吉林大学大学物理练习册答案（课堂PPT）

1、一、选择题一、选择题1.真空中真空中A、B两平行金属板，相距两平行金属板，相距d，板面积为，板面积为S（S），各带电），各带电q和和q，两板间作用力大，两板间作用力大小为小为SqA02/. dqB024/. SqC022/. SdqD022/. 2.在静电场中，作一闭合曲面在静电场中，作一闭合曲面S，有有0 SdsDA既无自由电荷，也无束缚电荷既无自由电荷，也无束缚电荷B没有自由电荷没有自由电荷C自由电荷和束缚电荷的代数和为零自由电荷和束缚电荷的代数和为零D自由电荷的代数和为零自由电荷的代数和为零则则S面内必定面内必定静电场作业答案静电场作业答案3. 在真空中的静电场中，作一封闭的曲面，则在真

2、空中的静电场中，作一封闭的曲面，则下列结论中正确的是下列结论中正确的是A.通过封闭曲面电通量仅是面内电荷提供通过封闭曲面电通量仅是面内电荷提供B.封闭曲面上各点的场强是面内电荷激发封闭曲面上各点的场强是面内电荷激发C.由高斯定理求得的场强仅由面内电荷所激发由高斯定理求得的场强仅由面内电荷所激发D.由高斯定理求得场强是空间所有电荷激发由高斯定理求得场强是空间所有电荷激发4. 关于静电场中的电位移线，下列说法中，哪关于静电场中的电位移线，下列说法中，哪一种是正确的？一种是正确的？A.起自正电荷起自正电荷,止于负电荷止于负电荷,不形成闭合线不形成闭合线,不中断不中断B.任何两条电位移线互相平行任何两

3、条电位移线互相平行C.起自正自由电荷，止于负自由电荷，任何两起自正自由电荷，止于负自由电荷，任何两 条电位移线在无自由电荷的空间不相交条电位移线在无自由电荷的空间不相交D.电位移线只出现在有电介质的空间电位移线只出现在有电介质的空间5.高斯定理高斯定理 SVdVdsD 适用于任何静电场适用于任何静电场只适用于真空中的静电场只适用于真空中的静电场只适用于具有球对称性、轴对称性和平面只适用于具有球对称性、轴对称性和平面对称性的静电场对称性的静电场D.只适用于虽然不具有（只适用于虽然不具有（C）中所述的对称性、但可）中所述的对称性、但可以找到合适的高斯面的静电场以找到合适的高斯面的静电场6.两无限大

4、均匀带电平行平面两无限大均匀带电平行平面A和，电荷面密度分别和，电荷面密度分别为为+和和，在两平面中间插入另一电荷面密度为，在两平面中间插入另一电荷面密度为平行平面平行平面C后，后，P点场强大小点场强大小 A不变不变 B原来的原来的 1/2 C原来的原来的2倍倍 D零零8. 半径为半径为 r 均匀带电球面均匀带电球面1，带电量为，带电量为q；其外有；其外有一同心半径为一同心半径为R的均匀带电球面的均匀带电球面2，带电量为，带电量为Q，则此两球面之间的电势差则此两球面之间的电势差U1U2为：为： RrqA114.0 rRQB114.0 RQrqC041.rqD04.7静电场中静电场中a、b两点的

5、电势差两点的电势差bUUa 取决于取决于 A. 零电势位置选取零电势位置选取B. 检验电荷由检验电荷由a到到b路径路径C. a、b点场强的值点场强的值D bal dE （任意路径）（任意路径） XO1S2Sa2aqq9. 两个点电荷电量都是两个点电荷电量都是 +q，相距为，相距为2a。以左边。以左边点电荷所在处为球心，以点电荷所在处为球心，以a为半径作一球形高斯为半径作一球形高斯面，面， 在球面上取两块相等的小面积在球面上取两块相等的小面积S1和和S2, 其位其位置如图所示。设通过置如图所示。设通过S1 和和 S2的电场强度通量分的电场强度通量分别为别为 和和 , ,通过整个球面电场强度通量为

6、通过整个球面电场强度通量为 则则12S021/,. qAS 021/2,. qBS 021/,. qCS 021/,. qDS A处处为零处处为零 B不一定为零不一定为零 C一定不为零一定不为零 D是常数是常数10一均匀带电球面，若球内电场强度处处为一均匀带电球面，若球内电场强度处处为零，则球面上的带电量零，则球面上的带电量dS 面元在球面内产生面元在球面内产生的电场强度是的电场强度是11. 如图，沿如图，沿x轴放置轴放置“无限长无限长”分段均匀带电直分段均匀带电直线，电荷线密度分别为线，电荷线密度分别为+ 和和- ，点（，点（0，a）处）处的电场强度的电场强度A0iaB02. iaC04.

7、)(4.0jiaD 12有两个完全相同的导体球，带等量的正电有两个完全相同的导体球，带等量的正电荷荷Q,现使两球相互接近到一定程度时，则现使两球相互接近到一定程度时，则A二球表面都将有正、负两种电荷分布二球表面都将有正、负两种电荷分布C无论接近到什么程度二球表面都不能无论接近到什么程度二球表面都不能有负电荷分布有负电荷分布B二球中至少有一种表面上有正、负两种二球中至少有一种表面上有正、负两种电荷分布电荷分布D结果不能判断，要视电荷结果不能判断，要视电荷Q的大小而定的大小而定1. 真空中有一半径为真空中有一半径为R均匀带正电的细圆环，其均匀带正电的细圆环，其电荷线密度为电荷线密度为，则电荷在圆心

