大学物理习题集.doc

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大学物理习题集

一、选择题

1.一运动质点在时刻t位于矢径r (x,y) 的末端处,其速度大小为

(A)(B) (C) (D)

2.质点作半径为R的匀速率圆周运动,每T秒转一圈. 在3T时间间隔内其平均速度与平均速率分别为

(A)(B) (C) 0 ,0 (D)

3.下列运动中,a保持不变的是

(A)单摆的摆动(B) 匀速率圆周运动

(C)行星的椭圆轨道运动(D) 抛体运动

4.质点作曲线运动,位置矢量r ,路程s,aτ为切向加速度,a为加速度大小,v为速率,则有

(A)(B) (C) (D)

5.如图所示,两个质量相同的小球由一轻弹簧相连接,再用一细绳悬挂于天花板上,并处于静止状态.在剪断绳子的瞬间,球1和球2的加速度分别为

(A)g ,g (B)0 ,g(C)g ,0 (D)2g,0

6.如图所示,物体A置于水平面上,滑动摩擦因数为μ.现有一恒力F作用于物体A 上,欲使物体A获得最大加速度,则力F与水平方向的夹角θ应满足

(A)(B)(C)(D)

7. 如图所示,两物体A和B的质量分别为m1和m2,相互接触放在光滑水平面上,物体受到水平推力F的作用,则物体A对物体B的作用力等于

(A)(B)F (C)(D)

题5图题6图题7图

8.质量为m的航天器关闭发动机返回地球时,可以认为仅在地球的引力场中运动.地球质量为M,引力常量为G.则当航天器从距地球中心R1 处下降到R2 处时,其增加的动能为(A)(B)(C)(D)

9.质量为m的航天器关闭发动机返回地球时,可以认为仅在地球的引力场中运动.地球质量为M,引力常量为G.则当航天器从距地球中心R1 处下降到R2 处引力做功为(A)(B)(C)(D)

10.如图所示,倔强系数为k的轻质弹簧竖直放置,下端系一质量为m的小球,开始时弹簧处于原长状态而小球恰与地接触.今将弹簧上端缓慢拉起,直到小球刚好脱离地面为止,在此过程中外力作功为

(A)(B)(C)(D)

题10图题11图

11.如图所示,A、B两弹簧的倔强系数分别为k A 和k B ,其质量均不计.当系统静止时,两弹簧的弹性势能之比E pA / E pB 为

(A)(B)(C)(D)

12.一质点在外力作用下运动时,下列说法哪个正确?

(A)质点的动量改变时,质点的动能也一定改变.

(B)质点的动能不变时,质点的动量也一定不变.

(C)外力的功是零,外力的冲量一定是零.

(D)外力的冲量是零,外力的功也一定是零.

13.设速度为v的子弹打穿一木板后速度降为,子弹在运动中受到木板的阻力可看成是

恒定的.那么当子弹进入木块的深度是木块厚度的一半时,此时子弹的速度是(A)(B)(C)(D)

14.一轻质弹簧竖直悬挂,下端系一小球,平衡时弹簧伸长量为d. 今托住小球,使弹簧处于自然长度状态,然后将其释放,不计一切阻力,则弹簧的最大伸长量为(A)d (B)2d (C)3d (D)

15.下列关于功的说法中哪一种是正确的.

(A)保守力作正功时,系统内相应的势能增加.

(B)质点运动经一闭合路径,保守力对质点所作的功为零.

(C)作用力与反作用力大小相等,方向相反,所以两者所作功的代数和必定为零.

(D)质点系所受外力的矢量和为零,则外力作功的代数和也必定为零.

16.质量为m的小球,速度大小为v,其方向与光滑壁面的夹角为30°.小球与壁面发生完全弹性碰撞,则碰撞后小球的动量增量为

(A)–mv i (B)mv i (C)–mv j (D)mv j

题16图题17图题18图

17.如图所示,质量为m的小球用细绳系住,以速率v在水平面上作半径为R的圆周运动,当小球运动半周时,重力冲量的大小为

(A)(B)(C)0 (D)

18.如图所示,A、B两木块质量分别为m A和m B =m A,两者用轻质弹簧相连接后置于光滑水平面上. 先用外力将两木块缓慢压近使弹簧压缩一段距离后再撤去外力,则以后两木块运动的动能之比为

(A)2 (B)(C)(D)1

19.如图所示,光滑平面上放置质量相同的运动物体P和静止物体Q,Q与弹簧和挡板M相连,弹簧和挡板的质量忽略不计.P与Q碰撞后P停止,而Q以碰撞前P的速度运动.则在碰撞过程中弹簧压缩量达到最大时,此时有

(A)P的速度正好变为零(B)P与Q的速度相等

(C)Q正好开始运动(D)Q正好达到原来P的速度

题19图题20图

20.如图所示,质量分别为m1和m2的小球用一轻质弹簧相连,置于光滑水平面上.今以等值反向的力分别作用于两小球上,则由两小球与弹簧组成的系统

(A)动量守恒,机械能守恒(B)动量守恒,机械能不守恒

(C)动量不守恒,机械能守恒(D)动量不守恒,机械能不守恒

20.当一质点作匀速率圆周运动时,以下说法正确的是

(A)它的动量不变,对圆心的角动量也不变

(B)它的动量不变,但对圆心的角动量却不断变化

(C)它的动量不断改变,但对圆心的角动量却不变

(D)它的动量不断改变,对圆心的角动量也不断改变

21.有一花样滑冰运动员,可绕通过自身的竖直轴转动.开始时她的双臂伸直,此时的转动惯量为J0,角速度为 0. 然后她将双臂收回,使其转动惯量变为原来的二分之一,这时她的转动角速度将变为

(A)(B)(C)(D)

22.有一花样滑冰运动员,可绕通过自身的竖直轴转动.开始时她的双臂伸直,此时的

转动惯量为J0,角速度为ω0. 然后她将双臂收回,使其转动惯量变为原来的三分之一,这时她的转动角速度将变为

(A)(B)(C)(D)

23.如图所示,有一个小块物体置于光滑的水平桌面上,有一绳其一端连结此物体,另一端穿过桌面中心的小孔. 该物体以角速度ω作匀速圆周运动,运动半径为R . 今将绳从小孔缓慢往下拉,则物体( )(A)动能不变,动量、角动量改变(B)动量、角动量不变,动能改变

(C)角动量不变,动能、动量改变(D)动能、动量、角动量都不变24.有一均匀直棒一端固定,另一端可绕通过其固定端的光滑水平轴在竖直平面内自由摆动.开始时棒处于水平位置,今使棒由静止状态开始自由下落. 则在棒从水平位置摆到竖直位置的过程中,角速度和角加速度β将会如何变化

(A)和β都将逐渐增大(B)和β都将逐渐减小

(C)逐渐增大、β逐渐减小(D)逐渐减小、β逐渐增大

25.如果要将一带电体看作点电荷,则该带电体的

(A)线度很小(B)电荷呈球形分布

(C)线度远小于其它有关长度(D)电量很小.

26.以下说法中哪一种是正确的?

(A)电场中某点电场强度的方向,就是试验电荷在该点所受电场力的方向

(B)电场中某点电场强度的方向可由E=F/q0确定,其中q0为试验电荷的电量,q0可正、可负,F为试验电荷所受的电场力

(C)在以点电荷为中心的球面上,由该点电荷所产生的电场强度处处相同

(D)以上说法都不正确.

27.一边长为b的正方体,在其中心处放置一电量为q的点电荷,则正方体顶点处电场强度的大小为

(A)(B)(C)(D)

28.某种球对称性静电场的场强大小E随径向距离r变化的关系如图所示,请指出该电场是由下列哪一种带电体产生的

(A)点电荷

(B)半径为R的均匀带电球面

(C)半径为R的均匀带电球体

(D)无限长均匀带电直线.

29.由高斯定理的数学表达式=可知,下述各种说法中正确的是

(A)高斯面内电荷的代数和为零时,高斯面上各点场强一定处处为零

(B)高斯面内的电荷代数和为零时,高斯面上各点场强不一定处处为零

(C)高斯面内的电荷代数和不为零时,高斯面上各点场强一定处处不为零

(D)高斯面内无电荷时,高斯面上各点场强一定为零.

