* x7 S(D) E =0,U =204R Q
$ E* q+ {! X9 Wεπ. [ ]" A& L4 K& G7 ~9 h5 j, N/ ~
10.
1 P/ N- u, U' j' u( WO E7 J8 n# _. z$ g$ }8 ^5 ~
r7 V, k2 O: _1 m% p
E /1∝ r; x: |# G+ ~9 e! n, x' x
R
+ e4 ^6 U( g- d+ j: L, @* q" Q图中曲线表示一种轴对称性静电场的场强大小E 的 分布,r 表示离对称轴的距离,这是由______________ ______________________产生的电场.' _; p5 |! X1 C! f. E% l  X
14. 一半径为R 的均匀带电球面,其电荷面密度为) r7 V# Q; K/ B% _* \& P
.若规定无穷远处2 }6 a2 N5 c1 ^4 a
为电势零点,则该球面上的电势U =____________________.( g% T9 C. N5 R, b9 T
                              

8 W( F$ ?7 f8 M* `& H- a) ]( Y0 h                               
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2 t! H7 O3 }% j  F; _& q17.8 W( m; X  t( ~% t$ h; L
1 Z+ s$ y' ?  ?5 }: e' K  |
                               
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- S' K, q8 }* e5 y
L$ k- y" p4 k+ M+ C4 Q
q% y& ~5 g4 Y: O2 `8 ]/ y1 P- {( G. @

( b4 c& m; [% B, y. X" F, e如图所示,真空中一长为L 的均匀带电细直杆,总电荷为q ,试求在直杆延长线上距杆的一端距离为d 的P 点的电场强度.
3 ?% G# s5 N; Y6 ]1 w
" p- o; J: |+ P28. 关于高斯定理,下列说法中哪一个是正确的! L' X+ u# r: Z4 }/ @% ?2 p( E
(A) 高斯面内不包围自由电荷,则面上各点电位移矢量D ?6 F/ L. `( x5 u3 A" H6 @
为零. (B) 高斯面上处处D ?为零,则面内必不存在自由电荷.
: k1 Y% d& c) Y  }; _(C) 高斯面的D ?
* |1 Y- N9 M/ r8 t+ [通量仅与面内自由电荷有关.% z' I, [& G' {7 Y6 j
(D) 以上说法都不正确. ( )
* j. r9 p. x8 ]9 o' t                               32.
. G9 r0 ?& N# ]q
- Q9 }0 E% u; Aq
5 i& o9 w+ a1 K4 L# P* Q! rR 1R 29 `1 n* Q5 i/ n5 i+ Z% m; p* Y

) s' q" v, Z" a5 D  z一空心导体球壳,其内、外半径分别为R 1和R 2,带电荷q ,如图所示.当球壳中心处再放一电荷为q 的点电荷时,则导体球壳的电势(设无穷远处为电势零点)为6 I) C! a' i- i& n. w2 h: g4 r
(A) 104R q# M- D. M8 T9 ]. O( @! S8 r
επ . (B) 204R q
6 S) M4 E) U3 Jεπ .
* G) x) b! b/ ~# g+ {(C) 102R q
# X" f% Z" X/ ^8 g) [$ a( Lεπ . (D) 20R q
* X; P9 K( G( }- I; r0 G0 @6 ~ε2π . [ ]
" Z' G( g' P4 E, z! t" ~  ?, j35.
: O# _5 w% J( y' R如图所示,将一负电荷从无穷远处移到一个不带电的导体 附近,则导体内的电场强度______________,导体的电势 ______________.(填增大、不变、减小)
0 e5 q7 u& s4 g- g4 Z+ a8 r' t36. 一金属球壳的内、外半径分别为R 1和R 2,带电荷为Q .在球心处有一电荷
: p9 P9 o4 B5 t) k8 O为q 的点电荷,则球壳内表面上的电荷面密度 =______________.3 U, k& R! E4 G) Q* b  ?9 K: V
# }8 _% ~9 S0 t. I* j
38. 地球表面附近的电场强度为 100 N/C .如果把地球看作半径为×105: S" P* g& d: i, j

