2011大学物理复习提纲

2010 级汽车学院大学物理复习提纲（自动化专业）级汽车学院大学物理复习提纲（自动化专业） 第第 1 章：章： (1) 重点掌握第 1 节矢量如何描述物体的位置，速度、加速度。掌握如何由矢量运动方程 确定物体运动的轨迹。一般掌握第 2 节斜抛物体运动的运动方程和轨迹方程。 (2) 第 3 节要求掌握用矢量如何描述圆周运动的切向加速度和法向加速度。重点掌握曲线 运动中的速度、切向加速度和法向加速度的求法。一般掌握自然坐标系定义。 (3) 重点掌握第 4 节相对运动中绝对速度、相对速度、牵连速度的概念以及伽里略变换关 系式 复习教材习题复习教材习题 1-1，1-2，1-3，1-4，1-5，1-9, 1-17, 1-22, 1-24 第第 2 章：章： 一般掌握第 3 节中几种常见的力的分析方法，重点掌握第第 5 节隔离法解题的步骤，特别要 求掌握曲线运动中牛顿定律的的解法。 复习习题复习习题 2-1，2-2，2-3，2-4，2-10， 2-14，2-20 第 3 章：第 1 节要掌握动量、冲量的概念，能用动量定理解题。第 2 节要掌握动量守恒定 律条件。第 4 节要掌握功的计算公式和动能定理。第 5 节要掌握弹性力作功，万有引力作 功的计算公式。理解保守力和非保守力概念，势能概念。第 6 节要掌握功能原理，机械能 守恒定律。并重点掌握在碰撞中如何利用动量守恒定律、功能原理、机械能守恒定律综合解 力学问题。 复习教材习题复习教材习题 3-1，3-2，3-3，3-4，3-5， 3-8，3-11， 3-18，3- 19，3-29，3-30 第第 4 章：刚体的转动章：刚体的转动 第 1 节 掌握刚体定轴转动的角速度和角加速度定义，匀变速转动时的角位移和线位 移公式。 第 2 节 重点掌握力矩、转动惯量的概念，会用转动定律解力学问题。 第 3 节 重点掌握质点角动量和刚体角动量的概念，重点掌握刚体定轴转动的角动量 定理和角动量守恒定律， 第 4 节掌握刚体绕定轴转动的动能定理， 机械能守恒定律 复习教材习题复习教材习题 4-1，4-2，4-3，4-4，4-5，4-13， 4-15, 4-17， 4- 27，4-30， 4-32，4-33。 第第 5 章：章： （1）：掌握 5-3 节电场强度的积分计算。如带电细直杆的电场强度计算： （2）重点复习 5-4 节，即电场强度通量、高斯定理。要掌握用高斯定理计算电场强度。要 掌握好教材 8-4 节中例题 1、2 和 3。 （3） 重点复习 5-6 节和 5-7 节，掌握静电场的环路定律，电势能和电势的定义和计算公 式。注意复习教材 180 页例题 2 和例题 3。 复习教材上习题复习教材上习题 5-1，5-2，5-3， 5-9， 5-20，5-21，5-22，5- 23，5-26，5-27，5-30。 第第 6 章章 （1）重点复习 6-1 和 6-4 节，掌握导体静电平衡时电荷如何分布。掌握平行板电容器的电 容的计算。 （2）注意复习 6-5 节，掌握电场能量计算公式。 复习教材上习题复习教材上习题 6-1，6-2，6-3， 6-4，6-5，6-8，6-9， 6-12 第第 5 章：章： （1）：一般掌握）：一般掌握 5-3 节电场强度的积分计算。如以下带电细直杆的电场强度计节电场强度的积分计算。如以下带电细直杆的电场强度计 算：算： 1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 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=q / L，在 x 处取一电 荷元 dq = dx = qdx / L， 它在 P 点的场强： 2 0 4 d d xdL q E 2 0 4 d xdLL xq 总场强为： L xdL x L q E 0 2 0 )( d 4 dLd q 0 4 方向沿 x 轴，即杆的延长线方向 （2）重点复习）重点复习 5-4 节，即电场强度通量、高斯定理。要掌握用高斯定理计算电节，即电场强度通量、高斯定理。要掌握用高斯定理计算电 场强度。要掌握好教材场强度。要掌握好教材 5-4 节中例题节中例题 1、2、3 和和 4。并掌握下面例题。