8、处产生的电场强，则电荷在圆心处产生的电场强度度 的大小为的大小为 。EOSR2. 真空中一半径为真空中一半径为R的均匀带电球面，总电量为的均匀带电球面，总电量为Q(Q 0)。在球面上挖去非常小块的面积。在球面上挖去非常小块的面积S (连连同电荷同电荷)，且假设不影响原来的电荷分布，则挖，且假设不影响原来的电荷分布，则挖22044RQRS S 指指向向其方向为其方向为 。去去S后球心处电场强度大小后球心处电场强度大小E ， 区区 大小大小 ，方向，方向 .区区 大小大小 ，方向，方向 .3. 在相对介电常数为在相对介电常数为r的各向同性的电介质中，的各向同性的电介质中，电位移矢量与场强之间的关系

9、是电位移矢量与场强之间的关系是 。4. 两块两块“无限大无限大”的带电平行电板，其电荷面密的带电平行电板，其电荷面密度分别为度分别为 ( 0)及及2 ，如图所示，试写出各如图所示，试写出各区域的电场强度区域的电场强度E区区 大小大小 ，方向，方向 .EEEEDr 0 02/ 02/3 02/ 轴正向轴正向x轴正向轴正向x轴负向轴负向xIII III2量大小量大小D ，电场强度大小，电场强度大小E 5. 半径为半径为R1和和R2 两个同轴金属圆筒，其间充满两个同轴金属圆筒，其间充满着相对介电常数为着相对介电常数为r 均匀介质，设两筒上单位长均匀介质，设两筒上单位长度带电量分别为度带电量分别为+和

10、和-, 则介质中电位移矢则介质中电位移矢r 2/rr 02/6. 描述静电场性质两个基本物理量是描述静电场性质两个基本物理量是 ；UE和和0/qfE 参参考考点点ppl dEU它们定义式是它们定义式是 和和 。路径到路径到B点的场强线积分点的场强线积分 = .7. 在场强为在场强为E 均匀电场中，均匀电场中，A、B两点间距离为两点间距离为d，A、B连线方向与连线方向与E方向一致，从方向一致，从A点经任意点经任意 ABdlEEd8半径为半径为R的不均匀带电球体，电荷体密度分的不均匀带电球体，电荷体密度分布为布为Ar，式中，式中 r 为离球心的距离，为离球心的距离，(rR)、A为一常数，则球体上的

11、总电量为一常数，则球体上的总电量Q 。4RA 电势电势U由由 变为变为_ . 球面上任一点场强大小球面上任一点场强大小E由由 变为变为 ；9. 把一个均匀带电量把一个均匀带电量+Q的球形肥皂泡由半径的球形肥皂泡由半径r1吹胀到吹胀到r2，则半径为，则半径为R（ r1 R R）处，导体球上的电荷在）处，导体球上的电荷在P点（点（OP = R/2）产生的场强和电势）产生的场强和电势.0)2/(420RxqEP xqRQUO0044 由静电平衡由静电平衡 UP = UO 解：由于静电感应，使电荷重新解：由于静电感应，使电荷重新分布分布, ,球内处处场强为零球内处处场强为零. .因此因此P P点点总的

12、电场强度也为零总的电场强度也为零. .xq+.PR/2PPURxqU)2/(40 )2/(444000RxqxqRQUP xqE41dxlqxqdqEdF214 LlLlnlqqxdxlqqFlLL 4421218.把一个电量为把一个电量为q的粒子从无穷远处移到一个半径为的粒子从无穷远处移到一个半径为R，厚度为厚度为d的空心导体球壳中心的空心导体球壳中心(此粒子通过球壳上一个小孔此粒子通过球壳上一个小孔移入），在此过程中需要做多少功？移入），在此过程中需要做多少功？解：因为球壳导体内场强为解：因为球壳导体内场强为0，将电荷，将电荷q从无穷远移到导从无穷远移到导体球壳的中心，造成的结果就是原来连

13、续的电场少了一体球壳的中心，造成的结果就是原来连续的电场少了一部分，这部分电场的能量可以直接套用球形电容器能量部分，这部分电场的能量可以直接套用球形电容器能量公式公式即外力所做的功为即外力所做的功为)11(821022dRRqcqWWAA磁场对导体中自由电子的作用磁场对导体中自由电子的作用B静电场对导体中自由电子的作用静电场对导体中自由电子的作用C感生电场感生电场(涡旋电场涡旋电场)对导体中自由电子作用对导体中自由电子作用 感应电动势不同感应电动势不同 感应电动势相同，感应电流相同感应电动势相同，感应电流相同C. 感应电动势不同，感应电流相同感应电动势不同，感应电流相同D感应电动势相同，感应电

14、流不同感应电动势相同，感应电流不同一、选择题一、选择题1感生电动势产生的本质原因是感生电动势产生的本质原因是2. 尺寸相同的铁环与铜环所包围的面积中，通以相同尺寸相同的铁环与铜环所包围的面积中，通以相同变化的磁通量，环中：变化的磁通量，环中：电磁感应学作业答案电磁感应学作业答案3. 两根无限长平行直导线载有大小相等方向相两根无限长平行直导线载有大小相等方向相反电流反电流I, I以以dI/dt的变化率增长，一矩形线圈位的变化率增长，一矩形线圈位于导线平面内于导线平面内(如图如图)，则，则 A线圈中无感应电流；线圈中无感应电流； B线圈中感应电流为顺时针方向；线圈中感应电流为顺时针方向； C线圈中

15、感应电流为逆时针方向；线圈中感应电流为逆时针方向； D线圈中感应电流方向不确定。线圈中感应电流方向不确定。4. 在通有电流在通有电流I 无限长直导线所在平面内，有一无限长直导线所在平面内，有一半经半经r 、电阻、电阻R 导线环，环中心距导线导线环，环中心距导线a ，且，且a r 。当导线电流切断后，导线环流过电量为。当导线电流切断后，导线环流过电量为A. 闭合曲线闭合曲线C 上上EK 处处相等处处相等B. 感应电场是保守力场感应电场是保守力场C. .感应电场的电场线不是闭合曲线感应电场的电场线不是闭合曲线D. .感应电场不能像静电场那样引入电势概念感应电场不能像静电场那样引入电势概念5.对位移