/ I. D; L- C. zm 的导体球,则地球表面的电荷
" o! u3 e/ _0 @. t7 Q9 h, v7 d7 |6 D                               40. 地球表面附近的电场强度约为 100 N /C,方向垂直地面向下,假设地球上的电荷都均匀分布在地表面上,则地面带_____电,电荷面密度 =__________.(真空介电常量0 = ×10-12 C2/(N·m2) )
- s2 r2 L6 H$ \+ A4 H) p* T41. 12
' \3 K) [- b  W' X, j  o 8 l' h4 S9 X, T
d& ~" k( ?5 G& g# k% \
a b
% ~* h/ |6 R$ o9 `; ?7 l  \# b3 M厚度为d的“无限大”均匀带电导体板两表面单位面积上电荷之和为.试求图示离左板面距离为a的一点与离右板面距离为b的一点之间的电势差.
, f# |" n+ c4 ^                               42. 半径分别为 cm与 cm的两个球形导体,各带电荷×10-8 C,两球相距很远.若用细导线将两球相连接.求(1) 每个球所带电荷;(2) 每) V6 d1 m' K  g) f5 Z& z
球的电势.(
) d( T2 E  O* d: s' I2
; l; ^0 @2 Z, Y/ ?# m; B2/C
7 _- T# q  D4 Z4 ?& K% Im. Y4 q) n/ j4 g
N
" l; n8 a, F+ m( r$ F+ c10
! e/ d4 n" {/ X& ?9 M9# V  S; m% [4 R) X
4( |8 Q/ O0 [. ~: ~& b* l
1
9 F1 R2 v7 S, g0 S9; \+ z& ?7 `) Q! z/ g: t
% K: v- ?% s5 K8 }
?
. m7 R9 c/ U# h; a$ {?
  s1 K: v* D# L( G# s2 v  @=4 \6 M4 I7 J8 P# X- K& q
πε)9 i* @! c( k% \1 N( \( O

. S* c% i6 M  r* A6 L0 @                               
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! {5 c) V* [2 b% ~' l: r/ T& b( B) K$ p43.: d" T& z: ^; R$ e

0 l# Z' \4 o3 O0 D; B                               
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3 b5 A2 V/ M6 F/ X6 G4 d半径分别为R1和R2 (R2 > R1 )的两个同心导体薄球壳,分别带有电荷Q1和Q2,今将内球壳用细导线与远处半径为r的导体球相联,如图所示, 导体球原来不带电,试求相联后导体球所带电荷q.
8 o/ R+ O; m( \* m) Y7 S6 t5 G                                
' B8 y5 v. w0 i1 L稳恒磁场习题
% @# s! V) E4 M1. 有一个圆形回路1及一个正方形回路2,圆直径和正方形的边长相等,二者中通有大小相等的电流,它们在各自中心产生的磁感强度的大小之比B 1 / B 2为6 E8 @7 E6 K( G% P+ o5 e
(A) . (B) . (C) . (D) . [ ]" ?% O5 J$ }+ |. M; a1 b  W

# @1 U1 E2 s+ [" x/ C                               
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" o7 j  d0 R$ v/ f3 {
2.3 ]4 N4 ^3 U8 O# ]
4 w5 s" j& c& [. Q' S5 |0 e4 I
边长为l 的正方形线圈中通有电流I ,此线圈在A 点(见图)产生的磁感强度B 为 (A) l I π420μ. (B)
0 V1 W9 M8 }$ ~" q; q+ `l; @9 W4 S6 [$ p+ P, |- Y+ s. ?
I π220μ.
+ p2 {$ q% O& H(C)' [8 o8 t8 z' k% b: ?4 w
l
9 ~8 ~; V, C. |3 i; lI π02μ. (D) 以上均不对. [ ]
, C+ [; e* Y8 d9 d* b

* {0 C9 Q  y, Y5 F& u9 }" j                               
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+ r7 _" c4 Q0 Q1 u2 D2 _

9 a. V4 _- t5 R* L9 |  q                               
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" m, a3 o% u2 G" ?" |- n1 G
  r$ Q, n. d: z' }8 \
                               
