南昌大学2003～2004第二学期大学物理试题8页

1、 南昌大学 20 0320 04学年第 2 学期期 終考试试卷 试卷编号： ( A )卷课程名称： 大学物理 适用班级： 2003级 学院： 系别专业： 考试日期： 2004-6-28 上课班级： 序号: 学号： 姓名： 题号一二三四五六七八九十总分累分人 签名题分303040 100得分一、 填空题(每空 2分，共 30) 1. 一质点沿直线运动,其运动学方程为x = 6 tt2 (SI)，则在t由0至4s的时间间隔内，质点的位移大小为 _，在t由0到4s的时间间隔内质点走过的路程为_2. 一质量为1 kg的物体，置于水平地面上，物体与地面之间的静摩擦系数m 00.20，滑动摩擦系数m0.1

2、6，现对物体施一水平拉力Ft+0.96(SI)，则2秒末物体的速度大小v_3. 一质量为m的质点沿着一条曲线运动，其位置矢量在空间直角座标系中的表达式为，其中a、b、w 皆为常量，则此质点对原点的角动量L =_；此质点所受对原点的力矩M = _4. 转台绕竖直固定光滑轴转动，每10 s转一周，转台对轴的转动惯量为1200 kgm2质量为80kg的人，开始时站在台的中心，随后沿半径向外跑去，问当人离转台中心2m时，转台的角速度为_5. 如图所示,两同心带电球面，内球面半径为r15 cm，带电荷q1310-8 C；外球面半径为r220 cm ， 带电荷q2610-8C，设无穷远处电势为零，则空间另

3、一电势为零的球面半径r _ 6. 如图所示，用均匀细金属丝构成一半径为R的圆环C，电流I由导线1流入圆环A点，并由圆环B点流入导线2设导线1和导线2与圆环共面，则环心O处的磁感强度大小为_，方向_ 7. 一半径为a的无限长直载流导线，沿轴向均匀地流有电流I若作一个半径为R = 5a、高为l的柱形曲面，已知此柱形曲面的轴与载流导线的轴平行且相距3a (如图)则在圆柱侧面S上的积分 _ 8. 在一根通有电流I的长直导线旁，与之共面地放着一个长、宽各为a和b的矩形线框，线框的长边与载流长直导线平行，且二者相距为b，如图所示在此情形中，线框内的磁通量F =_ 9. 如图，均匀磁场中放一均匀带正电荷的圆

4、环，其线电荷密度为l，圆环可绕通过环心O与环面垂直的转轴旋转当圆环以角速度w 转动时，圆环受到的磁力矩为_，其方向_ 10. 两个惯性系中的观察者O和O以 0.6 c (c表示真空中光速)的相对速度互相接近如果O测得两者的初始距离是20 m，则O测得两者经过时间Dt= _s后相遇 11. p+介子是不稳定的粒子，在它自己的参照系中测得平均寿命是2.610-8 s，如果它相对于实验室以0.8 c (c为真空中光速)的速率运动，那么实验室坐标系中测得的p+介子的寿命是_s. 二、选择题(每题 3 分，共 30 分) 1. 图中所示为一沿x轴放置的“无限长”分段均匀带电直线，电荷线密度分别为l (x

5、0)和l (x0)，则Oxy坐标平面上点(0，a)处的场强为 (A) 0 (B) (C) (D) 2.图中，六根无限长导线互相绝缘，通过电流均为I，区域、均为相等的正方形，哪一个区域指向纸内的磁通量最大？ (A) 区域 (B) 区域 (C) 区域 (D) 区域 (E) 最大不止一个 3.半径为R的均匀带电球面的静电场中各点的电场强度的大小E与距球心的距离r之间的关系曲线为： 4. 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边以匀角速度w 转动时，abc回路中的感应电动势E E和a、c两点间的电势差Ua Uc为 (A) EE =0，Ua U

