2021～2021普通物理B(上)(A卷)试卷及答案

1、 8/820212021普通物理B(上)(A卷)试卷及答案 安徽大学20072008学年第 2 学期 普通物理B (上)考试试卷（A 卷） （闭卷 时间120分钟） 一、选择题（每小题3分，共30分） 1一个圆锥摆的摆线长为l ，摆线与竖直方向的夹角恒为，如图所示则摆锤转动的周期为 (A) g l . (B) g l cos . (C) g l 2. (D) g l cos 2 . 2如图所示，木块m 沿固定的光滑斜面下滑，当下降h 高度时，重力作功的瞬时功率是 (A) 2 1) 2(gh mg . (B) 2 1) 2( cos gh mg . (C) 2 1)2 1(sin gh mg .

2、 (D) 21)2(sin gh mg . 3质点的质量为m ，置于光滑球面的顶点A 处(球面固定不动)，如图 所示当它由静止开始下滑到球面上B 点时，它的加速度的大小为 (A) )cos 1(2-=g a (B) sin g a = (C) g a = (D) 2222sin )cos 1(4g g a +-= 4设有一“无限大”均匀带正电荷的平面取x 轴垂直带电平面，坐 标原点在带电平面上，则其周围空间各点的电场强度E 随距离平面的 位置坐标x 变化的关系曲线为(规定场强方向沿x 轴正向为正，反之为 负) x 院/系 年级 专业 姓名 学号 答 题 勿 超 装 订 线 装订线 5在电荷为Q

3、 的点电荷A 的静电场中，将另一电荷为q 的点电荷B 从a 点移到b 点a 、b 两点距离 点电荷A 的距离分别为r 1和r 2，如图所示则移动过程中电场力作的功为 (A) ? ?-210 114r r Q (B) ? ?-210114r r (C) ? ? ?-210114r r (D) ()1204r r - 6两个半径相同的金属球，一为空心，一为实心，把两者各自孤立时的电容值加以比较，则 (A) 空心球电容值大 (B) 实心球电容值大 (C) 两球电容值相等 (D) 大小关系无法确定 7将一空气平行板电容器接到电源上充电到一定电压后，断开电源再将一块与极板面积相同的金属板平行地插入两极板

4、之间，如图所示则由于金属板的插入及其所放位置的不同，对电容器储能的影响为 (A) 储能减少，但与金属板相对极板的位置无关 (B) 储能减少，且与金属板相对极板的位置有关 (C) 储能增加，但与金属板相对极板的位置无关 (D) 储能增加，且与金属板相对极板的位置有关 8在阴极射线管外，如图所示放置一个蹄形磁铁，则阴极射线将 (A) 向下偏 (B) 向上偏 (C) 向纸外偏 (D) 向纸内偏 9真空中一根无限长直细导线上通电流I ，则距导线垂直距离为a 的空间某点处的磁能密度为 (A) 200)2(21a I (B) 2 00)2(21a I (C) 20)2(21I a (D) 200)2(21

5、a I 10电位移矢量的时间变化率t D d /d 的单位是 (A) 库仑米2 (B) 库仑秒 (C) 安培米2 (D) 安培?米2 二、填空题（共30分） 11图中，沿着半径为R 圆周运动的质点，所受的几个力中有一个是恒力0F ， 方向始终沿x 轴正方向，即i F F 00=.当质点从A 点沿逆时针方向走过3/4 圆周到达B 点时，力0F 所作的功为W r 1 12有两个弹簧，质量忽略不计，原长都是10cm ，第一个弹簧上端固定，下挂一个质量为m 的物体后，长11cm ，而第二个弹簧上端固定，下挂一质量为m 的物体后，长13cm ，现将两弹簧串联，上端固定，下面仍挂一质量为m 的物体，则两弹

6、簧的总长为 13质量m 1kg 的物体，在坐标原点处从静止出发在水平面内沿x 轴运动，其所受合力方向与运动方向相同，合力大小为F 32x (SI)，那么，物体在开始运动的3m 内，合力所作的功W ；当x 3m 时，其速率v 14图中所示的装置中，质量为m 1的物体放在光滑水平桌面上，略去轴上摩擦以及滑轮和绳的质量，且假设绳不可伸长，则m 1的加速度a 1 = 15质量m 的小球，以水平速度0v 与光滑桌面上质量为M 的静止斜劈作完全弹性碰撞后竖直弹起，则碰撞后斜劈的运动速度值v = ；小球上升的高度h = 16一闭合面包围着一个电偶极子，则通过此闭合面的电场强度通量e 17想象电子的电荷e 均

7、匀分布在半径r e 1.410- 15 m (经典的电子半径)的球表面上，电子表面附近 的电势(以无穷远处为电势零点)U ( 419109 N m 2/C 2，e 1.610-19 C) 18带有N 个电子的一个油滴，其质量为m ，电子的电荷大小为e 在重力场中由静止开始下落(重力加速度为g )，下落中穿越一均匀电场区域，欲使油滴在该区域中匀速下落，则电场的方向为 ，大小为 19均匀磁场的磁感应强度B 与半径为r 的圆形平面的法线n 的夹角为 ，今以圆 周为边界，作一个半球面S ，S 与圆形平面组成封闭面，如图所示则通过S 面的磁通量 = 三、计算题（共40分） 20(本题10分) A 、 B