并掌握下面例题。 2若匀强电场的场强为，其方向平行于半径为 R 的半E 球面的轴，如图所示则通过此半球面的电场强度通量e 为 (A) (B) ER2ER22 (C) (D) ER2 2 1 ER22 (E) A 2/ 2E R 3如图所示，一个电荷为 q 的点电荷位于立方体的 A 角 上，则通过侧面 abcd 的电场强度通量等于： (A) (B) 0 6 q 0 12 q (C) (D) 0 24 q 0 48 q C 4根据高斯定理的数学表达式可知下述各种说法中，正确的 S qSE 0 /d 是： (A) 闭合面内的电荷代数和为零时，闭合面上各点场强一定为零 (B) 闭合面内的电荷代数和不为零时，闭合面上各点场强一定处处不为 零 (C) 闭合面内的电荷代数和为零时，闭合面上各点场强不一定处处为零 L d q P R O E A b c d a q L d dq x(L+dx) dE x O (D) 闭合面上各点场强均为零时，闭合面内一定处处无电荷 C 5半径为 R 的均匀带电球体的静电场中各点的电场强度的大小 E 与距球心的 距离 r 的关系曲线为： B 6半径为 R 的“无限长”均匀带电圆柱面的静电场中各点的电场强度的大小 E 与距轴线的距离 r 的关系曲线为： B （3） 重点复习重点复习 5-6 节和节和 57 节，掌握静电场的环路定律，电势能和电势的定义节，掌握静电场的环路定律，电势能和电势的定义 和计算公式。注意复习教材和计算公式。注意复习教材 179 页例题页例题 1 和例题和例题 2。在此基础上，掌握以下例。在此基础上，掌握以下例 题。题。 7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_ 解：解： - -Qq / (6 0) 8. 如图所示，两个同心球壳内球壳半径为 R1，均匀带有电荷 Q；外球壳半 径为 R2，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 E O r (B) E1/r R E O r (D) E1/r R E O r (C) E1/r R E O r (A) E1/r C D A O B l 2l +qq E O r (C) E1/r2 R E O r (A) E1/r2 R E O r (B) E1/r2 R E O r (D) E1/r2 R E1/r 内球壳里面，距离球心为 r 处的 P 点的场强大小及电势分别为： (A) E0，U 10 4R Q (B) E0，U 210 11 4RR Q (C) E，U 2 0 4r Q r Q 0 4 (D) E， U 2 0 4r Q 10 4R Q B 9. （类似习题 8-19）如图所示，一半径为 a 的“无限长”圆柱面上均匀带电， 其电荷线密度为在它外面同轴地套一半径为 b 的薄金属圆筒，圆筒原先不带 电，但与地连接设地的电势为零，则在内圆柱面里面、距离轴线为 r 的 P 点 的场强大小和电势分别为： (A) E0，U r a ln 2 0 (B) E0，U a b ln 2 0 (C) E，U r 0 2 r b ln 2 0 (D) E，U r 0 2 a b ln 2 0 B 10.两个带等量异号电荷的均匀带电同心球面，半径分别为 R10.03 m 和 R20.10 m已知两者的电势差为 450 V，求内球面上所带的电荷 解：设内球上所带电荷为 Q，则两球间的电场强度的大小为 (R1rR2 2 0 4r Q E 两球的电势差 2 1 2 1 2 0 12 4 d R R R R r drQ rEU 210 11 4RR Q 2.1410-9 C 12 12210 4 RR URR Q 11. 一半径为 R，长为 L 的均匀带电圆柱面，其单位长度带有电荷在带电圆 柱的中垂面上有一点 P，它到轴线距离为 r(rR)，则 P 点的电场强度的大小： 当 rL 时， E_ 解解: /(2 0r) L/(4 0r2) O R1 R2 Pr Q a b r P 12一导体 A，带电荷 Q1，其外包一导体壳 B，带电荷 Q2，且不与导体 A 接 触试证在静电平衡时，B 的外表面带电荷为 Q1 + Q2 证：在导体壳内部作一包围 B 的内表面的闭合面,如图设 B 内表面上带电荷 Q2，按高斯定理，因导体内部场强 E 处处为零， 故 0/ )(d 021 QQSE S 12 QQ 根据电荷守恒定律，设 B 外表面带电荷为，则 2 Q 222 QQQ 由此可得 21222 QQQQQ 第第 6 章章 （1）重点复习）重点复习 6-1 节和节和 6-4 节。