30.如图所示,一均匀电场的电场强度为E. 另有一半径为R的半球面,其底面与场强E平行,则通过该半球面的电场强度通量为

(A)0 (B)(C)(D)

题23图题30图题28图

31.静电场中某点P处电势的数值等于

(A)试验电荷q0置于P点时具有的电势能

(B)单位试验电荷置于P点时具有的电势能

(C)单位正电荷置于P点时具有的电势能

(D)把单位正电荷从P点移到电势零点时外力所作的功.

32.在某一静电场中,任意两点P1和P2之间的电势差决定于

(A)P1点的位置

(B)P2点的位置

(C)P1和P2两点的位置

(D)P1和P2两点处的电场强度的大小和方向.

33.半径为R的均匀带电球面的带电量为q. 设无穷远处为电势零点,则该带电体电场的电势U随距球心的距离r变化的曲线为

(A)(B)(C)(D)

题33图

34.一半径为R的均匀带电球面的带电量为q. 设无穷远处为电势零点,则球内(外)距离球心为r的P点处的电场强度的大小和电势为

(A),(B),

(C),(D),

35. 如图所示,边长为a的正方形线圈中通有电流I,此线圈在A点产生的磁感应强度B 的大小为

(A)(B)(C)(D)

36. 如图所示,四条皆垂直于纸面的无限长载流细导线,每条中的电流强度都为I. 这四条导线被纸面截得的断面及电流流向如图所示,它们组成了边长为a的正方形的四个顶角,则在图中正方形中点O的磁感应强度的大小B为

(A)(B)(C)(D)0

题35图题36图题37图题38图37、如图所示,一载流导线在同一平面内弯曲成图示状,O点是半径为R1和R2的两个半圆弧的共同圆心,导线在无穷远处连接到电源上. 设导线中的电流强度为I,则O点磁感应强度的大小是______.

(A)(B)

(C)(D)

38. 如图所示,在一圆电流所在的平面内,选取一个与圆电流相套嵌的闭合回路,则由安培环路定理可知

(A),且环路上任意一点(B),但环路上任意一点

(C),且环路上任意一点(D), 但环路上任意一点常量

36一通有电流I的细导线分别均匀密绕在半径为R和r的长直圆筒上形成两个单位长度匝数相等的螺线管(R=2r),两螺线管中的磁感应强度大小B R和B r应满足:

(A)B R=B r(B)2B R=B r(C)B R=2B r(D)B R=4B r

39.如图:金属棒ab在均匀磁场B中绕过c点的轴OO’转动,ac的长度小于bc,则:(A)a点与b点等电位(B)a点比b点电位高

(C)a点比b点电位低(D)无法确定

40.将导线折成半径为R的圆弧,然后放在垂直纸面向里的均匀磁场里,导线沿aoe的角平分线方向以速度v向右运动. 导线中产生的感应电动势为:

(A)0 (B)(C)BRv(D)

41.金属杆aoc以速度v在均匀磁场B中作切割磁力线运动. 如果oa=oc=L,如图放

置,那么杆中动生电动势为:

(A)(B)(C)(D)

题39图题40图题41图

二、填空题

1.一物体沿直线运动,运动方程为,其中A、均为常数,则(1)物体的速度与时间的函数关系式为;(2)物体的速度与坐标的函数关系式为.

2.一物体沿直线运动,运动方程为,其中A、均为常数,则(1)物体的速度与时间的函数关系式为;(2)物体的速度与坐标的函数关系式为.

3.一质点的直线运动方程为x= 8t–t 2(SI),则在t=0秒到t=5秒的时间间隔内,质点的位移为,在这段时间间隔内质点走过的路程为 .

4.一质点以45°仰角作斜上抛运动,不计空气阻力. 若质点运动轨道最高处的曲率半径为5 m ,则抛出时质点初速度的大小v0= . (g=10m·s-2)

5.一质点以45°仰角作斜上抛运动,不计空气阻力. 若质点抛出时质点初速度的大小v0= . (g=10m·s-2) 则质点运动轨道最高处的曲率半径为m,则抛出时质点初速度的大小v0= . (g=10m·s-2)

6.在oxy平面内运动的一质点,其运动方程为r =5cos5t i + 5sin5t j,则t时刻其速度v=,其切向加速度=,法向加速度a n=.

7.如图,质量为m的小球用轻绳AB、AC连接.在剪断AB前后的瞬间,绳AC中的张力比值T / T′= .

题7图题8图题9图题10图

8.如图,一圆锥摆摆长为l,摆锤质量为m,在水平面上作匀速圆周运动,摆线与竖直方向的夹角为θ. 则:(1)摆线中张力T = ;(2)摆锤的速率v = .

9.一小球套在半径R的光滑圆环上,该圆环可绕通过其中心且与圆环共面的铅直轴转动. 若在旋转中小环能离开圆环的底部而停在环上某一点,则圆环的旋转角速度 值应大于.

10. 如图,质量为m的木块用平行于斜面的细线拉着放置在光滑斜面上. 若斜面向右方作减速运动,当绳中张力为零时,木块的加速度大小为;若斜面向右方作加速运动,当木块刚脱离斜面时,木块的加速度大小为 .

11. 已知两物体的质量分别为m1、m2,当它们的间距由a变为b时,万有引力所作的功为.

12.如图所示,一质点沿半径为R的圆周运动. 质点所受外力中有一个是恒力F =F1 i +F2 j,当质点从A点沿逆时针方向走过圆周到达B点时,F所作的功A=.

13.如图所示,质量为m的小球系在倔强系数为k的轻弹簧一端,弹簧的另一端固定在O点.开始时小球位于水平位置A点,此时弹簧处于自然长度l0 状态. 当小球由位置A自由释放,下落到O点正下方位置B时,弹簧的伸长量为,则小球到达B点时的速度大小为v B =.

14.一颗速率为800 m·s-1的子弹打穿一块木板后,速度降为600 m·s-1,若让该子弹继续穿过第二块完全相同的木板,则子弹的速率降为.

15.一颗速率为600 m·s-1的子弹打穿一块木板后,速度降为500 m·s-1,若让该子弹继

续穿过第二块完全相同的木板,则子弹的速率降为.

题12图题13图

16.某人拉住河中的船,使船相对于岸不动.以地面为参照系,人对船所作的功;以流水为参照系,人对船所作的功.(填>0 ,=0,或<0)

17.地球半径为R,质量为M. 现有一质量为m的物体,位于离地面高度为2R处,以地球和物体为系统,若取地面为势能零点,则系统的引力势能为;若取无限远处为势能零点,则系统的引力势能为. (万有引力常数为G)

18.质量为m的小球自高度为h处沿水平方向以速率u抛出,与地面碰撞后跳起的最大高度为,水平方向速度为.不计空气阻力,则碰撞过程中,

(1)地面对小球的垂直冲量为;

(2)地面对小球的水平冲量为.

题18图题20图

19. 一物体质量为20 kg,受到外力F =20 i +10t j(SI) 的作用,则在开始的两秒内物体受到的冲量为;若物体的初速度为v0 =10i (单位为m?s-1),则在2 s末物体的速度为 .

20. 如图所示,质量为m的小球在水平面内以角速度ω匀速转动. 在转动一周的过程中,

(1)小球动量增量的大小是;

(2)小球所受重力冲量的大小是;

(3)小球所受绳中张力冲量的大小是 .

21. 质量为m的质点,以不变速率v越过一水平光滑轨道的120°弯角时,轨道作用于质点的冲量大小I = .

22.在光滑的水平面上有一质量为M=200 g的静止木块,一质量为m=10.0 g的子弹以速度v0 = 400 m?s-1沿水平方向射穿木块后,其动能减小为原来的1/16.则(1)子弹射穿木块后,木块的动能为;(2)阻力对子弹所做的功为;(3)系统损失的机械能为.

23.如图所示有一匀质大圆盘,质量为M,半径为R,其绕过圆心O点且垂直于盘面的转轴的转动惯量为.然后在大圆盘中挖去如图所示的一个小圆盘,小圆盘的质量为m,半径为r,该挖去的小圆盘对上述转轴的转动惯量为,则挖去小圆盘后大圆盘的剩余部分对原来转轴的转动惯量为.

24、已知有一飞轮以角速度ω0绕某固定轴旋转,飞轮对该轴的转动惯量为J1;现将另一个静止飞轮突然啮合到同一个转轴上,该飞轮对轴的转动惯量为J2,且J2=2J1. 则啮合后整个系统的转动角速度为.