16、电流，有下述四种说法，请指出哪一种对位移电流，有下述四种说法，请指出哪一种说法是正确的说法是正确的 A位移电流是由变化电场产生的位移电流是由变化电场产生的 B位移电流是由变化磁场产生的位移电流是由变化磁场产生的 C位移电流的热效应服从焦耳楞次定律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位移电流的磁效应不服从安培环路定理6.在感应电场中电磁感应定律可写成在感应电场中电磁感应定律可写成式中式中EK 为感应电场的电场强度，此式表明为感应电场的电场强度，此式表明A BC DA. B. C. . D. .7.面积为面积为S和和2S两圆线圈两圆线圈1，2如图放置。通有相如图放

17、置。通有相同电流同电流I，线圈，线圈1电流产生的通过线圈电流产生的通过线圈2的磁通量的磁通量用用21表示，线圈表示，线圈2电流产生的通过线圈电流产生的通过线圈1的磁通的磁通量用量用12表示，则表示，则21 与与12的大小关系为的大小关系为8.如图，平板电容器充电时，沿环路如图，平板电容器充电时，沿环路L1、L2磁场磁场强度环流关系有强度环流关系有21122 2/2112 1221 1221 21LLl dHl dH 21LLl dHl dH 21LLl dHl dH01 LldH9.用线圈的自感系数用线圈的自感系数L来表示载流线圈的磁场能来表示载流线圈的磁场能量公式量公式 A只适用于无限长密绕

18、的螺线管只适用于无限长密绕的螺线管B只适用于单匝圆线圈只适用于单匝圆线圈C只适用于一个匝数很多，且密绕的螺线管只适用于一个匝数很多，且密绕的螺线管D适用于自感系数为适用于自感系数为L任意线圈任意线圈221LIWm 1. 长直导线通有电流长直导线通有电流I，与长直导线共面、垂直，与长直导线共面、垂直于导线细金属棒于导线细金属棒AB，以速度，以速度V平行于导线作匀平行于导线作匀速运动，问速运动，问（1）金属棒两端电势）金属棒两端电势UA 和和UB 哪个较高？哪个较高？（2）若电流）若电流I 反向，反向，UA 和和UB 哪个较高？哪个较高？（3）金属棒与导线平行，结果又如何？）金属棒与导线平行，结果

19、又如何？UA=UBUAUB 成成 旋关系。旋关系。2. 动生电动势的定义式为动生电动势的定义式为 与动生电动势相联系非静电力为与动生电动势相联系非静电力为 ， 其非静电性场强为其非静电性场强为EK 。洛仑兹力洛仑兹力 baldBv)(Bv 3. 位移电流位移电流Id ，它与传导电流及运流，它与传导电流及运流电流均能产生电流均能产生 效应，但不能产生效应，但不能产生 效应。效应。热热dtde磁磁4.涡旋电场由涡旋电场由 所激发，其环流数学所激发，其环流数学左左dtBddtdl dEm 涡涡变化的磁场变化的磁场表达式为表达式为 ，涡旋电场强度，涡旋电场强度E涡涡与与5. 取自感系数定义式为取自感系

20、数定义式为L/I, 当线圈几何形状当线圈几何形状不变，周围无铁磁性物质时，若线圈中电流强度不变，周围无铁磁性物质时，若线圈中电流强度变小，则线圈的自感系数变小，则线圈的自感系数L 。不变不变 6. 已知在面积为已知在面积为S 的平面闭合线圈的范围内，有的平面闭合线圈的范围内，有一随时间变化的均匀磁场一随时间变化的均匀磁场B(t),则此闭合线圈内的则此闭合线圈内的SdtBd 感应电动势为感应电动势为 。7. 用导线制成半径为用导线制成半径为r =10cm 的闭合线圈，其电的闭合线圈，其电阻阻R=10 欧，均匀磁场欧，均匀磁场B 垂直于线圈平面，欲使垂直于线圈平面，欲使电路中有一稳恒的感应电流电路

21、中有一稳恒的感应电流 I =0.01A，B的变化的变化率应为率应为dB/dt= 。8. 在没有自由电荷和传导电流的变化电磁场中：在没有自由电荷和传导电流的变化电磁场中： ； ； )1()2(式中R为摩尔气体常量，T为气体的温度。 10/ SSdtD SSdtB9.在自感系数为在自感系数为L=0.05mH线圈中，流过线圈中，流过I=0.8A的电流，在切断电路后经的电流，在切断电路后经t=0.8s的时间，电流的时间，电流强度近似为零，回路中的平均自感电动势大小强度近似为零，回路中的平均自感电动势大小10.长直导线与半径为长直导线与半径为R的导线圆周相切（两者绝的导线圆周相切（两者绝缘），则它们之间

22、互感系数缘），则它们之间互感系数 ； L 50V MR0 如图，匀强磁场如图，匀强磁场B与矩形导线回路法线与矩形导线回路法线 n 成成6060角角 B = kt（k为大于零的常数）。长为为大于零的常数）。长为L L的导体杆的导体杆ABAB以以匀速匀速 u 向右平动，求回路中向右平动，求回路中 t 时刻感应电动势大小时刻感应电动势大小和方向（设和方向（设t = 0 时时，x = 0）。SBm Lvtkt 21dtdmi 221kLvt kLvt 方向方向a b，顺时针。，顺时针。60cosSB 用法拉第电磁感应用法拉第电磁感应定律计算电动势，定律计算电动势，不必再求动生电动不必再求动生电动势势2