8、 、 C 为质量都是M 的三个物体，B 、C 放在光滑水平桌面上，两者间连有一段长为0.4m 的细绳，原先松放着B 、C 靠在一起，B 的另一侧用一跨过桌边定滑轮的细绳与A 相连(如图)滑轮和绳子的质量及轮轴上的摩擦不计，绳子不可伸长问： (1) A 、B 起动后，经多长时间C 也开始运动？ (2) C 开始运动时速度的大小是多少?(取g 10 m/s 2） 21(本题5分) 厚度为d 的“无限大”均匀带电导体板两表面单位面积上电荷之和为 试求图示离左板面距离为a 的一点与离右板面距离为b 的一点之间的电势差 22(本题5分) 有二根导线，分别长2米和3米，将它们弯成闭合的圆，且分别通以电流I

9、 1和I 2，已知两个圆电流在圆心处的磁感应强度大小相等，求圆电流的比值I 1 / I 2 23(本题5分) 在图示回路中，导线ab 可以在相距为0.10m 的两平行光滑导线LL 和MM 上水平地滑动整个回路放在磁感应强度为0.50T 的均匀磁场中，磁场方向竖直向上，回路中电流为4.0A 如要保持导线作匀速运动，求须加外力的大小和方向 1 2 a L 24(本题10分) 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，它到两长直导线的距离分别为r 1、r 2已知两导线中电流都为t I I sin 0=，其中I 0和为常数，t 为时间导线框长为a 宽为b ，求导线

10、框中的感应电动势 25. (本题5分) 如图所示，有一中心挖空的水平金属圆盘，内圆半径为R 1，外圆半径为R 2，圆盘可绕竖直中心轴 O O 以角速度匀速转动均匀磁场B 的方向竖直向上求圆盘的内圆边缘处C 点与外圆边缘A 点之 间的动生电动势的大小及指向 I I O x r 1 r 2 a b A 安徽大学20072008学年第 2 学期 普通物理B (上)（A 卷）考试试题参考答案及评分标准 一、选择题(共30分) 1D 2D 3D 4C 5C 6C 7A 8B 9B 10C 二、填空题(共30分) 11(本题3分) 0F R - 3分 12(本题3分) 24cm 3分 13(本题4分) 1

11、8J 2分 6m/s 2分 14(本题3分) 2 1242m m g m + 3分 15(本题5分) 0v M m 2分 2 02v Mg m M - 3分 16(本题3分) 0 3分 17(本题3分) -1.03106 V 3分 18(本题3分) 从上向下 1分 mg /( Ne ) 2分 19(本题3分) cos 2B r - 3分 三、计算题(共40分) 20(本题10分) 解：(1) 设A ，B 间绳中张力为T ，分别对A 、B 列动力学方程 M A g T =M A a 1分 T =M B a 1分 解得 a =Mg / (M A +M B ) 由 M A = M B = M a 2

12、 1 g 1分 设B 、C 之间绳长为l ，在时间t 内B 物体作匀加速运动，有 l 2 1at 2 gt 2/4 ， t=g l /4=0.4 s 2分 (2) B 和C 之间绳子刚拉紧时，A 和B 所达到的速度为 v at 21gt 2 1 100.42.0 m/s 令B 、C 间拉紧后，C 开始运动时A 、B 、C 三者的速度大小均变为V ，由动量定理(设三者速度变化过程中T AB 为AB 间绳中平均张力，T BC 为BC 间绳中平均张力,为过程时间) M A V - M A v = T AB (M A gT AB ) 2分 M B V M B v =T AB T BC 1分 M C V

13、 0 = T BC 1分 得 (M A + M B + M C )V = ( M A + M B ) v V = 3313 2 )(.M M M M C B A B A =+v M v m/s 1分 21(本题5分) 解：选坐标如图由高斯定理，平板内、外的场强分布为 E = 0 (板内) )2/(0=x E (板外) 2分 1、2两点间电势差 ? =-2 1 21d x E U U x x x d b d d d a d 2d 22 /2 /02 /)2/(0?+-+-+-=)(20a b -= 3分 22(本题5分) 解： 1 1 012R I B = ， 2 2 022R I B = 3分

14、 1 由 21B B = 得: 2211/R I R I = 3 222212121=R R R R I I 2分 23(本题5分) 解：导线ab 中流过电流I ，受安培力IlB F =1，方向水平向右，为保持导线作匀速运动，则必须加力2F ，12F F =， 2F 方向与1F 相反，即水平向左，如图所示 2 分 20.012=IlB F F N 3分 24(本题10分) 解：两个载同向电流的长直导线在如图坐标x 处所产生的磁场为 012 1 1 ()2I B x x r r =+-+ 2 分 选顺时针方向为线框回路正方向，则 )d d ( 211 11 2 10? ? ?+-+ = = b r r b r r r r x x x x Ia BdS 3分 )ln(22 2110