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7 L& `5 h/ Y  ]5 F% D
3.
5 o, f% M0 l% ?1 E! p
/ i- ?6 b  \/ m1 Z8 k/ C* G通有电流I 的无限长直导线有如图三种形状,则P ,Q ,O 各点磁感强度的大小B P ,B Q ,B O 间的关系为: (A) B P > B Q > B O . (B) B Q > B P > B O .9 M1 ?" v4 U! i) O
                                " E5 b' t4 ]- P& a
a
; B" r0 v4 W) EO B8 J9 [: F3 @+ H  i% R" ]
b
$ J* ]/ b( j' r, \# C! d( ?9 }r. _# W3 I/ t2 O
(A) O6 l, H3 J/ p7 Y
B6 ~' `  r/ v+ \2 ]. H
b* d  ]8 a) V% i' x' Q+ k
r: w2 K2 x9 d; l" m/ R! y* Y
(C) a! g. w, k$ [2 j. _) J/ x/ A3 i$ m  ~
O B
2 I8 w5 ]' J5 @! E1 w7 Pb; ?3 z/ |$ H1 p  E
r4 Z/ H$ N9 A. l, p* f0 r* u
(B) a
6 j! ~- N" C. gO
' j. L. P5 I4 GB
! J9 a9 T( X1 }9 [: M% Cb
+ i( R1 K9 ]4 z4 Cr4 ?, R$ Z+ p) q9 E9 ?2 r
(D) a
0 s2 o5 _' r  y7 k ) I1 R! u; \. \/ I' j# y2 x
4.无限长载流空心圆柱导体的内外半径分别为a 、b ,电流在导体截面上1 h  q' O( s& z
均匀分布,则空间各处的B$ J' H  \/ X. f2 L5 D9 j3 W
的大小与场点到圆柱中心轴线的距离r 的关系定
' @( O; i1 B- Q" F% ~$ X性地如图所示.正确的图是 [ ]
5 E, |+ J7 c. y: g11. 一质点带有电荷q =×10-10
8 s8 w9 s8 b' Y* b" c+ ]$ XC ,以速度v =×105
; v) m7 H; ~4 }  Lm ·s -1
  j- s9 C' {7 q  I3 O在半径为R =×10-3. T7 B6 J, \# ?9 O5 H$ q
m 的圆周上,作匀速圆周运动.2 K3 z2 d! Z$ k. s/ C
该带电质点在轨道中心所产生的磁感强度B =__________________,该带电质点轨道运动的磁矩p m =___________________.(! l3 p& a3 a' |) ~3 `6 y6 c/ l

/ l# w$ \$ ^- w! d' L) v) a=4×10-7 H ·m -1/ m, ?1 R9 [  W7 g
)
/ d7 i" I0 n& s( m12. 载有一定电流的圆线圈在周围空间产生的磁场与圆线圈半径R 有) U& p1 z) k' {2 A
关,当圆线圈半径增大时,5 e$ |" f5 B. T- ^9 b) U
(1) 圆线圈中心点(即圆心)的磁场__________________________(2.)) m  }4 @3 f  G. l) g
圆线圈轴线上各点的磁场________________________________________ __________________________________________________________.  Q& M( w" p# \+ S# g" _
14. 一条无限长直导线载有10 A 的电流.在离它 m 远的地方它产生的磁感. B7 g4 y, L9 b2 L, X
强度B 为______________________.
7 g, G# @5 F2 p                               的电流为__________________________.
# q# d' _% {) c) U* R5 r7 [
3 o" E3 V# F% p. ]/ A! Y
                               
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4 I( h& T- e  o% Z8 r/ V- [两根长直导线通有电流I,图示有三种环路;在每种情况下,??l! L3 a( C0 m) k, v: r
B8 D# f" X+ ?+ _0 P3 V# X6 \
??
0 \" R9 D& a# X7 {6 N: {d; D; e$ O. s. F0 K, D0 P5 f3 j8 W
+ ?! D6 x% t8 \( u
于:
! _) r8 e4 q  ~3 O7 v  U5 h____________________________________(对环路a
! E; G# c* [' A9 C