25.如图所示,木块A、B和滑轮C的质量分别为m1、m2和m3,滑轮C的半径为R,对轴的转动惯量为. 若桌面光滑,滑轮与轴承之间无摩擦,绳的质量不计且不易伸长,绳与滑轮之间无相对滑动,则木块B的加速度大小为 .

题23图题25图

26.有一半径为R的匀质圆形水平转台,可绕过中心O且垂直于盘面的竖直固定轴旋转,转台对轴的转动惯量为J. 有一质量为m的人站于台上,当他站在离转轴距离为r处时(r

27.如图所示,两根相互平行的“无限长”均匀带正电直线1、2,相距为d,其单位长度的带电量分别为和,则场强等于零的P点与直线1的距离为______.

28.方向如图,A、B为真空中两块“无限大”的均匀带电平行平面,已知两平面间的电场强度大小为E0,两平面外侧电场强度大小都为E0/2. 则A、B两平面上电荷面密度分别为

________,________.

29.如图所示,两块“无限大”的带电平行平面,其电荷面密度分别为(>0)及.试写出各区域的电场强度E:Ⅰ区E的大小______,方向______;Ⅱ区E的大小______,方向______;Ⅲ区E的大小______,方向______.

30.真空中一半径为R的均匀带电球面,总电量为Q(Q<0) . 今在球面上挖去一块非常小的面积(连同电荷),且假设不影响原来的电荷分布,则挖去后球心处电场强度的大小E=______,其方向为______.

题27图题28图题29图题30图

31.在静电场中,任意作一闭合曲面,通过该闭合曲面的电通量的值仅取决于______,而与______无关.

32.在点电荷+q和-q的静电场中,作出如图所示的三个闭合曲面S1、S2、S3,则通过这些闭合曲面的电场强度通量分别为______,______,______.

题32图题33图

33.如图所示,半径为R的半球面置于场强为E的均匀电场中,若其对称轴与场强方向一致,则通过该半球面的电场强度通量为______,若其对称轴与场强方向垂直,则通过该半球面的电场强度通量为______.

34.在电量为q的点电荷的静电场中,与点电荷相距分别为r1和r2的A、B两点之间的电势差U A-U B=______.

35.一个球形的橡皮膜气球,电荷q均匀分布在其表面,在吹大此气球的过程中,半径由r1变到r2. 若选取无穷远处为电势零点,则半径为R(r1

36.如图所示,在电量为+Q的点电荷产生的电场中,电量为q的试验电荷沿半径为R 的圆弧由A点移动3/4圆弧轨道到D点,在此过程中,电场力作功为______;若从D点移到无穷远处,此过程中电场力作功为______.

题36图题37图题38图题39图

37. 如图所示,无限长直导线在P处弯成半径为R的圆,导线在P点绝缘. 当通以电流I 时,则在圆心O点的磁感应强度大小________.

38. 如图所示,用均匀细金属丝构成一半径为R的圆环,电流I由导线CA流入圆环A 点,而后由圆环B点流出,进入导线BD. 设导线CA和导线BD与圆环共面,则环心O处的磁感应强度大小为________,方向________.

39. 一同轴电缆由内圆柱体和外圆筒导体组成,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,但二者电流的流向相反,则(1)在rR3处磁感应强度大小为________.

40.如图所示,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ABCD. 线框AD边与载流长直导线平行,且二者相距为2b. 在此情形中,线框内的磁通量________.

41.如图所示,两根长直导线通有电流I,对图示环路、、上B的环流有:________;________;________.

题40图题41图题44图

42. 一带电粒子平行磁感应线射入匀强磁场,则它作________运动;一带电粒子垂直磁感应线射入匀强磁场,则它作________运动;一带电粒子与磁感应线成任意角度射入匀强磁场,则它作_________运动.

43. 在电场强度E和磁场强度B方向一致的匀强电场和匀强磁场中,有一运动着的电子质量为m、电量为e,某一时刻其速度v的方向如图(a)和图(b)所示,则该时刻运动电子的法向和切向加速度的大小分别为:在图(a)所示情况下,______,______;在图(b)所示情况下,______,______.

44.两无限长直导线通相同的电流I,且方向相同,平行地放在水平面上,相距为2l. 如果使长为l的直导线AB以匀速率v从图中的位置向左移动t秒时,(导线AB仍在两电流之间),AB两端的动生电动势大小为______. A、B两端,电势高的一端是______.

45.四根辐条的金属轮子在均匀磁场B中转动,转轴与B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a与轮边缘b之间的感应电动势为______,电势最高点是在______处.

题45图题43图

三、计算、问答

1.有一质量为m的物体悬挂在一根轻绳的一端,绳的另一端绕在一轮轴的轴上,如图所示.轴水平且垂直于轮轴面,其半径为r,整个装置架在光滑的水平固定轴承之上,绳子不易伸长且与轴之间无相对滑动.当物体由静止释放后,在时间t内下降了一段距离s,试求整个轮轴的转动惯量J(用m、r、t和s表示).

2. 如图所示,质量M=2.0kg的沙箱,用一根长l=2.0m的细绳悬挂着.今有一质量为m=20g的子弹以速度v0 = 500 m?s-1水平射入并穿出沙箱,射出沙箱时子弹的速度为v= 100 m?s-1,设穿透时间极短. 求:

(1)子弹刚穿出沙箱时绳中张力的大小;

(2)子弹在穿透过程中受到的冲量大小.

3. 有一均匀带电的半径为R的球体,体密度为,试用高斯定理求解其内外电场及电势分布。

4. 有一均匀带电的半径为R的球面。带电量为q,试用高斯定理求解其内外电场及电势分布。

5. 将通有电流I=10.0A的无限长导线折成如图形状,已知半圆环的半径为R=0.10m. 求圆心O点的磁感应强度.

6.有一个质量为m、半径为r的均匀圆盘与另一个质量为2m、半径为2r的均匀园盘同轴地粘在一起,这一组合体可绕通过盘心O且垂直于盘面的水平光滑固定轴转动,转动惯量为.在这一组合体的大小圆盘上都绕有不可伸长的轻绳,在绳子下端都挂有一质量为m 的重物,如图所示.试求这一圆盘组合体的转动角加速度的大小.

7.如图所示,真空中一长为l的均匀带正电细直杆,单位长度的带电量为,试求在直杆右侧延长线上距杆端距离为d的P点处的电场强度.

8.两个点电荷,电量分别为+q和-3q,相距为d,试求:

(1)在它们的连线上电场强度E=0的点在什么位置;

(2)若选无穷远处电势为零,两点电荷之间电势U=0的点在什么位置?

9.电量q均匀分布在长为2l的细杆上,求在杆外延长线上与杆端距离为d的P点的电势(设无穷远处为电势零点) .

10. 如图所示,用两根彼此平行的半无限长直导线L1、L2把半径为R的均匀导体圆环联到电源上. 已知直导线上的电流为I,求中心O点的磁感应强度.

11.阿特伍德机两侧悬挂的重物质量分别为m1和m2(m1>m2),滑轮的质量为M,且可视为半径R的匀质圆盘,转动惯量,设滑轮与绳之间有足够的摩擦,使绳与轮间无相对滑动,且绳不可伸长. 试求重物m1下降的加速度a .

12 将通有电流I的无限长导线折成如图形状,已知圆弧半径为R. 求O点的磁感应强度.

13.什么是保守力,常见的保守力有哪些?

14.动量守恒的条件是什么?机械能守恒的条件是什么?

15.写出(或叙述)质点动量矩守恒定律并举例说明。

16.写出(或叙述)质点系动量矩守恒定律并举例说明。

17.写出(或叙述)电场的安培环路定理,它说明了什么?

18.写出(或叙述)静电场的高斯定理,如何理解?

19.写出(或叙述)磁场场的高斯定理,它说明了什么?

20.写出(或叙述)磁场的安培环路定理,如何理解?

21.叙述一下法拉第电磁感应定律,“-”表示什么意义?

22.产生动生电动势的非静电力、非静电场强是什么?动生电动势如何计算?