6、c = (B) EE =0，Ua Uc = (C) EE =，Ua Uc = (D) EE =，Ua Uc = 5. 充了电的平行板电容器两极板(看作很大的平板)间的静电作用力F与两极板间的电压U的关系是： (A) FU (B) F1/U (C) F1/U 2 (D) FU 2 6.在升降机天花板上拴有轻绳，其下端系一重物，当升降机以加速度a1上升时，绳中的张力正好等于绳子所能承受的最大张力的一半，问升降机以多大加速度上升时，绳子刚好被拉断？ (A) 2a1 (B) 2(a1+g) (C) 2a1g (D) a1g 7.一质点在力F= 5m(5 - 2t) (SI)的作用下，t =0时从静止开

7、始作直线运动，式中m为质点的质量，t为时间，则当t = 5 s时，质点的速率为 (A) 50 ms-1 . (B) 25 ms-1(C) 0 (D) -50 ms-1 8.一刚体以每分钟60转绕z轴做匀速转动(沿z轴正方向)设某时刻刚体上一点P的位置矢量为，其单位为“10-2 m”，若以“10-2 ms-1”为速度单位，则该时刻P点的速度为： (A) (B) (C) (D) 9.在某地发生两件事，静止位于该地的甲测得时间间隔为4 s，若相对于甲作匀速直线运动的乙测得时间间隔为5 s，则乙相对于甲的运动速度是(c表示真空中光速) (A) (4/5) c (B) (3/5) c (C) (2/5)

8、 c (D) (1/5) c 10. 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 三、计算题( 共 40 分)1.(10分)两个大小不同、具有水平光滑轴的定滑轮，顶点在同一水平线上小滑轮的质量为m ，半径为r，对轴的转动惯量J大滑轮的质量m2m ， 半径r2r，对轴的转动惯量一根不可伸长的轻质细绳跨过这两个定滑轮，绳的两端分别挂着物体A和BA的质量为m，B的质量 2m这一系

9、统由静止开始转动已知m6.0 kg，r5.0 cm求两滑轮的角加速度和它们之间绳中的张力2。(5分)一转动惯量为J的圆盘绕一固定轴转动，起初角速度为w0设它所受阻力矩与转动角速度成正比，即M kw w (k为正的常数)，求圆盘的角速度从w0变为时所需的时间 3. (10 分)一长圆柱状磁场，磁场方向沿轴线并垂直图面向里，磁场大小既随到轴线的距离r成正比而变化，又随时间t作正弦变化，即B =B0rsinwt，B0、w均为常数若在磁场内放一半径为a的金属圆环，环心在圆柱状磁场的轴线上，求金属环中的感生电动势，并讨论其方向 4. (10 分)电荷面密度分别为+s和s的两块“无限大”均匀带电平行平面，

10、分别与x轴垂直相交于x1a，x2a 两点设坐标原点O处电势为零，试求空间的电势分布表示式并画出其曲线 5. (5分)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 试卷答案2004-6-28 一. 1. 8m ,10m 2. 0.89m/s 3. mw ab, 0 4. 0.496 rads-1 5. 10cm 6. 垂直纸面向内 7. 0 8. 9. 在图面中向上 10. 2.60108 11. 4.3310-8 二. B,B,B,B,D,C,C,B,B,C.三. 1.解：各物体受力情况如图 2分 TAmgma 1分 (2m)gTA(2m)a 1分 (TTA)r 1分 (TBT)(2r)(2m)(2r)2 1分 arb(2r) 1分由上述方程组解得： b2g / (9r)43.6 rads-2 1分 21.8 rads-2 1分 T(4/3)mg78.4 N 1分2.解：根据转动定律： Jdw / dt = -kw 2分两边积分： 得 ln2 = kt / J t(J ln2) / k 3分3.解：取回路正向顺时针，则 4分 4分当 Ei 0时，电动势沿顺时针方向 2分4.解：由高斯定理可得场强分布为： E =-s / e0 (axa） 1分 E = 0 (xa ，ax） 1分由此可求电势