9 v$ M- s: f( H$ O                               
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5 k- |/ \9 p, ?- ?
).
% O+ a7 c; w; T8 B% g. u0 l' d___________________________________(对环路b).7 C% C4 ^& ^  l; ^. y0 p( k0 V8 r
____________________________________(对环路c).  |4 C; a% x' }
16.$ }: G6 [0 J4 N% g: Y' ?
设氢原子基态的电子轨道半径为a0,求由于电子的轨道运动(如图)在原子核处(圆心处)产生的磁感强度的大小和方向.
; {4 }0 ]9 E. f. T                              
8 Y% V' J: @0 O
                               
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9 m) t1 O6 M) p& O$ T- U19.; S8 j' A2 f3 ~/ s, L9 }
一根半径为R的长直导线载有电流I,作一宽为R、长为l的假想平面S,如图所示。若假想平面S可在导线直径与轴OO'所确定的平面内离开OO'轴移动至远处.试求当通过S面的磁通量最大时S平面的位置(设直导线内电流分布是均匀的).# q  t" C8 d, h' R6 z
电磁感应电磁场习题
, |2 v1 X0 P* J$ l* y0 R3 V% u2. 一块铜板垂直于磁场方向放在磁感强度正在增大的磁场中时,铜板中出现的涡流(感应电流)将
+ Y, x2 j0 A2 R0 U9 @                               (C) 对磁场不起作用. (D) 使铜板中磁场反向. [ ]
1 Y& H! V, B/ `; n4 ?. l3. 半径为a 的圆线圈置于磁感强度为B ?
+ T3 k/ y2 P4 E' A& D" b* \的均匀磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,线圈电阻为R ;当把线圈转动使其法向与B ?
  Z& P+ N5 _5 ^' e' h2 F: A的夹角
2 j8 L" L4 K1 f4 m; v4 C6 a! h# ~=60°
- A3 t* h1 P, E: x' C8 l, V时,线圈中通过的电荷与线圈面积及转动所用的时间的关系是 (A) 与线圈面积成正比,与时间无关. (B) 与线圈面积成正比,与时间成正比. (C) 与线圈面积成反比,与时间成正比. (D)
, F# N8 L8 K& \4 M7 H
. x9 Y- r# N/ R5 h" T# y线3 O7 n0 Y! ^& A& t1 u" X# t) }

7 d  L" U/ L  I& P
% m) t. j, d1 a/ B) j  n
7 H4 j6 h, }! G, {$ x9 r4 P
3 S4 X" E+ D( P; c/ g2 Y- P+ R  G. J
; a# R% r5 ?4 \5 t
- w+ ?) j  U6 M. \2 M* g
! V( o: q% b+ d- J2 L* F! j& W

