地工132物理学1.doc

2005级大学物理（II）试卷（A卷）院系： 班级:_ 姓名: 序号:_ 日期: 2007 年 1 月 24 日一 选择题（共30分）1（本题3分）(1402)在边长为a的正方体中心处放置一电荷为Q的点电荷，则正方体顶角处的电场强度的大小为： (A) (B) (C) (D) 2（本题3分）（1255） 图示为一具有球对称性分布的静电场的Er关系曲线请指出该静电场是由下列哪种带电体产生的 (A) 半径为R的均匀带电球面 (B) 半径为R的均匀带电球体 (C) 半径为R的、电荷体密度为rAr (A为常数)的非均匀带电球体 (D) 半径为R的、电荷体密度为rA/r (A为常数)的非均匀带电球体 3（本题3分）（1171） 选无穷远处为电势零点，半径为R的导体球带电后，其电势为U0，则球外离球心距离为r处的电场强度的大小为 (A) (B) (C) (D) 4（本题3分）（1347） 如图，在一带有电荷为Q的导体球外，同心地包有一各向同性均匀电介质球壳，相对介电常量为er，壳外是真空则在介质球壳中的P点处(设)的场强和电位移的大小分别为 (A) E = Q / (4perr2)，D = Q / (4pr2) (B) E = Q / (4perr2)，D = Q / (4pe0r2) (C) E = Q / (4pe0err2)，D = Q / (4pr2) (D) E = Q / (4pe0err2)，D = Q / (4pe0r2) 5（本题3分）（1218） 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U12、电场强度的大小E、电场能量W将发生如下变化： (A) U12减小，E减小，W减小 (B) U12增大，E增大，W增大 (C) U12增大，E不变，W增大 (D) U12减小，E不变，W不变 6（本题3分）（2354） 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BP，BQ，BO间的关系为： (A) BP BQ BO . (B) BQ BP BO (C) BQ BO BP (D) BO BQ BP 7（本题3分）（2047） 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，则磁感强度沿图中闭合路径L的积分等于 (A) (B) (C) (D) 8（本题3分）（2092）两个同心圆线圈，大圆半径为R，通有电流I1；小圆半径为r，通有电流I2，方向如图若r 0 (B) E = 0，U 0，U 0 5. C1和C2两空气电容器并联以后接电源充电在电源保持联接的情况下，在C1中插入一电介质板，如图所示, 则 (A) C1极板上电荷增加，C2极板上电荷减少 (B) C1极板上电荷减少，C2极板上电荷增加 (C) C1极板上电荷增加，C2极板上电荷不变 (D) C1极板上电荷减少，C2极板上电荷不变 6. 对位移电流，有下述四种说法，请指出哪一种说法正确 (A) 位移电流是指变化电场 (B) 位移电流是由线性变化磁场产生的 (C) 位移电流的热效应服从焦耳楞次定律 (D) 位移电流的磁效应不服从安培环路定理 7. 有下列几种说法： (1) 所有惯性系对物理基本规律都是等价的 (2) 在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关 (3) 在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速率都相同若问其中哪些说法是正确的, 答案是 (A) 只有(1)、(2)是正确的 (B) 只有(1)、(3)是正确的 (C) 只有(2)、(3)是正确的 (D) 三种说法都是正确的 8. 在康普顿散射中，如果设反冲电子的速度为光速的60，则因散射使电子获得的能量是其静止能量的 (A) 2倍 (B) 1.5倍 (C) 0.5倍 (D) 0.25倍 9. 已知粒子处于宽度为a的一维无限深势阱中运动的波函数为 ， n = 1, 2, 3, 则当n = 1时，在 x1 = a/4 x2 = 3a/4 区间找到粒子的概率为 (A) 0.091 (B) 0.182 (C) 1 . (D) 0.818 10. 氢原子中处于3d量子态的电子，描述其量子态的四个量子数(n，l，ml，ms)可能取的值为 (A) (3，0，1，) (B) (1，1，1，) (C) (2，1，2，) (D) (3，2，0，) 二、填空题（共30分）11.（本题3分）一个带电荷q、半径为R的金属球壳，壳内是真空，壳外是介电常量为e 的无限大各向同性均匀电介质，则此球壳的电势U =_ 12. （本题3分）有一实心同轴电缆，其尺寸如图所示，它的内外两导体中的电流均为I，且在横截面上均匀分布，但二者电流的流向正相反，则在r R1处磁感强度大小为_ 13.