23. 有一长直导线通电I,在其近旁平行且共面地放置一矩形线圈,线圈的长为l,宽为a,

其一边与导线最近距离为d。求通过矩形线圈的磁通量。

24. 在一个质量为M,半径为R的定滑轮上绕有轻绳,绳的一端固定在轮边上,另一端

系一

个质量为m的物体。如图,已知定滑轮的转动惯量。忽略轮轴处的摩擦力。

求物体下落的加速度。

25. 有一长直导线通电,在其近旁平行且共面地放置一矩形线圈,线圈的长为l,宽为a,

其一边与导线最近距离为d。求矩形线圈中的感应电动势。

26.在oxy平面内运动的一质点,其运动方程为,求质点运动的速度,切向加速度、法向加速度的大小。

27.有一均匀的细杆,长为L=0.6 m,质量为M=1 kg,可绕通过一端O点的水平光滑固定轴在铅直面内无摩擦地自由转动,如图所示.当杆静止在平衡位置时,有一质量为m=10g的子弹在细杆摆动的铅直面内,垂直击中细杆上的A点,A、O两点的距离为l=0.36 m,子弹击中细杆前的速度为500 m?s-1,穿出细杆后的速度为300 m?s-1. 试求:(1)子弹给予细杆的冲量;(2)子弹刚穿出细杆时细杆的角速度;(3)细杆摆动时所能达到的最大角度.

28. 方向如图,A、B为真空中两块“无限大”的均匀带电平行平面,已知两平面间的电场强度大小为E0,两平面外侧电场强度大小都为E0/2. 求A、B两平面上电荷面密度,29.在图中通过回路的磁场方向与线圈平面垂直,且指向图面,穿过回路的磁通量(SI)求:当t=2s,在回路中的感生电动势为多少,方向如何?

大学物理学下册答案第11章

第11章 稳恒磁场 习 题 一 选择题 11-1 边长为l 的正方形线圈,分别用图11-1中所示的两种方式通以电流I (其中ab 、cd 与正方形共面),在这两种情况下,线圈在其中心产生的磁感应强度的大小分别为:[ ] (A )10B =,20B = (B )10B = ,02I B l π= (C )01I B l π= ,20B = (D )01I B l π= ,02I B l π= 答案:C 解析:有限长直导线在空间激发的磁感应强度大小为012(cos cos )4I B d μθθπ= -,并结合右手螺旋定则判断磁感应强度方向,按照磁场的叠加原理,可计 算 01I B l π= ,20B =。故正确答案为(C )。 11-2 两个载有相等电流I 的半径为R 的圆线圈一个处于水平位置,一个处于竖直位置,两个线圈的圆心重合,如图11-2所示,则在圆心O 处的磁感应强度大小为多少? [ ] (A )0 (B )R I 2/0μ (C )R I 2/20μ (D )R I /0μ 答案:C 解析:圆线圈在圆心处的磁感应强度大小为120/2B B I R μ==,按照右手螺旋定 习题11-1图 习题11-2图

则判断知1B 和2B 的方向相互垂直,依照磁场的矢量叠加原理,计算可得圆心O 处的磁感应强度大小为0/2B I R =。 11-3 如图11-3所示,在均匀磁场B 中,有一个半径为R 的半球面S ,S 边线所在平面的单位法线矢量n 与磁感应强度B 的夹角为α,则通过该半球面的磁通量的大小为[ ] (A )B R 2π (B )B R 22π (C )2cos R B πα (D )2sin R B πα 答案:C 解析:通过半球面的磁感应线线必通过底面,因此2cos m B S R B παΦ=?= 。故正 确答案为(C )。 11-4 如图11-4所示,在无限长载流直导线附近作一球形闭合曲面S ,当曲面S 向长直导线靠近时,穿过曲面S 的磁通量Φ B 将如何变化?[ ] ( A )Φ增大, B 也增大 (B )Φ不变,B 也不变 ( C )Φ增大,B 不变 ( D )Φ不变,B 增大 答案:D 解析:根据磁场的高斯定理0S BdS Φ==? ,通过闭合曲面S 的磁感应强度始终为0,保持不变。无限长载流直导线在空间中激发的磁感应强度大小为02I B d μπ= ,曲面S 靠近长直导线时,距离d 减小,从而B 增大。故正确答案为(D )。 11-5下列说法正确的是[ ] (A) 闭合回路上各点磁感应强度都为零时,回路内一定没有电流穿过 (B) 闭合回路上各点磁感应强度都为零时,回路内穿过电流的代数和必定为零 (C) 磁感应强度沿闭合回路的积分为零时,回路上各点的磁感应强度必定为零 (D) 磁感应强度沿闭合回路的积分不为零时,回路上任意一点的磁感应强度 I 习题11-4图 习题11-3图

大学物理测试题及答案3

波动光学测试题 一.选择题 1. 如图3.1所示,折射率为n2 、厚度为e的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为n1和n3,已知n1 <n2 >n3,若用波长为(的单色平行光垂直入射到该薄膜上,则从薄膜上、下两表面反射的光束(用①②示意)的光程差是 (A) 2n2e. (B) 2n2e-(/(2 n2 ). (C) 2n2e-(. (D) 2n2e-(/2. 2. 如图 3.2所示,s1、s2是两个相干光源,它们到P点的距离分别为r1和r2,路径s1P垂直穿过一块厚度为t1,折射率为n1的介质板,路径s2P垂直穿过厚度为t2,折射率为n2的另一介质板,其余部分可看作真空,这两条路径的光程差等于 (A) (r2 + n2 t2)-(r1 + n1 t1). (B) [r2 + ( n2-1) t2]-[r1 + (n1-1)t1]. (C) (r2 -n2 t2)-(r1 -n1 t1). (D) n2 t2-n1 t1. 3. 如图3.3所示,平行单色光垂直照射到薄膜上,经上下两表面反射的两束光发生干涉,若薄膜的厚度为e,并且n1<n2>n3,(1 为入射光在折射率为n1 的媒质中的波长,则两束反射光在相遇点的位相差为 (A) 2 ( n2 e / (n1 (1 ). (B) 4 ( n1 e / (n2 (1 ) +(. (C) 4 ( n2 e / (n1 (1 ) +(. (D) 4( n2 e / (n1 (1 ). 4. 在如图3.4所示的单缝夫琅和费衍射实验装置中,s为单缝,L为透镜,C为放在L的焦面处的屏幕,当把单缝s沿垂直于透镜光轴的方向稍微向上平移时,屏幕上的衍射图样 (A) 向上平移.(B) 向下平移.(C) 不动.(D) 条纹间距变大. 5. 在光栅光谱中,假如所有偶数级次的主极大都恰好在每缝衍射的暗纹方向上,因而实际上不出现,那么此光栅每个透光缝宽度a和相邻两缝间不透光部分宽度b的关系为 (A) a = b. (B) a = 2b. (C) a = 3b. (D) b = 2a. 二.填空题 1. 光的干涉和衍射现象反映了光的性质, 光的偏振现象说明光波是波. 2. 牛顿环装置中透镜与平板玻璃之间充以某种液体时,观察到第10级暗环的直径由1.42cm 变成1.27cm,由此得该液体的折射率n = . 3. 用白光(4000?~7600?)垂直照射每毫米200条刻痕的光栅,光栅后放一焦距为200cm的凸透镜,则第一级光谱的宽度为. 三.计算题 1. 波长为500nm的单色光垂直照射到由两块光学平玻璃构成的空气劈尖上,在观察反射光的干涉现象中,距劈尖棱边l = 1.56cm的A处是从棱边算起的第四条暗条纹中心. (1) 求此空气劈尖的劈尖角( . (2) 改用600 nm的单色光垂直照射到此劈尖上仍观察反射光的干涉条纹,A处是明条纹,还是暗条纹? 2. 设光栅平面和透镜都与屏幕平行,在平面透射光栅上每厘米有5000条刻线,用它来观察波长为(=589 nm的钠黄光的光谱线. (1) 当光线垂直入射到光栅上时,能看到的光谱线的最高级数km 是多少? (2) 当光线以30(的入射角(入射线与光栅平面法线的夹角)斜入射到光栅上时,能看到的光谱线的最高级数km 是多少? 3.在杨氏实验中,两缝相距0.2mm,屏与缝相距1m,第3明条纹距中央明条纹7.5mm,求光波波长?