23、. 在等边三角形平面回路在等边三角形平面回路ADCA 中存在磁感应强度为中存在磁感应强度为B 均匀磁场，方向垂直于回路平面，回路均匀磁场，方向垂直于回路平面，回路CD 段为滑动导段为滑动导线，它以匀速线，它以匀速 v 远离远离A 端运动，并始终保持回路是等边端运动，并始终保持回路是等边三角形，设滑动导线三角形，设滑动导线CD 到到A 端的垂直距离为端的垂直距离为x，且时间，且时间t = 0 时，时，x = 0, 试求，在下述两种不同的磁场情况下，试求，在下述两种不同的磁场情况下，回路中的感应电动势和时间回路中的感应电动势和时间t 的关系。的关系。常矢量常矢量 0)1(BB xtgxB0SBt

24、)( 220tvtgB tvBdtdmi20332动动 方向：逆时针方向：逆时针2. 在等边三角形平面回路在等边三角形平面回路ADCA 中存在磁感应强度为中存在磁感应强度为B 均匀磁均匀磁场，方向垂直于回路平面，回路场，方向垂直于回路平面，回路CD 段为滑动导线，它以匀速段为滑动导线，它以匀速V 远离远离A 端运动，并始终保持回路是等边三角形，设滑动导线端运动，并始终保持回路是等边三角形，设滑动导线CD 到到A 端的垂直距离为端的垂直距离为x，且时间，且时间t=0 时，时，x=0, 试求，在下述两种不同的磁场情况下，回路中的感应电动试求，在下述两种不同的磁场情况下，回路中的感应电动势和时间势和

25、时间t 的关系。的关系。SBtm )( dtdmi xtgxtB032033tvB2203tvBtBB0)2( 0B常矢量常矢量方向：逆时针方向：逆时针3无限长直导线通过电流无限长直导线通过电流I，方向向上，导线旁有长，方向向上，导线旁有长度度L金属棒，绕其一端金属棒，绕其一端O 在平面内顺时针匀速转动，角在平面内顺时针匀速转动，角速度为速度为，O 点至导线垂直距离点至导线垂直距离r0 , 设长直导线在金属设长直导线在金属棒旋转平面内，试求：棒旋转平面内，试求：（1）金属棒转至与长直导线平行、且）金属棒转至与长直导线平行、且O 端向下时棒内端向下时棒内感应电动势大小和方向；感应电动势大小和方向

26、；（2）金属棒转至与长直导线垂直、且）金属棒转至与长直导线垂直、且O 端靠近导线时端靠近导线时棒内的感应电动势的大小和方向。棒内的感应电动势的大小和方向。解解: :()dBdl0()LLBdllBdl220011222IBLLr3无限长直导线通过电流无限长直导线通过电流I，方向向上，导线旁有长度，方向向上，导线旁有长度L金属棒，金属棒，绕其一端绕其一端O 在平面内顺时针匀速转动，角速度为在平面内顺时针匀速转动，角速度为，O 点至导点至导线垂直距离线垂直距离r0 , 设长直导线在金属棒旋转平面内，试求：设长直导线在金属棒旋转平面内，试求：（1）金属棒转至与长直导线平行、且）金属棒转至与长直导线平

27、行、且O 端向下时，棒内感应电端向下时，棒内感应电动势大小和方向；动势大小和方向；（2）金属棒转至与长直导线垂直、且）金属棒转至与长直导线垂直、且O 端靠近导线时，棒内的端靠近导线时，棒内的感应电动势的大小和方向。感应电动势的大小和方向。0()LLB dlBdl0002LIrdrrr 0002 ()LIrdrrr0000ln2IrLLrr 4. 如图，真空中长直导线通有电流如图，真空中长直导线通有电流I=I(t)，有一带滑动边，有一带滑动边矩形导线框与长直导线平行共面，二者相距矩形导线框与长直导线平行共面，二者相距a，线框滑动，线框滑动边与长直导线垂直，长度为边与长直导线垂直，长度为b，并且以

28、匀速，并且以匀速滑动，若忽滑动，若忽略线框中自感电动势，开始时滑动边与对边重合。求：略线框中自感电动势，开始时滑动边与对边重合。求：（1）任意时刻矩形线框内的动生电动势；）任意时刻矩形线框内的动生电动势；（2）任意时刻矩形线框内的感应电动势）任意时刻矩形线框内的感应电动势。tdxxISdBbaam 20abaIt ln20 abaIBdxbaa ln20 动动)(ln20ItdtdIabadtdm 5.如图，在磁感应强度如图，在磁感应强度B=0.5T匀强磁场中有一导轨，导匀强磁场中有一导轨，导轨平面垂直磁场，长轨平面垂直磁场，长0.5m导线导线AB在导轨上无摩擦以速在导轨上无摩擦以速度向右运动

29、度向右运动 ，在运动过程中，回路总电阻，在运动过程中，回路总电阻R=0.2。不变。求不变。求1sm4 （1）导线AB运动时产生的动生电动势；（2）电阻R上消耗的功率；（3）导线AB受到的磁场力。 （1）导线AB运动时产生的动生电动势；（2）电阻R上消耗的功率；（3）导线AB受到的磁场力。 （1）导线）导线AB产生动生电动势；产生动生电动势；（2）电阻）电阻R上消耗的功率；上消耗的功率；（3）导线）导线AB受到的磁场力。受到的磁场力。 )(1)1(VBLi A到到B )(5)2(2WRPi IBdlBlIddF )3()(5 ARIi )(25. 10NBIlIBdldFFL 7.7.为了在一个

30、为了在一个1F1F的电容器内产生的电容器内产生1A1A的瞬时位移电流的瞬时位移电流加在电容器上的电压变化率应该是多大？加在电容器上的电压变化率应该是多大？16100 . 1 VsCUq dtdUCdtdqIddSJIdSdtDJdtEr0)0dUtr（tUdSr0SJdtUCCIdtdU 由电流的连续性由电流的连续性dtdqIId2. 一长直导线中通有电流一长直导线中通有电流I, 在其旁有一半径为在其旁有一半径为R 半金属半金属圆环圆环ab，二者共面，且直径，二者共面，且直径ab 与直电流垂直，环心与直与直电流垂直，环心与直电流相距电流相距L,当半圆环以速度当半圆环以速度v 平行直导线运动时，

