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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:
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