大学物理(下)期末考试试卷

大学物理(下)期末考试试卷 一、 选择题:(每题3分,共30分) 1. 在感应电场中电磁感应定律可写成?-=?L K dt d l d E φ ,式中K E 为感应电场的电场强度。此式表明: (A) 闭合曲线L 上K E 处处相等。 (B) 感应电场是保守力场。 (C) 感应电场的电力线不是闭合曲线。 (D) 在感应电场中不能像对静电场那样引入电势的概念。 2.一简谐振动曲线如图所示,则振动周期是 (A) 2.62s (B) 2.40s (C) 2.20s (D) 2.00s 3.横谐波以波速u 沿x 轴负方向传播,t 时刻 的波形如图,则该时刻 (A) A 点振动速度大于零, (B) B 点静止不动 (C) C 点向下运动 (D) D 点振动速度小于零. 4.如图所示,有一平面简谐波沿x 轴负方向传 播,坐标原点O 的振动规律为)cos(0φω+=t A y , 则B 点的振动方程为 (A) []0)/(cos φω+-=u x t A y (B) [])/(cos u x t A y +=ω (C) })]/([cos{0φω+-=u x t A y (D) })]/([cos{0φω++=u x t A y 5. 一单色平行光束垂直照射在宽度为 1.20mm 的单缝上,在缝后放一焦距为2.0m 的会聚透镜,已知位于透镜焦平面处的屏幕上的中央明条纹宽度为2.00mm ,则入射光波长约为 (A )100000A (B )40000A (C )50000A (D )60000 A 6.若星光的波长按55000A 计算,孔镜为127cm 的大型望远镜所能分辨的两颗星2 4 1

大学物理习题集答案.doc

说明:字母为黑体者表示矢量 一、选择题 1. 关于静电场中某点电势值的正负,下列说法中正确的是: [ C ] (A) 电势值的正负取决于置于该点的试验电荷的正负 ; (B) 电势值的正负取决于电场力对试验电荷作功的正负 ; (C) 电势值的正负取决于电势零点的选取 ; (D) 电势值的正负取决于产生电场的电荷的正负。 2. 真空中一半径为 R 的球面均匀带电 Q ,在球心 O 处有一带电量为 q 的点电荷,如图所示。 设无穷远处为电势零点,则在球内离球心 O 距离为 r 的 P 点处电势为: [ B ] (A) q (B) 1 ( q Q ) Q 4 r 4 r R r P (C) q Q (D) 1 ( q Q q ) O q R 4 0 r 4 0 r R 3. 在带电量为- Q 的点电荷 A 的静电场中, 将另一带电量为 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。则在电荷移动过程中电场力做的 功为 [ C ] (A) Q 1 1 (B) qQ 1 1 A r 1 a 4 ( ) ; ( ) ; 0 r 1 r 2 4 0 r 1 r 2 - Q qQ 1 1 qQ r 2 b (C) ) ; (D) 。 ( r 2 4 0 ( r 2 r 1 ) 4 0 r 1 4. 以下说法中正确的是 [ A ] (A) 沿着电力线移动负电荷 , 负电荷的电势能是增加的; (B) 场强弱的地方电位一定低 , 电位高的地方场强一定强; (C) 等势面上各点的场强大小一定相等; (D) 初速度为零的点电荷 , 仅在电场力作用下 , 总是从高电位处向低电位运动; (E) 场强处处相同的电场中 , 各点的电位也处处相同 . 二、填空题 R 1.电量分别为 q , q , q 的三个点电荷位于一圆的直径上 , 两个在 q q 2 1 q 1 2 3 O 3 圆周上 , 一个在圆心 . 如图所示 . 设无穷远处为电势零点,圆半径为 ,则 b 点处的电势 U = 1 ( q 1 q 3 ). b R 4 R 2 q 2 2.如图所示,在场强为 E 的均匀电场中, A 、B 两点间距离为 E , 连线方向与 E 的夹角为 . 从 A 点经任意路径到 B 点的 d AB A B d

大学物理第三版下册答案(供参考)

习题八 8-1 电量都是q的三个点电荷,分别放在正三角形的三个顶点.试问:(1)在这三角形的中心放一个什么样的电荷,就可以使这四个电荷都达到平衡(即每个电荷受其他三个电荷的库仑力之和都为零)?(2)这种平衡与三角形的边长有无关系? 解: 如题8-1图示 (1) 以A处点电荷为研究对象,由力平衡知:q'为负电荷 2 2 2 0) 3 3 ( π4 1 30 cos π4 1 2 a q q a q' = ? ε ε 解得q q 3 3 - =' (2)与三角形边长无关. 题8-1图题8-2图 8-7 一个半径为R的均匀带电半圆环,电荷线密度为λ,求环心处O点的场强. 解: 如8-7图在圆上取? Rd dl= 题8-7图 ? λ λd d d R l q= =,它在O点产生场强大小为

2 0π4d d R R E ε? λ= 方向沿半径向外 则 ??ελ ?d sin π4sin d d 0R E E x = = ??ελ ?πd cos π4)cos(d d 0R E E y -= -= 积分R R E x 000 π2d sin π4ελ ??ελπ == ? 0d cos π400 =-=? ??ελ π R E y ∴ R E E x 0π2ελ = =,方向沿x 轴正向. 8-11 半径为1R 和2R (2R >1R )的两无限长同轴圆柱面,单位长度上分别带有电量λ和-λ,试求:(1)r <1R ;(2) 1R <r <2R ;(3) r >2R 处各点的场强. 解: 高斯定理0 d ε∑? = ?q S E s 取同轴圆柱形高斯面,侧面积rl S π2= 则 rl E S E S π2d =?? 对(1) 1R r < 0,0==∑E q (2) 21R r R << λl q =∑ ∴ r E 0π2ελ = 沿径向向外

大学物理练习题(下)

第十一章真空中的静电场 1.如图所示,真空中一长为L的均匀带电细直杆,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. L P 2.一个点电荷位于一边长为a的立方体高斯面中心,则通过此高斯面的电通量为???,通过立方体一面的电场强度通量是???,如果此电荷移到立方体的一个角上,这时通过(1)包括电荷所在顶角的三个面的每个面电通量是???,(2)另外三个面每个面的电通量是???。 3.在场强为E的均匀静电场中,取一半球面,其半径为R,E的方向和半球的轴平行,可求得通过这个半球面的E通量是() A.E R2 π B. R2 2π C. E R2 2π D. E R2 2 1 π 4.根据高斯定理的数学表达式?∑ ?= S q S E / dε ? ? 可知下述各种说法中,正确的是() (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. (D) 闭合面上各点场强均为零时,闭合面内一定处处无电荷. 5.半径为R的“无限长”均匀带电圆柱体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( ) E O r (A) E∝1/r 6.如图所示, 电荷-Q均匀分布在半径为R,长为L的圆弧上,圆弧的两端有一小空隙,空隙长为图11-2 图11-3

)(R L L <

大学物理期末考试

大学物理期末考试 一、填空题 6、一带电粒子平行磁场线射入匀强磁场中,则它作??匀速直线运动?运动;垂直磁场线射入匀强磁场中,则它作?匀速圆周运动?运动 7、真空中有一电流元l I d ,在由它起始的矢径r 的端点处的磁感强度的数学表达式为. 8、在真空中,将一根无限长载流导线在一平面内弯成如图所示的形状,并通以电流I , 则圆心O 点的磁感强度B 的值为. 9、两个平行的“无限大”均匀带电平面,其电荷面密度分别为- 和+2 ,如图所示,则A 、B 、C 三个区域的电场强度分别为: E A =____________,E B =___________,E C =__________ (设方向向右为正). 10、在一个孤立的导体球壳内任一点放一电荷×10-6C ,则球壳内表面的带电量为?×10-6?C??,外表面的带电量为?×10-6?C ;若外表面接地,则内表面带电为?×10-6?C ,外表面带电为??0C? 9.如图所示,在带电量为q 的点电荷的静电场中,将一带电量为0 q 的点电荷从a 点经 任意路径移动到b 点,电场力所作的功 A ???????????????。 二、选择题(每题3分,共30分) 6.电场强度计算式3 0π4r r q E 的适用条件是[A] (A)点电荷产生的电场,且不能r 0(B)轴线为l 的电偶极子,且r >>l (C)半径为R 的带电圆盘,且r R (D)半径为R 的带电球体,且r R 7.电场中一高斯面S ,内有电荷q 1、q 2,S 面外有电荷q 3、q 4.关于高斯定理0 d i s q S E , 正确的说法是[B] (A)积分号内E 只是q 1、q 2共同激发的 得分 阅卷人 2 4r Idl e dB r v v v 02 032 02 0011 () 4b a qq r r