（本题3分）磁场中某点处的磁感强度为，一电子以速度 (SI)通过该点，则作用于该电子上的磁场力为_(基本电荷e=1.610-19C)14.（本题6分，每空3分）四根辐条的金属轮子在均匀磁场中转动，转轴与平行，轮子和辐条都是导体，辐条长为R，轮子转速为n，则轮子中心O与轮边缘b之间的感应电动势为_，电势最高点是在_处15. （本题3分）有一根无限长直导线绝缘地紧贴在矩形线圈的中心轴OO上，则直导线与矩形线圈间的互感系数为_ 16.（本题3分）真空中两只长直螺线管1和2，长度相等，单层密绕匝数相同，直径之比d1 / d2 =1/4当它们通以相同电流时，两螺线管贮存的磁能之比为W1 / W2=_17. （本题3分）静止时边长为 50 cm的立方体，当它沿着与它的一个棱边平行的方向相对于地面以匀速度 2.4108 ms-1运动时，在地面上测得它的体积是_18. （本题3分）以波长为l= 0.207 mm的紫外光照射金属钯表面产生光电效应，已知钯的红限频率n 0=1.211015赫兹，则其遏止电压|Ua| =_V (普朗克常量h =6.6310-34 Js，基本电荷e =1.6010-19 C) 19. （本题3分）如果电子被限制在边界x与x +Dx之间，Dx =0.5 ，则电子动量x分量的不确定量近似地为_kgms (取DxDph，普朗克常量h =6.6310-34 Js)三、计算题（共40分）20. （本题10分）电荷以相同的面密度s 分布在半径为r110 cm和r220 cm的两个同心球面上设无限远处电势为零，球心处的电势为U0300 V (1) 求电荷面密度s (2) 若要使球心处的电势也为零，外球面上电荷面密度应为多少，与原来的电荷相差多少？ 电容率e08.8510-12 C2 /(Nm2)21. （本题10分）已知载流圆线圈中心处的磁感强度为B0，此圆线圈的磁矩与一边长为a通过电流为I的正方形线圈的磁矩之比为21，求载流圆线圈的半径22（本题10分）如图所示，一磁感应强度为B的均匀磁场充满在半径为R的圆柱形体内，有一长为l的金属棒放在磁场中，如果B正在以速率dB/dt增加，试求棒两端的电动势的大小，并确定其方向。23. （本题10分）如图所示，一电子以初速度v 0 = 6.0106 m/s逆着场强方向飞入电场强度为E = 500 V/m的均匀电场中，问该电子在电场中要飞行多长距离d，可使得电子的德布罗意波长达到l = 1 (飞行过程中，电子的质量认为不变，即为静止质量me=9.1110-31 kg；基本电荷e =1.6010-19 C；普朗克常量h =6.6310-34 Js) 2006级大学物理（II）期末试题解答（A卷）一 选择题（共30分）1. C 2. C 3. B 4.B 5.C 6.A 7.D 8.D 9.D 10.D二、填空题（共30分）11. 12. 13. 0.8010-13 (N)14. pBnR2 3分 O 3分15. 016. 116 ( )17. 0.075m318. 0.9919. 1.3310-23三、计算题20. 解：(1) 球心处的电势为两个同心带电球面各自在球心处产生的电势的叠加，即 3分 8.8510-9 C / m2 2分 (2) 设外球面上放电后电荷面密度为，则应有 = 0即 2分外球面上应变成带负电，共应放掉电荷 6.6710-9 C 3分21. 解：设圆线圈磁矩为p1，方线圈磁矩为p2 4分 2分 2分又 ， 2分22 解：取棒元dl，其两端的电动势为 3分 整个金属棒两端的电动势 2分 3分方向由a指向b.2分 23. 解： 3分 3分 由式： 7.28106 m/s 由式： 8.781013 m/s2 由式： = 0.0968 m = 9.68 cm 4分武汉理工大学 2008 至 2009 学年第 2 学期大学物理试卷A卷考试方式：闭卷 本试卷考试分数占学生总评成绩的 70%题号一二三四五六七总分核分人得分复查总分 总复查人 得分评卷人 （本题 30 分）一、选择题（每题只有一个正确选项，选对得3分，选错、多选不得分）1 某质点作直线运动的运动学方程为x3t-5t 3 + 6 (SI)，则该质点作 (A) 匀加速直线运动，加速度沿x轴正方向(B) 匀加速直线运动，加速度沿x轴负方向(C) 变加速直线运动，加速度沿x轴正方向(D) 变加速直线运动，加速度沿x轴负方向 2 一个质点在做匀速率圆周运动时 (A) 切向加速度改变，法向加速度也改变 (B) 切向加速度不变，法向加速度改变 (C) 切向加速度不变，法向加速度也不变 (D) 切向加速度改变，法向加速度不变 3 一只质量为m的猴，原来抓住一根用绳吊在天花板上的质量为M的直杆，悬线突然断开，小猴则沿杆子竖直向上爬以保持它离地面的高度不变，此时直杆下落的加速度为 (A) g.