4 `% }  i) @+ R8 A: V* [+ D
- A4 O/ S+ _4 z) c3 ?( h: [/ e1 X8 ]+ |6 k6 @+ ^' p
关. [ ]# T. o4 t$ M( s( n
! ]( O: Y0 g6 z/ |& ]) i0 d: f8 d  Y
B ?
# y5 a- S3 E( W/ K
4 g) C5 ~# E! H9 `4 _一个圆形线环,它的一半放在一分布在方形区域的匀强磁场B ?
0 M7 ?/ u" ~: @中,另一半位于磁场之外,如图所示.磁场B ?的方向垂直指向纸内.欲使圆线环) v, N# S. b, Q. d
中产生逆时针方向的感应电流,应使 (A) 线环向右平移. (B) 线环向上平移. (C) 线环向左平移. (D) 磁场强度减弱. [ ]
, ?2 p1 G4 j0 e' m  ?; [; n  W6 y8 P6.
- L9 f6 d: N7 s: c5 SH 磁极
2 J" E% y& r0 `6 b# i) {5 S磁极
% m2 R6 [. U, V条形磁铁
: c) p% }* R4 ?. CN N S A B E F G
5 p4 V! q; g: P  [2 G9 b0 E, E
+ t3 @! T  u9 a在如图所示的装置中,把静止的条形磁铁从螺线管中按图示情况抽出时
) b: f4 t( B1 _, x                               (B) 螺线管右端感应呈S 极. (C) 线框EFGH 从图下方粗箭头方向看去将逆时针旋转. (D 线框EFGH 从图下方粗箭头方向看去将顺时针旋转. [ ]
3 d2 z( R' x" d12.在国际单位制中,磁场强度的单位是__________.磁感强度的单位# D6 x9 c" X2 T, q0 o, a2 w% J
是______,用H
# `4 _/ k5 k3 p5 N( CB ???21表示的单位体积内储存的磁能的单位是__________.
: M0 z/ s, l7 E9 ~" @14. 在一马蹄形磁铁下面放一铜盘,铜盘可自由绕轴转动,如图所示.当上面的磁铁迅速旋转时,下面的铜盘也跟着以相同 转向转动起来.这是因为_____________________________ ___________________________________________________.
$ x7 F/ @5 o5 n! m16.
4 ~4 b+ q9 m" X2 D: c, o0 iI2 l+ d% j( _# o0 E% U+ O" F
1 m
. |  V( S6 m- W+ _1 m+ q, _; l/ l2 H. T* I  ]0 T- {
A B7 \, w! c2 }$ L4 y: J
v
: |, s6 B  {, {; ^?
* x4 s6 u5 Q9 ?8 r1 m金属杆AB 以匀速v =2 m/s 平行于长直载流导线运动,导线与AB 共面且相互垂直,如图所示.已知导线载有电流I = 40 A ,则此金属杆中的感应电动势
4 R; X: ~9 `! }i" }( ]$ d# ?* v; @2 M
=____________,电势较高端为______.(ln2 =) {$ L% c7 T6 f# z