31、试求平行直导线运动时，试求 (1)半圆环两端电势差半圆环两端电势差UaUb; (2)那端电势高？那端电势高？a 端高。端高。0直直弧弧 RLRLBvdx直直弧弧 RLRLIvln20 弧弧6. 解：在环倒下过程中偏离竖直方向解：在环倒下过程中偏离竖直方向 角时角时通过环面的磁通量为通过环面的磁通量为引起的感应电动势为引起的感应电动势为圆环的电阻为圆环的电阻为环中感应电流为环中感应电流为该电流的磁矩为该电流的磁矩为所受磁力矩为所受磁力矩为平衡的重力矩为平衡的重力矩为sinsin21rBBSm)/(cos/21dtdrBdtdm2211/2rrRSL)/(cos/22121dtdrrBRi)/(c

32、os2231221dtdrrBiSpm)/(coscos222312221dtdrrBBpMmmsin1rFMg(A) 角速度从小到大，角加速度从大到小角速度从小到大，角加速度从大到小 ;综合练习（一）一、选择题一、选择题1. 一小球沿斜面向上运动，其运动方程为一小球沿斜面向上运动，其运动方程为 (SI)则小球运动到最高点的时刻是则小球运动到最高点的时刻是245tts5st(D)8st(C)2st(B)s 4t)A(2. 均匀细棒均匀细棒OA可绕通过其一端可绕通过其一端O而与棒垂直的水平固定而与棒垂直的水平固定光滑轴转动，如图所示。今使棒从水平位置由静止开始光滑轴转动，如图所示。今使棒从水平位

33、置由静止开始自由下落，在棒摆动到竖直位置的过程中，下述说法哪自由下落，在棒摆动到竖直位置的过程中，下述说法哪一种是正确的一种是正确的?(B) 角速度从小到大，角加速度从小到大角速度从小到大，角加速度从小到大(C) 角速度从大到小，角加速度从大到小角速度从大到小，角加速度从大到小 ;(D) 角速度从大到小，角加速度从小到大角速度从大到小，角加速度从小到大AO BABAJJBJJA .4. 两个均质圆盘两个均质圆盘A和和B密度分别为密度分别为 A和和 B ，若，若 A B , 但两圆盘质量与厚度相同，如两盘对通但两圆盘质量与厚度相同，如两盘对通过盘心垂直于盘面轴的转动惯量各为过盘心垂直于盘面轴的转

34、动惯量各为JA和和JB ，则则dRm2 大大小小不不能能确确定定、BABAJJDJJC. 5. 温度、压强相同的氦气和氧气，它们分子的温度、压强相同的氦气和氧气，它们分子的平均动能平均动能 和平均平动动能和平均平动动能 w有如下关系：有如下关系： 都相等都相等 A.w和和B.w相等，相等， 不等不等 C.w相等，相等， 不等不等 D.都不相等都不相等 w和和6. 用下列两种方法用下列两种方法(1) 使高温热源的温度使高温热源的温度T1升高升高T；(2) 使低温热源的温度使低温热源的温度T2降低同样的降低同样的T值，分别可使值，分别可使卡诺循环的效率升高卡诺循环的效率升高 12和和 ，两者相比：

35、，两者相比： 21A 12B 21C D 无法确定哪个大。无法确定哪个大。 7对一定量理想气体，下述几个过程中不可能发生的是对一定量理想气体，下述几个过程中不可能发生的是 A从外界吸收热量温度降低从外界吸收热量温度降低 B从外界吸热同时对外界作功从外界吸热同时对外界作功C吸收热量同时体积被压缩吸收热量同时体积被压缩 D等温下的绝热膨胀等温下的绝热膨胀 8. 如图所示，两个如图所示，两个“无限长无限长”的、半径的、半径分别为分别为R1和和R2的共轴圆柱面均匀带电，的共轴圆柱面均匀带电，轴线方向单位长度上的带电量分别为轴线方向单位长度上的带电量分别为 1和和 2，则在内圆柱面里面、距离轴线为则在内

36、圆柱面里面、距离轴线为R 处处 P 点的电场强度大小点的电场强度大小 r2A021 20101R2R2B 2 0.DR4.C101 1 2 2RrPO1R9. 真空中一半径为真空中一半径为R的球面均匀带电的球面均匀带电Q，在球心，在球心O处有一处有一带电量为带电量为q的点电荷，如图所示。设无穷远处为电的点电荷，如图所示。设无穷远处为电 势零势零点，则在球内离球心点，则在球内离球心O距离为距离为r的的P点处电势为点处电势为 )RqQrq(4q.Dr4Qq.C)RQrq(4q.Br4q.A0000 10. 在带电量为在带电量为Q的点电荷的点电荷A静电场中，将另一带电静电场中，将另一带电量为量为q

37、的点电荷的点电荷B从从 a点移到点移到 b点，点，a、b两点距离点电两点距离点电荷荷 A的距离分别为的距离分别为 r1和和 r2，如图所示。则在电荷移动，如图所示。则在电荷移动过程中电场力做的功为过程中电场力做的功为 )r1r1(4qQ.C210 A1ra2rbQ-)r1r1(4Q.A210 )r1r1(4qQ.B210 )rr(4qQ.D120 D11. 真空中电流元真空中电流元 与电流元与电流元 之间的相互作用是之间的相互作用是这样进行的：这样进行的： 1lId12lId2A直接进行作用，且服从牛顿第三定律直接进行作用，且服从牛顿第三定律;11dlI与与22d lIB11dlI22d lI