大学物理习题集(上)

质点运动学 1.1 一质点沿直线运动,运动方程为x (t ) = 6t 2 - 2t 3.试求: (1)第2s 内 位移和平均速度; (2)1s 末及2s 末的瞬时速度,第2s 内的路程; (3)1s 末的瞬时加速度和第2s 内的平均加速度. 1.2 一质点作匀加速直线运动,在t = 10s 内走过路程s = 30m ,而其速度增为n = 5倍.试证加速度为2 2(1)(1)n s a n t -= +,并由上述数据求出量值. 1.3 一人乘摩托车跳越一个大矿坑,他以与水平成22.5°的夹角的初速度65m·s -1从西边起跳,准确地落在坑的东边.已知东边比西边低70m ,忽略空气阻力,且取g = 10m·s -2.问: (1)矿坑有多宽?他飞越的时间多长? (2)他在东边落地时的速度?速度与水平面的夹角? 1.4 一个正在沿直线行驶的汽船,关闭发动机后,由于阻力得到一个与速度反向、大小与船速平方成正比例的加速度,即d v /d t = -kv 2,k 为常数. (1)试证在关闭发动机后,船在t 时刻的速度大小为0 11 kt v v =+; (2)试证在时间t 内,船行驶的距离为01 ln(1)x v kt k =+. 图1.3

1.5 一质点沿半径为0.10m 的圆周运动,其角位置(以弧度表示)可用公式表示:θ = 2 + 4t 3.求: (1)t = 2s 时,它的法向加速度和切向加速度; (2)当切向加速度恰为总加速度大小的一半时,θ为何值? (3)在哪一时刻,切向加速度和法向加速度恰有相等的值? 1.6 一飞机在铅直面内飞行,某时刻飞机的速度为v = 300m·s -1,方向与水平线夹角为30°而斜向下, 此后飞机的加速度为a m·s -2,方向与水平前进方向夹角为30°而斜向上,问多长时间后,飞机又回到原来的高度?在此期间飞机在水平方向飞行的距离为多少? 1.7 一个半径为R = 1.0m 的轻圆盘,可以绕一水平轴自由转动.一根轻绳绕在盘子的边缘,其自由端拴一物体A .在重力作用下,物体A 从静止开始匀加速地下降,在Δt = 2.0s 内下降的距离h = 0.4m .求物体开始下降后3s 末,圆盘边缘上任一点的切向加速度与法向加速度. 1.8 一升降机以加速度1.22m·s -2上升,当上升速度为2.44m·s -1时,有一螺帽自升降机的天花板上松落,天花板与升降机的底面相距2.74m .计算: (1)螺帽从天花板落到底面所需的时间; (2)螺帽相对于升降机外固定柱子的下降距离. v 图1.7

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大学物理习题集 一、选择题 1.一运动质点在时刻t 位于矢径r (x ,y ) 的末端处,其速度大小为 (A ) t r d d (B) t d d r (C) t d d r (D)22)()( t y t x d d d d + 2.质点作半径为R 的匀速率圆周运动,每T 秒转一圈. 在3T 时间间隔内其平均速度与平均速率分别为 (A ) T R T R ππ2 , 2 (B) T R π2 , 0 (C) 0 ,0 (D) 0 , 2T R π 3.下列运动中,a 保持不变的是 (A )单摆的摆动 (B) 匀速率圆周运动 (C )行星的椭圆轨道运动 (D) 抛体运动 4.质点作曲线运动,位置矢量r ,路程s ,a τ 为切向加速度,a 为加速度大小,v 为速率,则有 (A )t v a d d = (B) t r v d d = (C) t s v d d = (D) t a d d v = τ 5. 如图所示,两个质量相同的小球由一轻弹簧相连接,再用一细绳悬挂于天花板上,并处于静止状态. 在剪断绳子的瞬间,球1和球2的加速度分别为 (A )g ,g (B )0 ,g (C )g ,0 (D )2g ,0 6. 如图所示,物体A 置于水平面上,滑动摩擦因数为 μ. 现有一恒力F 作用于物体A 上,欲使物体A 获得最大加速度,则力F 与水平方向的夹角θ应满足 (A )μθ=sin (B )μθ=tan (C )μθ=cos (D )μθ=cot 7. 如图所示,两物体A 和B 的质量分别为m 1和m 2,相互接触放在光滑水平面上,物体受到水平推力F 的作用,则物体A 对物体B 的作用力等于 (A ) F m m m 211+ (B ) F (C )F m m m 212+ (D )F m m 1 2 5图 题6图 7图 8. 质量为m 的航天器关闭发动机返回地球时,可以认为仅在地球的引力场中运动. 地球质量为M ,引 力常量为G . 则当航天器从距地球中心R 1 处下降到R 2 处时,其增加的动能为 (A )2 1 R Mm G (B )2 1 21R R R GMm - (C )2 2 21R R R GMm - (D )2 12 1R R R R GMm - 9. 质量为m 的航天器关闭发动机返回地球时,可以认为仅在地球的引力场中运动. 地球质量为M ,引力常量为G . 则当航天器从距地球中心R 1 处下降到R 2 处引力做功为 (A )2 1 R Mm G (B )2 1 21R R R GMm - (C )2 2 21R R R GMm - (D )2 12 1R R R R GMm - 10. 如图所示,倔强系数为k 的轻质弹簧竖直放置,下端系一质量为m 的小球,开始时弹簧处于原长状态而小球恰与地接触. 今将弹簧上端缓慢拉起,直到小球刚好脱离地面为止,在此过程中外力作功为 (A )k g m 2 2 (B )k g m 22 2 (C )k g m 32 2 (D )k g m 42 2

大学物理习题集力学试题

练习一 质点运动的描述 一. 选择题 1. 以下四种运动,加速度保持不变的运动是( ) (A) 单摆的运动; (B) 圆周运动; (C) 抛体运动; (D) 匀速率曲线运动. 2. 质点在y 轴上运动,运动方程为y =4t 2-2t 3,则质点返回原点时的速度和加速度分别为: ( ) (A) 8m/s, 16m/s 2. (B) -8m/s, -16m/s 2. (C) -8m/s, 16m/s 2. (D) 8m/s, -16m/s 2. 3. 物体通过两个连续相等位移的平均速度分别为v 1=10m/s ,v 2=15m/s ,若物体作直线运动,则在整个过程中物体的平均速度为( ) (A) 12 m/s . (B) 11.75 m/s . (C) 12.5 m/s . (D) 13.75 m/s . 4. 质点沿X 轴作直线运动,其v - t 图象为一曲线,如图1.1,则以下说法正确的是( ) (A) 0~t 3时间内质点的位移用v - t 曲线与t 轴所围面积绝对值之和表示, 路程用v - t 曲线与t 轴所围面积的代数和表示; (B) 0~t 3时间内质点的路程用v - t 曲线与t 轴所围面积绝对值之和表示, 位移用v - t 曲线与t 轴所围面积的代数和表示; (C) 0~t 3时间内质点的加速度大于零; (D) t 1时刻质点的加速度不等于零. 5. 质点沿XOY 平面作曲线运动,其运动方程为:x =2t , y =19-2t 2. 则质点位置矢量与速度矢量恰好垂直的时刻为( ) (A) 0秒和3.16秒. (B) 1.78秒. (C) 1.78秒和3秒. (D) 0秒和3秒. 二. 填空题 1. 一小球沿斜面向上运动,其运动方程为s =5+4t -t 2 (SI),则小球运动到最高点的时刻为 t = 秒. 2. 一质点沿X 轴运动, v =1+3t 2 (SI), 若t =0时,质点位于原点. 则质点的加速度a = (SI);质点的运动方程为x = (SI). 3. 一质点的运动方程为r=A cos ω t i+B sin ω t j , 其中A , B ,ω为常量.则质点的加速度矢量 为 图1.1

