2014.07大学物理B试卷A卷及答案.doc

试卷装订线 装订线内不要答题，不要填写考生信息试卷装订线 姓 名学 号专业班级学院武汉理工大学考试试卷（A卷）2013 2014 学年 2 学期 大学物理B 课程 闭卷 时间120分钟，88学时，5学分，总分100分 2014年7月3日题号一二三1三2三3三4三5三6三7合计满分151510101010101010100得分得分 一、选择题（每题3分，共15分）1一个平面简谐波在弹性媒质中传播，媒质质元从最大位置回到平衡位置的过程中( )（A）它的势能转化成动能；（B）它的动能转化成势能；（C）它从相邻的媒质质元获得能量，其能量逐渐增加；（D）把自己的能量传给相邻的媒质质元，其能量逐渐减小。2一个平行板电容器，充电后与电源断开，当用绝缘手柄将电容器两极板间距离拉大，则两极板间的电势差、电场强度的大小E、电场能量W将发生如下变化： （ ）（A）减小，E减小，W减小。 （B）增大，E增大，W增大。（C）增大，E不变，W增大。 （D）减小，E不变，W不变。3如图所示，任一闭合曲面S内有一点电荷q，O为S面上任一点，若将q由闭合曲面内的P点移到T点，且OP=OT，那么 （ ） (A) 穿过S面的电通量改变，O点的场强大小不变； (B) 穿过S面的电通量改变，O点的场强大小改变； (C) 穿过S面的电通量不变，O点的场强大小改变； (D) 穿过S面的电通量不变，O点的场强大小不变。4某种介子静止时的寿命为，质量为。如它在实验室中的速度为，则它的一生中能飞行多远(以m为单位)？ ( )(A)； (B)2； (C)； (D)； (E)。（共6页 第9页）5将形状完全相同的铜环和木环静止放置，并使通过两环面的磁通量随时间的变化率相等，则不计自感时， （ ） (A) 铜环中有感应电动势，木环中无感应电动势； (B) 铜环中感应电动势大，木环中感应电动势小； (C) 铜环中感应电动势小，木环中感应电动势大； (D) 两环中感应电动势相等。 二、填空题（每题3分，共15分）1力 F = x i +3y2j (S I) 作用于其运动方程为x = 2t (S I) 的作直线运动的物体上, 则01s内力F作的功为A= J.2如左下图所示，一长直导线旁有一长b，宽为a的矩形线圈，线圈与导线共面，长度为b的边与导线平行，线圈与导线的互感系数为 。3如中下图所示，宽度为a的薄金属板中通有电流I，电流沿薄板宽度方向均匀分布。求在薄板所在平面内距板的边缘为x的P点处的磁感应强度为= 。4如右下图所示，一半径为的很小的金属圆环，在初始时刻与一半径为的大金属圆环共面且同心。在大圆环中通以恒定的电流，方向如图。如果小圆环以匀角速度绕其任一方向的直径转动，并设小圆环的电阻为，则任一时刻通过小圆环的磁通量，小圆环中的感应电流。5在杨氏干涉装置中，双缝至屏幕的垂直距离为2.00 m，测得第10级干涉亮纹到零级亮纹间的距离为3.44 cm，双缝间距为0.342 mm，那么入射单色光的波长为 。三、计算题（每题10分，共70分）得分1（10分）质点在oxy平面内运动,其运动方程为求: (1) 质点的轨迹方程; (2) 在t1=1.00s到t2=2.00s时间内的平均速度; (3) t1=1.00s时的速度及切向和法向加速度.得分 2（10分）图示，一平面余弦波在t=0时刻与t=2s时刻的波形图，且,求：（1）坐标原点处介质质点的振动方程；（2）该波的波动方程。得分3(10分) 如图所示，半径R的非金属球体内，电荷体密度为 = kr，式中k为大于零的常量，求：= kro 球体内任意一点的场强； 球体外任意一点的场强。得分 4（10分）如图，一无限长载流直导线载有交变电流(和为常数)，旁边有一共面的平面矩形线圈，电阻为，以匀速率垂直于载流导线向右运动，时，ab边与直导线平行且相距为r0. 求：(1) 在任意时刻，矩形线圈中的磁通量；(2) 在任意时刻，矩形线圈中的感应电动势；(3) 时间内通过矩形线圈导线任一截面的电量得分5(10分) 折射率的油滴滴落在的平板玻璃上，形成一上表面近似于球面的油膜，油膜中心最高处，用的单色光垂直照射油膜，问整个油膜能看到的几个完整的暗环？几个完整的明环？必须有计算过程，仅给出明暗环数得0分。得分6、一衍射光栅，每厘米有2000条透光缝。每条透光缝宽，在光栅后放一焦距为1m的会聚透镜。现以 =600nm的单色光垂直照射光栅，求： 透光缝a的单缝衍射中央明纹的宽度； 在上述宽度内光栅光谱线的条数； 屏上实际出现的光栅光谱线的全部数目。得分 7（10分）观测者甲乙分别静止于两个惯性参考系和中，甲测得在同一地点发生的两事件的时间间隔为 4s，而乙测得这两个事件的时间间隔为 5s求：(1) 相对于的运动速度(2)乙测得这两个事件发生的地点间的距离参考答案一 CCDDD二 1.22.3.4.， 5.5882.4三1. 解：（1）由得 ， 消去t得轨道方程： （2） ， m/s（3）由得 ， 则 m/s2 m/s22. 解：（1）由图知，波向左传播，则有x0=0，v00，所以，。由知，s，而原点处质点，在0秒时振幅为0，2秒时振幅，则2秒内转过的角度为，所以，则O点的振动方程为m（2）由知，s，则2秒内波传播了20m，所以 u=10ms-1，则波动方程为m3. 解：过场点建立半径为r的球形高斯面，场强在高斯面上的通量为（1）rR时，高斯面所包围的电荷就是整个球上带的总电量：由高斯定理得所以 4. 解：(1) 选回路绕向为abcda, 则 (2) 由法拉第电磁感应定律,有回路abcda中的感应电动势为 若，沿abcda方向；反之，沿adcba方向 (3) 5. 解：由于,故不存在附加光程差。（1）暗环处满足 (k=0,1,2,)令e=em,解得k=3.9,可知油膜上暗环的最高级次为3,故油膜上出现的完整暗环共有4个,即k=0,1,2,3.（2）亮环处满足 (k=0,1,2,)令e=em,解得k=4.4,可知油膜上明环的最高级次为4,故油膜上出现的完整明环共有5个,即k=0,1,2,3,4.6. 解：