38、由由 产生的磁场与产生的磁场与 产生的磁场之间相互作用产生的磁场之间相互作用, 且服从牛顿第三定律且服从牛顿第三定律;C由由 11dlI产生的磁场与产生的磁场与 22d lI产生的磁场之间相互作用产生的磁场之间相互作用,但不服从牛顿第三定律但不服从牛顿第三定律由由 11dlI产生的磁场与产生的磁场与 22d lI进行作用，进行作用， 或由或由 22d lI产生产生的磁场与的磁场与11dlI进行作用，进行作用，不服从牛顿第三定律不服从牛顿第三定律12. 电流元电流元lId是圆电流线圈自身的一部分，则是圆电流线圈自身的一部分，则 A电流元受磁力为电流元受磁力为0 B电流元受磁力不为电流元受磁力不为

39、0，方向沿半径向外，方向沿半径向外 C电流元受磁力不为电流元受磁力不为0，方向指向圆心，方向指向圆心 D电流元受磁力不为电流元受磁力不为0，方向垂直圆电流平面，方向垂直圆电流平面 2. 半径为半径为30cm的飞轮的飞轮,从静止开始以从静止开始以0.5rad/s2的匀角加速的匀角加速度转动，则飞轮边缘上一点在飞轮转过度转动，则飞轮边缘上一点在飞轮转过 240时的切向时的切向加速度的大小加速度的大小 at 0.15 m/s2 ， 法向加速度的大小法向加速度的大小an m/s2 。 二、填空题二、填空题1. 一质点的运动方程为一质点的运动方程为 ,则在则在t由由0至至4 s的的时间间隔内，质点的位移

40、大小为时间间隔内，质点的位移大小为 8m ，在，在t由由0到到4 s的时间间隔内质点走过的路程为的时间间隔内质点走过的路程为 10m 。 SI)(tt6x2 3一定量的理想气体处于热动平衡状态时，此热力学一定量的理想气体处于热动平衡状态时，此热力学系统不随时间变化的三个宏观量是系统不随时间变化的三个宏观量是_, 而随时间不断变化的微观量是而随时间不断变化的微观量是_. T,V,P等等 mm,221 4 . 04. 一个作可逆卡诺循环的热机，其效率为一个作可逆卡诺循环的热机，其效率为 ,它的逆过它的逆过程的致冷系数程的致冷系数w=T2 T1-T2 ,则则 与与w的关系为的关系为 w 11 5.

41、1mol理想气体理想气体(设设 =CP/CV为已知为已知)的循环过程如的循环过程如TV图图所示，其中所示，其中C A为绝热过程，为绝热过程，A点状态参量点状态参量( T1,V1),和和B点点的状态参量的状态参量(T1,V2)为已知。试求点为已知。试求点C的状态参量的状态参量: T1TV1V2VABCO2T CV CT Cp2V1121)(TVV 11212)(TVVVR 6. 热力学第二定律的克劳修斯叙述是热力学第二定律的克劳修斯叙述是 热量不能自动的从低温物体传向高温物体热量不能自动的从低温物体传向高温物体开尔文叙述是开尔文叙述是 不能制造一种循环动作的热机，只从一个热源不能制造一种循环动作

42、的热机，只从一个热源吸取热量，使之完全变成有用的功，而其他物体不吸取热量，使之完全变成有用的功，而其他物体不发生任何变化发生任何变化7. 熵是熵是 系统运动的混乱度的系统运动的混乱度的 定量量度。若一定量的理定量量度。若一定量的理想气体经历一个等温膨胀过程，它的熵将想气体经历一个等温膨胀过程，它的熵将 增加增加 8. A、B为真空中两个平行的为真空中两个平行的“无限大无限大”均匀带电平面，已均匀带电平面，已知两平面间的电场强度大小为知两平面间的电场强度大小为E0 , 两平面外侧电场强度两平面外侧电场强度大小都为大小都为 E0 / 3 ，方向如图。则，方向如图。则A、 B两平面上的电荷面两平面上

43、的电荷面密度分别为密度分别为 A= , B= .AB30E0E30E0B0A022E 0032E 0034E 9. 图示为一边长均为图示为一边长均为a的等边三角形，其的等边三角形，其三个顶点分别放置着电量为三个顶点分别放置着电量为q、2q、3q的的三个正点电荷若将一电量为三个正点电荷若将一电量为Q的正点电荷的正点电荷从无穷远处移至三角形的中心从无穷远处移至三角形的中心O处，则外处，则外力需作功力需作功A qq2q3Oaaa0B0A022E31 a2qQ330 BnRBB任意曲面S60S 11. 在匀磁强场在匀磁强场 中，取一半径中，取一半径R的圆，圆的法线的圆，圆的法线 与与 成成60o角，如

44、图所示。则通过以该圆周为边线的如图所示角，如图所示。则通过以该圆周为边线的如图所示的任意曲面的任意曲面 S的磁通量的磁通量B n B SBs2md2RB21 os1m60cosBSSB d2RB21 10. 半径为半径为R、具有光滑轴的定滑轮边缘绕一细绳、具有光滑轴的定滑轮边缘绕一细绳 ，绳，绳下端挂一质量为下端挂一质量为m的物体，绳的质量可以忽略，绳与定的物体，绳的质量可以忽略，绳与定滑轮之间无相对滑动，若物体下落的加速滑轮之间无相对滑动，若物体下落的加速 度为度为a,则定滑则定滑轮对轴的转动惯量轮对轴的转动惯量J =aRmamg2)( 三、计算题三、计算题1. 如图所示，质点如图所示，质点

45、P在水平面内沿一半径为在水平面内沿一半径为R = 2m的圆轨道转动。转动的角速度的圆轨道转动。转动的角速度 与时间与时间t的函的函数关系为数关系为 =kt2(k为常数为常数)。已知。已知t=2s时，质点的时，质点的速度值为速度值为32m/s。试求。试求t=1s时，质点时，质点P的速度与加的速度与加速度的大小。速度的大小。 32kt2R2t2 4k smt/81 kt2dtd 2/16smRat 22/32smRan 222/516)(21smaaant 解解 28t 2. 有一半径为有一半径为R的圆形平板放在水平桌面上，平板的圆形平板放在水平桌面上，平板与水平桌面的摩擦系数为与水平桌面的摩擦系