  c2 W3 ?* J( \+ n$ }8 r19. B& j" H; Y) p! {0 E% ]9 R
? b
% u# Z1 x( `1 W5 x0 Ac3 b9 T  w* ]2 O' K% N, ]7 r
d* X5 f5 F, \( I1 ]. ?
O
, d1 R0 M9 k  c& l" s7 t' nO '
" ]7 H  a2 L( x- }ω/ q" ?9 {$ j. y
( u6 D+ G  A0 q% ~) o* f! {: m
一导线弯成如图形状,放在均匀磁场B ?中,B ?
" q0 E$ V1 i; k. |的方向垂直图面向里. ∠7 ]2 X& a+ P% r# I' P' |' L- @
bcd =60°,bc =cd =a .使导线绕轴OO '旋转,如图,转速为每分钟n 转.计
$ p5 X4 s% T9 J. ]                                $ K" K( b/ A7 T$ h' I' S# b
参考答案: s, T2 W8 I5 E2 `5 t
一、力学答案7 ^+ }8 X0 `+ F# @, T7 M
8. 已知:求:解: l/cos 2
+ Y! w7 U# O1 p2 y+ X; V! k3 uθ 3分 9. 已知:求:解: θcos /mg 1分, D5 e9 r# }8 W' C% U
θ1 H3 n; l& N& K0 Y3 X" _. P
θ: ~( M; T& u+ w0 ?6 w8 O+ y
cos sin gl 2分. u+ a5 @0 o9 {' Z
12. (B) 13. (B) 15. (C) 16. (C) 18. (C)& j5 z* g0 {7 \8 }: O
22. 8 rad ·s 1
  P% r: F( y9 ], z3 U3分
5 `6 i- z9 i" T28.
# N. _& l# _; v) O" Y  p1 r
3 i5 B  ]+ H  N6 ]) M8 dm 1 m , r+ p, I9 @9 C' R7 n+ L" O9 V1 A
β
* Z6 v( z# h1 R2 ]6 M/ X6 F. E0v P T a
9 z: L; T8 J) B# | / q% m7 e' K! S6 p% M- z
解:撤去外加力矩后受力分析如图所示. 2分 m 1g -T = m 1a 1分  I; H9 U7 s! G8 ?, b
Tr =
( }: ~+ m( s1 ?4 f' R! aJ4 d9 w6 P% q" g5 ]+ j. a
1分
, [; B; r- w: h# m0 e                               a = m 1gr / ( m 1r + J / r )/ r- P2 z3 ]* |  d
代入J =221mr , a =
3 p8 z5 l/ f* q2 x# p3 Zm" u2 \& o! ]' }7 E$ a
m g
0 o; _) C5 ?- f! [m 2111+= ms 2% p! r( R0 M! B" B, U" w" G4 u
2分$ U0 ~; d% y# A! E* @
∵ v 0-at =0
1 a  ~' f7 j6 _2分
7 R( ~; B% o( ]7 |3 j9 @∴ t =v 0 / a = s8 G6 R3 b7 l/ J! F4 q3 j5 P& [
1分
2 J* {, X) N* C0 U. w9 ~+ E, D, ?$ C - m3 C. @, a% |. q2 c( l
二、静电场答案 1. (C)( ~* o6 ]8 m( `2 M
10. 半径为R 的无限长均匀带电圆柱面 3分 14. R' P; `) t) ]% n; S! P. q& b0 g
/
) Z. }# F& m' t  I5 [4 i
6 H: w2 u) p( B# r, @3分
; Q9 B4 b9 q, y9 Q17. 解:设杆的左端为坐标原点O ,x 轴沿直杆方向.带电直杆的电荷线密度为- ?* B4 m- b5 W' B7 e4 s
=q / L ,在x 处取一电荷元d q = d x = q d x / L ,它在P 点的场强:7 r, |) j! T, Y/ }, B; w% M
  b' u, h( ]1 E* {, x$ A
()204d d x d L q E -+π=9 f1 K: c1 r' [% C; j8 Y
ε(): |- C& d+ K4 |: ]; _9 ~; c  l: F8 Z
2
: f+ t# D9 A8 Z: A5 \7 c04d x d L L x
$ c7 N$ W3 F  \4 H$ Mq -+π=ε 2分7 i* v7 F; |* p! D
总场强为 ?+π=L
- V  a$ ^& f/ y* y; m+ ^x d L x L q E 020)(d 4-ε()d L d q +π=1 l$ L* \5 E. a4 T
04ε
, n9 u" n" ^" _9 z8 p - \' [. _7 d) U: p: W
3分
1 h/ F1 e1 ~7 d. s# R0 g方向沿x 轴,即杆的延长线方向.! M' B0 K: r! K/ |4 f  ?+ x9 O* \  Q# H' |
28. C 32. D 35. 不变 1分 减小 2分
8 @! y$ Q9 F7 v- [$ s/ r" U36./ t  Q3 f" D& I; I# C6 I0 F
)4/(2) m( {6 o. V- D! L
1R q π- 3分 41. 解:选坐标如图.由高斯定理,平板内、外的场强分布为:( e8 _( `$ N% S( g* U/ Q; z
                              