掌握导体静电平衡时电荷如何分布。导体的电节。掌握导体静电平衡时电荷如何分布。导体的电 势计算方法以及平行板电容器的电容的计算。掌握下面基本例题。势计算方法以及平行板电容器的电容的计算。掌握下面基本例题。 1图示为一半径为 a 的、带有正电荷 Q 的导体球球外有一 内半径为 b、外半径为 c 的不带电的同心导体球壳设无限远 处为电势零点，试求内球和球壳的电势 解：球壳内表面将出现负的感生电荷解：球壳内表面将出现负的感生电荷Q，外表面为正的感生，外表面为正的感生 电荷电荷 Q按电势叠加原理按电势叠加原理(也可由高斯定理求场强，用场强的也可由高斯定理求场强，用场强的 线积分计算线积分计算)导体球的电势为导体球的电势为 c Q b Q a Q U 000 1 444 Q abc acbcab 0 4 球壳电势球壳电势 c Q U 0 2 4 2 一空心导体球壳，其内、外半径分别为 R1和 R2，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 (A) (B) 10 4R q 20 4R q (C) . (D) 10 2R q 20R q D 3在一个原来不带电的外表面为球形的空腔导体 A 内，放一带有电荷为+Q 的 带电导体 B，则比较空腔导体 A 的电势 UA和导体 B 的电势 UB时，可得以下结 A B Q1 Q2 Q2 R O a Q b c q q R1 R2 论： (A) UA = UB (B) UA UB (C) UA 0，抗磁质r 1 (B) 顺磁质r 1，抗磁质r =1，铁磁质r 1 (C) 顺磁质r 1，抗磁质r 1 (D) 顺磁质r 0，抗磁质r 0 C 2 长直电缆由一个圆柱导体和一共轴圆筒状导体组成，两导体中有等值反向 均匀电流 I 通过，其间充满磁导率为的均匀磁介质介质中离中心轴距离为 r 的某 点处的磁场强度的大小 H =_，磁感强度的大小 B =_ 解：解：I / (2 r) I / (2 r) 第第 13 章：章： x y a b O I 45 45 B I I A B (2) 重点复习重点复习 8-2 节。掌握动生电动势的计算公式、掌握教材节。掌握动生电动势的计算公式、掌握教材 302302 页例题页例题 1 1 和和 例例 2 2，感生电动势不要求计算，但要求会定性判断。掌握以下基本例题，感生电动势不要求计算，但要求会定性判断。掌握以下基本例题 1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 i =_，电势较高端为_(ln2 = 0.69) 解：解：1.1110- -5 V A 端端 2如图所示，aOc 为一折成形的金属导线(aO =Oc =L)，位 于 xy 平面中；磁感强度为的匀强磁场垂直于 xy 平面当B aOc 以速度沿 x 轴正向运动时，导线上 a、c 两点间电势差v Uac =_；当 aOc 以速度沿 y 轴正向运动时，v a、c 两点的电势相比较, 是_点电势高 解：解： vBLsin a 3 如图所示，直角三角形金属框架 abc 放在均匀磁场中，磁 场平行于 ab 边，bc 的长度为 l当金属框架绕 ab 边以匀角B 速度转动时，abc 回路中的感应电动势和 a、c 两点间的电 势差 Ua Uc为 (A) =0，Ua Uc = 2 2 1 lB (B) =0，Ua Uc = 2 2 1 lB (C) =，Ua Uc = 2 lB 2 2 1 lB (D) =，Ua Uc = 2 lB 2 2 1 lB B 5 载有电流的 I 长直导线附近，放一导体半圆环 MeN 与 长直导线共面，且端点 MN 的连线与长直导线垂直半圆 环的半径为 b，环心 O 与导线相距 a设半圆环以速度 平行导线平移，求半圆环内感应电动势的大小和方向以v 及 MN 两端的电压 UM UN