46、数为u，若平板绕通过其中心，若平板绕通过其中心且垂直板面的固定轴以角速度且垂直板面的固定轴以角速度 0 开始旋转，它将开始旋转，它将在旋转几圈后停止？在旋转几圈后停止？Rmg32rdr2RmgrMR02f 20210 IMf gRn 163220 解解gdmrdMf rdr2Rmgr2 3. 一卡诺热机一卡诺热机(可逆的可逆的)，当高温热源的温度为，当高温热源的温度为127oC, 低温低温热源温度为热源温度为27oC时，其每次循环对外作净功时，其每次循环对外作净功8000J。今维。今维持低温热源的温度不变，提高高温热源温度，使其每次持低温热源的温度不变，提高高温热源温度，使其每次循环对外作净功

47、循环对外作净功10000J 。若两个卡诺循环都工作在相同。若两个卡诺循环都工作在相同的两条绝热线之间，试求：的两条绝热线之间，试求：(1) 第二个循环热机的效率；第二个循环热机的效率；(2) 第二个循环的高温热源的温度。第二个循环的高温热源的温度。AQATTT2121 J24000Q2 112T300TAQA K425T1 %30 两循环工作在相同的两条绝热线之间，且低温热源的两循环工作在相同的两条绝热线之间，且低温热源的温度不变，故温度不变，故Q2不变。不变。解：解：4. 一半径为一半径为R、长度为、长度为L的均匀带电圆柱面，总的均匀带电圆柱面，总电量为电量为Q，试求端面处轴线上试求端面处轴

48、线上P点的电场强度。点的电场强度。 QLPR解解:dxLQdq 23220)(4xRLQxdxdE )11(422LRRLQE 0Q 若若轴轴负负方方向向沿沿xE5. 图示为一个均匀带电的球层，其电荷体密度为图示为一个均匀带电的球层，其电荷体密度为 球层内表面半径为球层内表面半径为R1 ，外表面半径为，外表面半径为R2 。设。设无穷远处为电势零点，求无穷远处为电势零点，求空腔内空腔内任一点的电势。任一点的电势。 21R2ROrdq41dU0 drr4dq2 21RR0r4dqU内内解：解：)RR(2r4drr421220RR0221 6. 一球形电容器，内球壳半径为一球形电容器，内球壳半径为R

49、1，外球壳半径，外球壳半径为为R2，两球壳间充满了相对介电常数为，两球壳间充满了相对介电常数为r的各向的各向同性均匀电介质，设两球壳间电势差为同性均匀电介质，设两球壳间电势差为U12，求，求:(1) 电容器的电容电容器的电容;(2) 电容器储存的能量。电容器储存的能量。 12210r12RRRR4UqC 212eCU21W 解：2r4qE 间间 21RR12EdrU)R1R1(4q21 12212210rRRURR2 7. 带电刚性细杆带电刚性细杆AB，电荷线密度为，电荷线密度为 ，绕垂直于，绕垂直于直线的轴直线的轴O以以 角速度匀速转动角速度匀速转动 (O点在细杆点在细杆AB延延长线上长线上

50、)，求：，求： (1) O点的磁感应强度点的磁感应强度(2) 磁矩磁矩 (3) 若若ab，求，求oBmP。及及moPBOabAB drdq )1dqdI 2 rdrrdIdB 4200 abardrBbaa ln44000 0 解解7.带电刚性细杆带电刚性细杆AB，电荷线密度为，电荷线密度为 ，绕垂直于，绕垂直于直线的轴直线的轴O以以 角速度匀速转动角速度匀速转动 (O点在细杆点在细杆AB延延长线上长线上)，求：，求： (1) O点的磁感应强度点的磁感应强度 (2) 磁矩磁矩 (3) 若若ab，求，求oBmP。及及moPBOabAB drr21dIrdP)222m 332)(621abadrr

51、Pbaam 0 7. 带电刚性细杆带电刚性细杆AB，电荷线密度为，电荷线密度为 ，绕垂直于，绕垂直于直线的轴直线的轴O以以 角速度匀速转动角速度匀速转动 (O点在细杆点在细杆AB延延长线上长线上)，求：，求： (1) O点的磁感应强度点的磁感应强度(2) 磁矩磁矩 (3) 若若ab，求，求oBmP。及及moPBOabAB 方方向向：2baab2ISP22m 方向：方向：a4ba2b2a2IB)3000 8任意形状的一段导线任意形状的一段导线ab，其中通有电流，其中通有电流I，导线，导线放在和均匀磁场放在和均匀磁场 垂直的平面内。证明导线垂直的平面内。证明导线ab所受所受的力等于的力等于a到到b

52、间载有同样电流的直导线所受力。间载有同样电流的直导线所受力。 图例68yIaxdFxFddFyBbBIdldF BIdysinBIdldFX BIdxcosBIdldFy 000 BIdyFxBIabBIdxFaby 0B一、选择题一、选择题1一质点在一质点在oy轴运动，其运动方程为轴运动，其运动方程为y=4t2-2t3，则质点返回原点时的速度和加速度则质点返回原点时的速度和加速度 （A）8m/s, 16m/s2 ; （B）-8m/s, 16m/s2; （C）-8m/s, -16m/s2 ; （D）8m/s, -16m/s2综合练习题（二）综合练习题（二）2一粒子在力场一粒子在力场 rrF2