. b3 A& a: t4 @0 i& H. z9 X" h
                               
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0 }% Y9 T. ~* P# U1 g' t+ Q1
! l7 {3 n; p+ V' S7 c# p : ?; Q/ w: D( ^3 u
E = 0 (板内) )2/(0εσ±=x E (板外) 2分
+ z! I& I7 ~% _9 b1、2两点间电势差7 q# |2 t! s, q
?=-2+ S' u6 D" a& X3 _
1/ \' L& i; ~0 _8 q; B3 m. o
21d x
& F; x3 ]3 }" n0 A9 G. KE U U x
/ z8 K9 N9 U6 t" J7 | & k3 k# H+ [: N  G
x
. n- w4 v# D8 M/ c2 S* Rx d b d d d a d 2d 228 q* ~4 S. g' t
/2
6 J9 F. N9 e) h/02; Y# W9 |& o. `, G6 `
/)2/(0??+-+-+-=εσ9 `* e7 W% r9 G( P2 i7 C) @& B
εσ
/ _5 W) V) B$ e% o)(209 X! h0 @8 L# }0 B  q, d
a b -=
8 F) k/ e  j% P. F5 w" c( L% }εσ6 ^7 R; g9 O- l
3分7 a: H8 r# F# q
43.
5 X7 B" d: t% {/ m7 f: b" \  w解:设导体球带电q ,取无穷远处为电势零点,则2 k. Q/ z; M2 M6 [$ T/ s# x
导体球电势:# E- ?0 w& Q, @0 n0 L
r
  S: j6 p$ b/ f6 w- Mq U 004επ=
/ g2 c  F+ j# M9 Q) h5 w4 k3 ` ) e1 [" H' K; u' n+ a5 B
2分+ e; b8 S+ h# [* ^) g  i9 N
内球壳电势: 10114R q Q U επ-=6 ~# S. k% b9 A
2
# U* k) ?" m* ]7 ], T02
6 y5 `* O8 K+ i5 R  w4R Q επ+
% U3 s9 W, d& j; S/ W* l7 t0 P2分 二者等电势,即
8 J# m) K. C: P/ [8 Tr q
  i: b; k, a  H, F. s, r04επ1014R q Q επ-=2( \) j- X2 x, x8 h& M" L6 p4 d
024R Q επ+
- j. d* F* i& g# e6 x* v$ T8 B2分, h. B8 d# x6 K4 X  n3 }. I
解得
/ R9 x4 l  b/ F; v. j)()
4 v$ \7 A" L/ E7 b) t0 U(122112r R R Q R Q R r q ++=
4 n3 b2 o, y. n2
. j& [; D5 [9 k$ M% O3 Z% z9 [- ]; E7 \4 c6 G5 q2 R: \! n

$ e- F: [, g7 v  ?3 ?三、稳恒磁场答案$ |  M0 P1 g+ m' O8 ^6 c2 U) t; H* @
                               11. ×10-7 T 3分 ×10-7 A ·m 2
& J/ ~; g1 t' U* M& g+ l2分
& y6 n+ D$ S2 k( u7 D: a" n; j5 g
9 i; ?3 r: i+ N1 B$ j12. 减小 2分 在2/R x 区域增大.(x 为离圆心的距离) 3$ |( z# r9 I% w+ s1 Y# O' B$ C( J* q

0 t  P# t' ^3 J2 i& D5 J14. 4×10-6
  p/ L7 F( S& K& _$ O1 m, }0 ]T 2分 5 A 2分
8 d! L1 D, }( {  g# w8 j1 P, F15. I 0μ 1分 0 2分 2I 0μ 2分
$ [$ |1 T* ]+ T' T( j. M
- S3 T; ]' \& D1 a( z0 {7 d* f$ J) B16. 解:①电子绕原子核运动的向心力是库仑力提供的.
$ f; {2 v' y. C% `- N( m+ {$ \即∶ 0# F: J6 S3 v, X, h- e) J" _
2
* |; H) j5 z$ H$ F: H/ O28 c8 u3 J3 `; y- s4 r; D

- O1 [) y& g0 T" {5 B2 k2041a m a e v =πε,由此得 0/ y8 u/ U/ u8 `. n9 a) e
02a m e επ=% h7 D; n. u! f4 Z, P
v 2分
+ w5 b6 N/ j; A4 P8 s$ d②电子单位时间绕原子核的周数即频率
. M& z/ @) \" _+ Q3 Z8 F
: C3 i% P1 G/ P3 K- b) ?5 q7 P00" W, V( l, q7 ]* d, `
0142a m a e; S: T; c3 Z4 _
a ενππ=1 l' o: B; C  n% J( Y6 B9 w' v
π=  h. ]: X/ [/ ?! \8 w) W
v 2分
. d& P3 H4 M; P$ F由于电子的运动所形成的圆电流
2 h1 d" a) t; H
+ [. d4 n/ Y: m# ^00
4 X2 g& Y2 ]1 d28 ^3 }6 q; k9 l- Y
14a m a e e i ενππ=) y+ I9 w- l/ v# ]$ @+ M  r
=8 E5 t( ^# @' p1 \
因为电子带负电,电流i 的流向与 v ?方向相反
/ T& s) m0 C6 g4 c) }" z2分
; S! W) h1 p2 l& d6 Y4 ^: S③i 在圆心处产生的磁感强度 0
4 s" I6 L0 i& Z" {. j- w3 p02a i+ z1 [4 R" H  N, J' D& _
B μ=
8 {( Z* `2 N2 y4 L: ` * ^2 g7 H9 q) \5 n
025 A/ @4 f$ [& L) }1 ?+ l: b# U