(B) .(C) . (D) . Ovtt1t2t3t44 一个作直线运动的物体，其速度v与时间t的关系曲线如图所示设时刻t1至t2间外力作功为W1 ；时刻t2至t3间外力作功为W2 ；时刻t3至t4间外力作功为W3 ，则 (A) W10，W20，W30 (B) W10，W20，W30 (C) W10，W20，W30 (D) W10，W20，W30 5 关于刚体对轴的转动惯量，下列说法中正确的是 （A）只取决于刚体的质量,与质量的空间分布和轴的位置无关 （B）取决于刚体的质量和质量的空间分布，与轴的位置无关 （C）取决于刚体的质量、质量的空间分布和轴的位置 （D）只取决于转轴的位置，与刚体的质量和质量的空间分布无关 6 关于高斯定理的理解有下面几种说法，其中正确的是： (A) 如果高斯面上处处为零，则该面内必无电荷(B) 如果高斯面内无电荷，则高斯面上处处为零(C) 如果高斯面上处处不为零，则高斯面内必有电荷(D) 如果高斯面内有净电荷，则通过高斯面的电场强度通量必不为零 7 有N个电荷均为q的点电荷，以两种方式分布在相同半径的圆周上：一种是无规则地分布，另一种是均匀分布比较这两种情况下在过圆心O并垂直于圆平面的z轴上任一点P(如图所示)的场强与电势，则有 (A) 场强相等，电势相等 (B) 场强不等，电势不等(C) 场强分量Ez相等，电势相等 (D) 场强分量Ez相等，电势不等 aS8 在磁感强度为的均匀磁场中作一半径为r的半球面S，S边线所在平面的法线方向单位矢量与的夹角为a ，则通过半球面S的磁通量(取弯面向外为正)为 (A) pr2B (B) 2 pr2B (C) -pr2Bsina (D) -pr2Bcosa 系部名称： 专业班级： 姓名： 学号： 密 封 线 内 不 得 答 题 线封密9 如图，无限长直载流导线与正三角形载流线圈在同一平面内，若长直导线固定不动，则载流三角形线圈将 (A) 向着长直导线平移 (B) 离开长直导线平移 (C) 转动 (D) 不动 10 自感为 0.25 H的线圈中，当电流在(1/16) s内由2 A均匀减小到零时， 线圈中自感电动势的大小为： (A) 7.8 10-3 V (B) 3.1 10-2 V (C) 8.0 V (D) 12.0 V 得分评卷人 （本题 20 分）二、填空题（每空2分）1 质点沿半径为R的圆周运动，运动学方程为 (SI) ，则时刻质点的法向加速度大小为 ；角加速度= 2 一物体质量为10 kg，受到方向不变的力F3040t (SI)作用，在开始的两秒内，此力冲量的大小等于_；若物体的初速度大小为10 m/s，方向与力的方向相同，则在2s末物体速度的大小等于_3 保守力的特点是_4 如图，A点与B点间距离为2l，OCD是以B为中心，以l为半径的半圆路径. A、B两处各放有一点电荷，电荷分别为q和q 把另一电荷为Q(Q0 )的点电荷从D点沿路径DCO移到O点，则电场力所做的功为_5 在一个不带电的导体球壳内，先放进一电荷为+q的点电荷，点电荷不与球壳内壁接触然后使该球壳与地接触一下，再将点电荷+q取走此时，球壳的电荷为_，电场分布的范围是_6 有一同轴电缆，其尺寸如图所示，它的内外两导体中的电流均为I，且在横截面 上均匀分布，但二者电流的流向正相反，则 (1) 在r R3处磁感强度大小为_T 得分评卷人 （本题10 分）三、 质量为m的子弹以速度v 0水平射入沙土中，设子弹所受阻力与速度反向，大小与速度成正比，比例系数为，忽略子弹的重力，求： (1) 子弹射入沙土后，速度随时间变化的函数式； (2) 子弹进入沙土的最大深度 得分评卷人 （本题 10 分） 附加1、如图所示，两条平行长直导线和一个矩形导线框共面且导线框的一个边与长直导线平行，他到两长直导线的距离分别为r1、r2已知两导线中电流都为，其中I0和w为常数，t为时间导线框长为a宽为b，求导线框中的感应电动势 系部名称： 专业班级： 姓名： 学号： 密 封 线 内 不 得 答 题 线封密 （本题 10分）四、 如图所示，一个质量为m的物体与绕在定滑轮上的绳子相联，绳子质量可以忽略，它与定滑轮之间无滑动假设定滑轮质量为M、半径为R，其转动惯量为，滑轮轴光滑试求该物体由静止开始下落的过程中，下落速度与时间的关系 得分评卷人XYRO （本题 10 分）五、一带电细线弯成半径为 R 的半圆环，均匀带电，电量为Q。试求环心 O 处的电场强度。 得分评卷人（本题 10 分）附加2、一根无限长导线弯成如图形状，设各线段都在同一平面内(纸面内)，其中第二段是半径为R的四分之一圆弧，其余为直线导线中通有电流I，求图中O点处的磁感强度 得分评卷人（本题 10 分）六、 如图，1、3为半无限长直载流导线，它们与半圆形载流导线相连导线1在xOy平面内，导线2、3在Oyz平面内试指出电流元