53、中运动，其中中运动，其中 r是粒子是粒子 位置矢量。如果没有其他的力，下列量中哪些量位置矢量。如果没有其他的力，下列量中哪些量是守恒量（是守恒量（1）机械能；（）机械能；（2）动量；（）动量；（3）对原）对原点的角动量。点的角动量。 A只有（只有（1） B只有（只有（3） C.（1）和（）和（2） D.（1）和（）和（3） 3. 质点在平面上作一般曲线运动，其瞬时速度为质点在平面上作一般曲线运动，其瞬时速度为，瞬时速率为，瞬时速率为 ,某一段时间内的平均速度为某一段时间内的平均速度为 ,平均速率为平均速率为 ,它们之间的关系必定有它们之间的关系必定有Avvvv ,Bvvvv ,Cvvvv ,D

54、vvvv ,4. 一质点在平面上运动，已知质点位置矢量的表一质点在平面上运动，已知质点位置矢量的表示式为示式为jbtiatr22 A 匀速直线运动匀速直线运动 B 变速直线运动变速直线运动C 抛物线运动抛物线运动 D 一般曲线运动一般曲线运动(其中其中a、b为常量为常量)则该质点作则该质点作5力力 (SI)作用在质量作用在质量m2 kg的物体上，的物体上，i tF12使物体由原点从静止开始运动，则它在使物体由原点从静止开始运动，则它在3秒末的动量应为：秒末的动量应为：154 smkgiA154 smkgiB127 smkgiC127 smkgiD6. 关于温度的意义，有下列几种说法：关于温度的

55、意义，有下列几种说法： (1) 气体的温度是分子平均平动动能的量度。气体的温度是分子平均平动动能的量度。 (2) 气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现，具气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现，具 有统计意义。有统计意义。 (3) 温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同。温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同。 (4) 从微观上看，气体的温度表示每个气体分子的冷热从微观上看，气体的温度表示每个气体分子的冷热 程度。上述说法中正确的是：程度。上述说法中正确的是： A. (1)、(2)、(4) B. (1)、(2)、(3) C. (2)、(3)、(4) D. (1)、(3)、(4

56、)7. 如果卡诺热机的循环曲线所包围的面积从图中的如果卡诺热机的循环曲线所包围的面积从图中的abcda 增大为增大为 a b c d a ，那么循环，那么循环abcda 与与a b c d a 所作的功和所作的功和热机效率变化情况是：热机效率变化情况是： A. 净功增大，效率提高。净功增大，效率提高。 B. 净功增大，效率降低。净功增大，效率降低。 C. 净功和效率都不变。净功和效率都不变。 D. 净功增大，效率不变。净功增大，效率不变。81mol刚性双原子分子理想气体，当温度为刚性双原子分子理想气体，当温度为T时，其时，其 内能为内能为 RT23.AkT23.BRT25.CkT25.D2T1

57、TabbccdVOp9对于室温下的双原子分子理想气体，在等压对于室温下的双原子分子理想气体，在等压膨胀的情况下，系统对外所作的功与从外界吸膨胀的情况下，系统对外所作的功与从外界吸收的热量之比收的热量之比 A/Q 等于等于 A. 1/3 B. 1/4 C. 2/5 D. 2/710一定量的理想气体向真空作绝热自由膨一定量的理想气体向真空作绝热自由膨胀，体积由胀，体积由V1增至增至V2，在此过程中气体的，在此过程中气体的 A. 内能不变，熵增加内能不变，熵增加 B. 内能不变，熵减少内能不变，熵减少 C. 内能不变，熵不变内能不变，熵不变 D. 内能增加，熵增加内能增加，熵增加12.某电场的电力线

58、分布情况如图所示，一负电荷从某电场的电力线分布情况如图所示，一负电荷从M点移到点移到N点。有人根据这个图得出下列几点结论，其中点。有人根据这个图得出下列几点结论，其中哪点是正确的？哪点是正确的？ A. 电场强度电场强度EM EN； B. 电势电势UM UN； C. 电势能电势能WM 0。 C. 半径为半径为R、电荷体密度为、电荷体密度为 (A为常数为常数)的非均匀带电球体。的非均匀带电球体。 MNAr 21rEORrE11. 图示为一具有球对称性分布的静电场的图示为一具有球对称性分布的静电场的E r关系曲关系曲线线 ， 请指出该静电场请指出该静电场E是由下列哪种带电体产生的。是由下列哪种带电体

59、产生的。A. 半径为半径为R的均匀带电球面；的均匀带电球面；B. 半径为半径为R的均匀带电球体；的均匀带电球体； D. 半径为半径为R、电荷体密度为、电荷体密度为 (A为常数为常数)的非均匀带电球体；的非均匀带电球体；rA/ 二、填空题二、填空题1一质点沿一质点沿x轴运动，其运动方程为轴运动，其运动方程为x52tt2（x以以m为单位）。质点的初速度为为单位）。质点的初速度为 ，第，第4秒末的速度秒末的速度为为 。2一质点以一质点以 （m/s）的匀速率作半径为）的匀速率作半径为5m有圆周运动。有圆周运动。该质点在该质点在5s内的平均速度的大小内的平均速度的大小为为 。平均加速度的大小为。平均加速

60、度的大小为 。NF st3047O3质量质量m为为10kg的木箱放在地面上，在水平拉力的木箱放在地面上，在水平拉力F的作用的作用下由静止开始沿直线运动，其拉力随时间的变化关系如图下由静止开始沿直线运动，其拉力随时间的变化关系如图所示。若已知木箱与地面间的摩擦系数所示。若已知木箱与地面间的摩擦系数 为为0.2，那么在，那么在t4s时，木箱的速度大小为时，木箱的速度大小为 ；在在t7s时，木箱的时，木箱的速度大小为速度大小为 。(g取取10ms-2)sm/2sm/6 sm/22/4 . 0sm sm/4s/m5 . 24一质量为一质量为m、长为、长为2l匀质棒放在水平桌面上，匀质棒放在水平桌面上，