大学物理学吴柳下答案

大学物理学下册 吴柳 第12章 12.1 一个封闭的立方体形的容器,内部空间被一导热的、不漏气的、可移动的隔板分为两部分,开始其内为真空,隔板位于容器的正中间(即隔板两侧的长度都为l 0),如图12-30所示.当两侧各充以p 1,T 1与 p 2,T 2的相同气体后, 长度之比是多少)? 解: 活塞两侧气体的始末状态满足各自的理想气体状态方程 左侧: T pV T V p 111= 得, T pT V p V 1 11= 右侧: T pV T V p 222= 得, T pT V p V 2 22= 122121T p T p V V = 即隔板两侧的长度之比 1 22121T p T p l l = 12.2 已知容器内有某种理想气体,其温度和压强分别为T =273K,p =1.0×10-2 atm ,密度32kg/m 1024.1-?=ρ.求该气体的摩尔质量. 解: nkT p = (1) nm =ρ (2) A mN M = (3) 由以上三式联立得: 1235 2232028.010022.610 013.1100.12731038.11024.1----?=?????????==mol kg N p kT M A ρ 12.3 可用下述方法测定气体的摩尔质量:容积为V 的容器内装满被试验的气体,测出其压力为p 1,温度为T ,并测出容器连同气体的质量为M 1,然后除去一部分气体,使其压力降为p 2,温度不变,容器连同气体的质量为M 2,试求该气体的摩尔质量. 解: () V V -2 2p T )(21M M - V 1p T 1M V 2p T 2M 221V p V p = (1) ( )()RT M M M V V p 21 22-=- (2)

大学物理下册练习题

静电场部分练习题 一、选择题 : 1.根据高斯定理的数学表达式?∑=?0 εq s d E ,可知下述各种说法中正确的是( ) A 闭合面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 闭合面的电荷代数和为零时,闭合面上各点场强不一定处处为零。 D 闭合面上各点场强均为零时,闭合面一定处处无电荷。 2.在静电场中电场线为平行直线的区域( ) A 电场强度相同,电势不同; B 电场强度不同,电势相同; C 电场强度、电势都相同; D 电场强度、电势都不相同; 3.当一个带电导体达到静电平衡时,( ) A 表面上电荷密度较大处电势较高。 B 表面曲率较大处电势较高。 C 导体部的电势比导体表面的电势高; D 导体任一点与其表面上任意点的电势差等于零。 4.有四个等量点电荷在OXY 平面上的四种不同组态,所有点电荷均与原点等距,设无穷远处电势为零。则原点O 处电场强度和电势均为零的组态是( ) A 图 B 图 C 图 D 图 5.关于高斯定理,下列说法中哪一个是正确的?( ) A 高斯面不包围自由电荷,则面上各点电位移矢量D 为零。 B 高斯面上处处D 为零,则面必不存在自由电荷。 C 高斯面上D 通量仅与面自由电荷有关。 D 以上说法都不对。 6.A 和B 为两个均匀带电球体,A 带电量+q ,B 带电量-q ,作一个与A 同心的球面S 为高斯面,如图所示,则( ) S A B

A 通过S 面的电通量为零,S 面上各点的场强为零。 B 通过S 面的电通量为 εq ,S 面上各点的场强大小为2 04r q E πε= 。 C 通过S 面的电通量为- εq ,S 面上各点的场强大小为2 04r q E πε- =。 D 通过S 面的电通量为 εq ,但S 面上场强不能直接由高斯定理求出。 7.三块互相平行的导体板,相互之间的距离1d 和2d ,与板面积相比线度小得多,外面二板用导线连接,中间板上带电,设左、右两面上电荷面密度分别为1σ,2σ。如图所示,则比值1σ/2σ为( ) A 1d /2d ; B 1 C 2d /1d ; D (2d /1d )2 8.一平板电容器充电后切断电源,若改变两极板间的距离,则下述物理量中哪个保持不变?( ) A 电容器的电容量 B 两极板间的场强 C 两极板间的电势差 D 电容器储存的能量 9.一空心导体球壳,其外半径分别为1R 和2R ,带电量q ,当球壳中心处再放一电量为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 1 04R q πε B 2 04R q πε C 1 02R q πε D 2 02R q πε 10.以下说确的是( )。 A 场强为零的地方,电势一定为零;电势为零的地方,均强也一定为零; B 场强大小相等的地方,电势也相等,等势面上各点场强大小相等; C 带正电的物体,也势一定是正的,不带电的物体,电势一定等于零。 D 沿着均场强的方向,电势一定降低。 11.两个点电荷相距一定的距离,若在这两个点电荷联线的中垂线上电势为零,那么这两个点电荷为( )。

大学物理期末考试题库

1某质点的运动学方程x=6+3t-5t 3,则该质点作 ( D ) (A )匀加速直线运动,加速度为正值 (B )匀加速直线运动,加速度为负值 (C )变加速直线运动,加速度为正值 (D )变加速直线运动,加速度为负值 2一作直线运动的物体,其速度x v 与时间t 的关系曲线如图示。设21t t →时间内合力作功 为A 1,32t t →时间内合力作功为A 2,43t t → (C ) (A )01?A ,02?A ,03?A (B )01?A ,02?A , 03?A (C )01=A ,02?A ,03?A (D )01=A ,02?A ,03?A 3 关于静摩擦力作功,指出下述正确者( C ) (A )物体相互作用时,在任何情况下,每个静摩擦力都不作功。 (B )受静摩擦力作用的物体必定静止。 (C )彼此以静摩擦力作用的两个物体处于相对静止状态,所以两个静摩擦力作功之和等于 零。 4 质点沿半径为R 的圆周作匀速率运动,经过时间T 转动一圈,那么在2T 的时间内,其平 均速度的大小和平均速率分别为(B ) (A ) , (B ) 0, (C )0, 0 (D )T R π2, 0 5、质点在恒力F ρ作用下由静止开始作直线运动。已知在时间1t ?内,速率由0增加到υ; 在2t ?内,由υ增加到υ2。设该力在1t ?内,冲量大小为1I ,所作的功为1A ;在2t ?内, 冲量大小为2I ,所作的功为2A ,则( D ) A .2121;I I A A <= B. 2121;I I A A >= C. 2121;I I A A => D. 2121;I I A A =< 6如图示两个质量分别为B A m m 和的物体A 和B 一起在水平面上沿x 轴正向作匀减速直 线运动,加速度大小为a ,A 与B 间的最大静摩擦系数为μ,则A 作用于B 的静摩擦力 F 的大小和方向分别为(D ) 轴正向相反与、轴正向相同 与、轴正向相同 与、轴正向相反 与、x a m D x a m x g m x g m B B B B ,,C ,B ,A μμT R π2T R π2T R π2t

大学物理D下册习题答案

习题9 9.1选择题 (1)正方形的两对角线处各放置电荷Q,另两对角线各放置电荷q,若Q所受到合力为零, 则Q与q的关系为:() (A)Q=-23/2q (B) Q=23/2q (C) Q=-2q (D) Q=2q [答案:A] (2)下面说法正确的是:() (A)若高斯面上的电场强度处处为零,则该面内必定没有净电荷; (B)若高斯面内没有电荷,则该面上的电场强度必定处处为零; (C)若高斯面上的电场强度处处不为零,则该面内必定有电荷; (D)若高斯面内有电荷,则该面上的电场强度必定处处不为零。 [答案:A] (3)一半径为R的导体球表面的面点荷密度为σ,则在距球面R处的电场强度() (A)σ/ε0 (B)σ/2ε0 (C)σ/4ε0 (D)σ/8ε0 [答案:C] (4)在电场中的导体内部的() (A)电场和电势均为零;(B)电场不为零,电势均为零; (C)电势和表面电势相等;(D)电势低于表面电势。 [答案:C] 9.2填空题 (1)在静电场中,电势梯度不变的区域,电场强度必定为。 [答案:零] (2)一个点电荷q放在立方体中心,则穿过某一表面的电通量为,若将点电荷由中 心向外移动至无限远,则总通量将。 [答案:q/6ε0, 将为零] (3)电介质在电容器中作用(a)——(b)——。 [答案:(a)提高电容器的容量;(b) 延长电容器的使用寿命] (4)电量Q均匀分布在半径为R的球体内,则球内球外的静电能之比。 [答案:1:5] 9.3 电量都是q的三个点电荷,分别放在正三角形的三个顶点.试问:(1)在这三角形的中心放一个什么样的电荷,就可以使这四个电荷都达到平衡(即每个电荷受其他三个电荷的库仑力之和都为零)?(2)这种平衡与三角形的边长有无关系? 解: 如题9.3图示 (1) 以A处点电荷为研究对象,由力平衡知:q 为负电荷