! K) ?+ Q4 x& D2- t8 Q$ F( {( \  h" o' `( l! H
018a m a e εμππ=, a% y/ l8 R# T! y( Q) Z
其方向垂直纸面向外 2
2 }0 B0 g/ }$ q2 M8 C' \! P; |$ N$ Z5 U- Q5 P
                                
/ y/ W5 h. W  L( ~% r???++
" W& |1 H  w: r# U+ ^# E* l! X9 Z+ y==R9 L) T( t0 J; F( A
x R, \, p  e5 G0 {( I0 Z1 J
R x8 j0 s9 m* \1 `$ M
r& n% a, m' W8 e& s5 i! v# E* P
l B r l B S B d d d 21Φ, 2分+ r! u- L  o5 w/ p/ z2 Y
d S = l d r6 o8 L  y8 E9 g9 T6 R% }+ r. f: C" D
  ~1 C" K+ n. e9 x
2! N& Y" V; f( s* c  d
012R Ir8 J; p- G2 S% S; f- g2 _( `: ^- q* ^- T' r
B π=
4 W" [' ]; T( I9 L/ A+ ]μ (导线内)  Z; I; q% ~4 o: I9 B
2分
% h& R. n4 R7 h4 G" h. |
# ]" @2 S' G) l. E5 m9 H) i% b$ mr
# a( c( z4 @/ O7 D0 ?+ S. _I4 X' O+ m" y4 P3 f  {/ X
B π=$ e: C% {6 v: u, X( m8 _
202μ (导线外)( [% X; X: P5 y3 Q1 x% p  b* O* Z" v
2分
; r( F1 j# U2 h, ^( _' s5 P4 Z
& y+ G; j  Y; L- `) b# N! ~)(4222
# x7 j  Y1 Y7 r- R8 h0x R R Il
! D6 p& n& ]& r  G  T1 G- C, X-π=3 }; E; M* L) z" J) a
μΦR R' j3 A' I8 N9 e% p; @
x Il: n3 U8 i/ q" }- ]3 [+ l
; C; \4 h( ~1 `/ p0 M' Q8 [
+0 f6 h+ m* f6 n5 _' k3 ~2 x
ln' d$ P; f6 \" v7 L/ J9 y
20μ 2分: d+ r5 ^, a$ A. C$ R
令 d / d x = 0, 得 最大时+ W! ]% s( h3 g
R x )15(21
) Q! H4 Z0 ?$ q: \4 F  c6 V6 s-=
6 p* h: _) `& K2 e
  G4 D: X0 Z9 i  ~2分
& \# ^, U4 \, R2 \四、电磁感应 电磁场答案/ C$ z& ~+ x& X% v& O( Z
2. (B)
7 f( y  I' a8 z# Q1 [  t6 A3. (C)
7 R- J) m/ J! U9 q* r! ?  K( ~  n4. (C) 6. (C)
7 i/ P+ W+ O. j; P12. A/m 2分 T 1分 J/m 3
% d0 U: X2 t, {* T% k& T4 }2分 14. 铜盘内产生感生电流,磁场对电流作用所致. 3分 16. ×10-5
1 c- u2 B0 K2 s% y! _' nV 3分' w& U9 L8 Y. X
A 端 2分8 _4 S* q$ H/ P1 S: j7 l
1 k2 f5 |$ b! [+ E1 h8 N
19. 解: 4  z: ^% y, U0 {, P# u. k; t0 {) j
/32/32122a a S ==
1 x4 z  V+ p; @t BS ωΦcos =, 60/2n π=ω 2分 ∴ t BS t O O ωωΦsin )/d (d =-=' )60/2sin()60/2(nt BSn ππ=
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