大学物理期末考试题(上册)10套附答案

n 3 电机学院 200_5_–200_6_学年第_二_学期 《大学物理 》课程期末考试试卷 1 2006.7 开课学院: ,专业: 考试形式:闭卷,所需时间 90 分钟 考生: 学号: 班级 任课教师 一、填充題(共30分,每空格2分) 1.一质点沿x 轴作直线运动,其运动方程为()3262x t t m =-,则质点在运动开始后4s 位移的大小为___________,在该时间所通过的路程为_____________。 2.如图所示,一根细绳的一端固定, 另一端系一小球,绳长0.9L m =,现将小球拉到水平位置OA 后自由释放,小球沿圆弧落至C 点时,30OC OA θ=o 与成,则 小球在C 点时的速率为____________, 切向加速度大小为__________, 法向加速度大小为____________。(210g m s =)。 3.一个质点同时参与两个在同一直线上的简谐振动,其振动的表达式分别为: 215 5.010cos(5t )6x p p -=?m 、211 3.010cos(5t )6 x p p -=?m 。则其合振动的频率 为_____________,振幅为 ,初相为 。 4、如图所示,用白光垂直照射厚度400d nm =的薄膜,为 2 1.40n =, 且12n n n >>3,则反射光中 nm ,

波长的可见光得到加强,透射光中 nm 和___________ nm 可见光得到加强。 5.频率为100Hz ,传播速度为s m 300的平面波,波 长为___________,波线上两点振动的相差为3 π ,则此两点相距 ___m 。 6. 一束自然光从空气中入射到折射率为1.4的液体上,反射光是全偏振光,则此光束射角等于______________,折射角等于______________。 二、选择題(共18分,每小题3分) 1.一质点运动时,0=n a ,t a c =(c 是不为零的常量),此质点作( )。 (A )匀速直线运动;(B )匀速曲线运动; (C ) 匀变速直线运动; (D )不能确定 2.质量为1m kg =的质点,在平面运动、其运动方程为x=3t ,315t y -=(SI 制),则在t=2s 时,所受合外力为( ) (A) 7j ? ; (B) j ?12- ; (C) j ?6- ; (D) j i ? ?+6 3.弹簧振子做简谐振动,当其偏离平衡位置的位移大小为振幅的4 1 时,其动能为振动 总能量的?( ) (A ) 916 (B )1116 (C )1316 (D )1516 4. 在单缝夫琅和费衍射实验中波长为λ的单色光垂直入射到单缝上,对应于衍 射角为300的方向上,若单逢处波面可分成3个半波带,则缝宽度a 等于( ) (A.) λ (B) 1.5λ (C) 2λ (D) 3λ 5. 一质量为M 的平板车以速率v 在水平方向滑行,质量为m 的物体从h 高处直落到车子里,两者合在一起后的运动速率是( ) (A.) M M m v + (B). (C). (D).v

大学物理复习题集[精品文档]

物理上册复习题集 一、力学习题 1. 一质点从静止开始作直线运动,开始时加速度为a 0,此后加速度随时间均匀增加,经过时间τ后, 加速度为2a 0,经过时间2τ后,加速度为3 a 0 ,…求经过时间n τ后,该质点的速度和走过的距离. 2. 有一质点沿x 轴作直线运动,t 时刻的坐标为x = 4.5 t 2 - 2 t 3 (SI) .试求: (1) 第2秒内的平均速度; (2) 第2秒末的瞬时速度; (3) 第2秒内的路程. 3. 在以加速度a 向上运动的电梯内,挂着一根劲度系数为k 、质量不计的弹簧.弹簧下面挂着一质量 为M 的物体,物体相对于电梯的速度为零.当电梯的加速度突然变为零后,电梯内的观测者看到物体的最大速度为 ( ) (A) k M a /. (B) M k a /. (C) k M a /2. (D) k M a /21. 4. 一质点沿半径为R 的圆周运动,在t = 0时经过P 点,此后它的速率v 按Bt A +=v (A ,B 为正的已知 常量)变化.则质点沿圆周运动一周再经过P 点时的切向 加速度a t = ___________ ,法向加速度a n = _____________. k A B m 2 1v 5. 如图,两个用轻弹簧连着的滑块A 和B ,滑块A 的质量为m 21,B 的质量为m ,弹簧的劲度系数为k , A 、 B 静止在光滑的水平面上(弹簧为原长).若滑块A 被水平方向射来的质量为m 21、速度为v 的子弹 射中,则在射中后,滑块A 及嵌在其中的子弹共同运动的速度v A =________________,此时刻滑块B 的速 度v B =__________,在以后的运动过程中,滑块B 的最大速度v max =__________. 6. 质量为0.25 kg 的质点,受力i t F = (SI)的作用,式中t 为时间.t = 0时该质点以j 2=v (SI)的速度通过坐标原点,则该质点任意时刻的位置矢量是 ______________. 7. 质量相等的两物体A 和B ,分别固定在弹簧的两端,竖直放在光滑水平面C 上,如图所示.弹簧的质量与物体A 、B 的质量相比,可以忽略不计.若把支持面C 迅速移走,则在移开的一瞬间, A 的加速度大小a A =_______,B 的加速度的大小a B =_______.

《大学物理学》(袁艳红主编)下册课后习题答案

第9章 静电场 习 题 一 选择题 9-1 两个带有电量为2q 等量异号电荷,形状相同的金属小球A 和B 相互作用力为f ,它们之间的距离R 远大于小球本身的直径,现在用一个带有绝缘柄的原来不带电的相同的金属小球C 去和小球A 接触,再和B 接触,然后移去,则球A 和球B 之间的作用力变为[ ] (A) 4f (B) 8f (C) 38f (D) 16 f 答案:B 解析:经过碰撞后,球A 、B 带电量为2q ,根据库伦定律12204q q F r πε=,可知球A 、B 间的作用力变为 8 f 。 9-2关于电场强度定义式/F E =0q ,下列说法中哪个是正确的?[ ] (A) 电场场强E 的大小与试验电荷0q 的大小成反比 (B) 对场中某点,试验电荷受力F 与0q 的比值不因0q 而变 (C) 试验电荷受力F 的方向就是电场强度E 的方向 (D) 若场中某点不放试验电荷0q ,则0=F ,从而0=E 答案:B 解析:根据电场强度的定义,E 的大小与试验电荷无关,方向为试验电荷为正电荷时的受力方向。因而正确答案(B ) 9-3 如图9-3所示,任一闭合曲面S 内有一点电荷q ,O 为S 面上任一点,若将q 由闭合曲面内的P 点移到T 点,且 OP =OT ,那么[ ] (A) 穿过S 面的电场强度通量改变,O 点的场强大小不变 (B) 穿过S 面的电场强度通量改变,O 点的场强大小改变 习题9-3图

(C) 穿过S 面的电场强度通量不变,O 点的场强大小改变 (D) 穿过S 面的电场强度通量不变,O 点的场强大小不变 答案:D 解析:根据高斯定理,穿过闭合曲面的电场强度通量正比于面内电荷量的代数和,曲面S 内电荷量没变,因而电场强度通量不变。O 点电场强度大小与所有电荷有关,由点电荷电场强度大小的计算公式2 04q E r πε= ,移动电荷后,由于OP =OT , 即r 没有变化,q 没有变化,因而电场强度大小不变。因而正确答案(D ) 9-4 在边长为a 的正立方体中心有一个电量为q 的点电荷,则通过该立方体任一面的电场强度通量为 [ ] (A) q /ε0 (B) q /2ε0 (C) q /4ε0 (D) q /6ε0 答案:D 解析:根据电场的高斯定理,通过该立方体的电场强度通量为q /ε0,并且电荷位于正立方体中心,因此通过立方体六个面的电场强度通量大小相等。因而通过该立方体任一面的电场强度通量为q /6ε0,答案(D ) 9-5 在静电场中,高斯定理告诉我们[ ] (A) 高斯面内不包围电荷,则面上各点E 的量值处处为零 (B) 高斯面上各点的E 只与面内电荷有关,但与面内电荷分布无关 (C) 穿过高斯面的E 通量,仅与面内电荷有关,而与面内电荷分布无关 (D) 穿过高斯面的E 通量为零,则面上各点的E 必为零 答案:C 解析:高斯定理表明通过闭合曲面的电场强度通量正比于曲面内部电荷量的代数和,与面内电荷分布无关;电场强度E 为矢量,却与空间中所有电荷大小与分布均有关。故答案(C ) 9-6 两个均匀带电的同心球面,半径分别为R 1、R 2(R 1

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