湖南理工期末大学物理试题及答案

期末大学物理试题及答案一.选择题(每题3分，共30分)1．一质点沿x轴运动，其速度与时间的关系为：24m/stv，当3st时，质点位于9mx处，则质点的运动方程为(A)31412m3xtt(B)214m2xtt。(C)m32tx(D)31412m3xtt[]2．如图所示，一光滑细杆上端由光滑铰链固定，杆可绕其上端在任意角度的锥面上绕竖直轴OO作匀角速度转动。有一小环套在杆的上端处。开始使杆在一个锥面上运动起来，而后小环由静止开始沿杆下滑。在小环下滑过程中，小环、杆和地球系统的机械能以及小环与杆对轴OO的角动量这两个量中(A)机械能、角动量都守恒；(B)机械能守恒、角动量不守恒；(C)机械不守恒、角动量守恒；(D)机械能、角动量都不守恒.[]3．一均质细杆可绕垂直它且离其一端/4l（l为杆长）的水平固定轴O在竖直平面内转动。杆的质量为m，当杆自由悬挂时，给它一个起始角速度0，如杆恰能持续转动而不作往复摆动则需要（已知细杆绕轴O的转动惯量2(7/48)Jml，一切摩擦不计）.(A)43/7gl0(B)4/gl0(C)(4/3)/gl0(D)12/gl0.[]4．一个未带电的空腔导体球壳，内半径为R。在腔内离球心的距离为d处（dR），固定一点电荷q，如图所示。用导线把球壳接地后，再把地线撤去。选无穷远处为电势零点，则球心O处的电势为(A)0(B)04πqd(C)04πqR(D)011()4πqdR[]5.一个平行板电容器,充电后与电源断开,当用绝缘手柄将电容器两极板的距离拉大,则两极板间的电势差12U、电场强度的大小E、电场能量W将发生如下变化：(A)12U减小，E减小，W减小；(B)12U增大，E增大，W增大；(C)12U增大，E不变，W增大；(D)12U减小，E不变，W不变.[]6．一原长为L的火箭，以速度1v相对地面作匀速直线运动，火箭上有一个人从火箭的后端向火箭前端的一个靶子发射一颗子弹，子弹相对于火箭的速度为2v.在火箭上测得子弹从射出到击中靶的时间间隔是：（c表示真空中的光速）(A)12()L/vv(B)2L/v(C)21()L/vv(D)2111(/)cL/vv[]7．如图，在一圆形电流I所在的平面内，选一个同心圆形闭合回路L(A)(A)LlB0d，且环路上任意一点0B(B)(B)LlB0d，且环路上任意一点0B(C)(C)LlB0d，且环路上任意一点0B(D)(D)LlB0d，且环路上任意一点B常量.[]8．一个通有电流I的导体，厚度为D，横截面积为S，放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导体的侧表面，如图所示。现测得导体上下两面电势差为V，则此导体的霍尔系数等于(A)IBVDS(B)BVSID(C)VDIB(D)IVSBD[]9．如图所示，直角三角形金属框架abc放在均匀磁场中，磁场B平行于ab边，bc的长度为l。当金属框架绕ab边以匀角速度转动时，abc回路中的感应电动势和a、c两点间的电势差acUU为(A)20,acUUBl(B)20,/2acUUBl(C)22,/2acBlUUBl(D)22,acBlUUBl[]10.对位移电流，有下述四种说法，请指出哪一种说法正确(A)位移电流是由变化的电场产生的；(B)位移电流是由线性变化的磁场产生的；(C)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.[]二填空题(共30分)1．(本题3分)质量为m的物体，初速极小，在外力作用下从原点起沿x轴正向运动，所受外力方向沿x轴正向，大小为Fkx。物体从原点运动到坐标为0x点的过程中所受外力冲量的大小为.2．(本题5分)一维保守力的势能曲线如图所示，则总能量E为12J的粒子的运动范围为；在x时，粒子的动能KE最大；x时，粒子的动能KE最小。3．(本题3分)长为l、质量为M的均质杆可绕通过杆一端O的水平光滑固定轴转动，转动惯量为2/3Ml，开始时杆竖直下垂，如图所示。现有一质量为m的子弹以水平速度0v射入杆上A点，并嵌在杆中.2/3OAl，则子弹射入后瞬间杆的角速度.4．(本题3分)（1）在速度v=情况下粒子的动量等于非相对论动量的两倍。（1）在速度v=情况下粒子的动能等于它的静止能量。5．(本题5分)若静电场的某个区域电势等于恒量，则该区域的电场强度为，若电势随空间坐标作线性变化，则该区域的电场强度分布为.6．(本题5分)一个绕有500匝导线的平均周长50cm的细螺绕环，铁芯的相对磁导率为600，载有0.3A电流时,铁芯中的磁感应强度B的大小为；铁芯中的磁场强度H的大小为。（7104π10TmA）7．(本题3分)一个半径为R、面密度为的均匀带电圆盘，以角速度绕过圆心且垂直盘面的轴线AA旋转；今将其放入磁感应强度为B的均匀外磁场中，B的方向垂直于轴线AA。在距盘心为r处取一宽度为dr的圆环，则该带电圆环相当的电流为，该电流所受磁力矩的大小为，圆盘所受合力矩的大小为。8．(本题3分)一长直导线旁有一长为a，宽为b的矩形线圈，线圈与导线共面，如图所示.长直导线通有稳恒电流I，则距长直导线为r处的P点的磁感应强度B为；线圈与导线的互感系数为.三计算题(共40分)1．(本题10分)如图所示，已知滑轮的半径为r，转动惯量为J，弹簧的劲度系数为k，物体的质量为m.设开始时物体静止且弹簧无伸长，在物体下落过程中绳与滑轮无相对滑动，轴间摩擦不计.试求：（1）物体下落的距离为l时，物体的速率.（2）物体能够下落的最大距离.2．(本题10分)一半径为R、电荷量为Q的均匀带电球体，设无穷远处为电势零点。试求(1)球体内外电场强度的分布；(2)球体内外电势的分布。3．(本题10分)如图所示，一平行板电容器两极板相距为d，面积为S，在极板间平行地放一面积与极板相等、厚度为t的均匀电介质板，它的相对介电常数为r.设两极板分别带有Q的电荷，不计边缘效应。试求：（1）电介质中电场强度和电位移的大小；（2）两极板间的电势差；（3）电容器的电容.4．(本题10分)如图所示，在半径10.0Rm的区域内有均匀磁场B，方向垂直纸面向外，设磁场以100ddtBT/s的匀速率增加。已知3π，04.0roboam，试求：（1）半径为r的导体圆环中的感应电动势及P点处有旋电场强度的大小；（2）等腰梯形导线框abcd中的感应电动势，并指出感应电流的方向.大学物理期末考试参考答案（2006.6.23）一、选择题:1.A2.A3.A4.D5.C6.B7.B8.C9.B10.A二、填空题1.20mkx2.(-,10m)②;6m②;10m①;3.6/(43/)Mml0v，4.3/2c②；3/2c①；5.处处为零③；均匀分布②6.0.226T③;300A/m②;7.drr①；3πdrBr①；4π/4RB①8.02πIl①；0ln2badd②1．2222121210Jklmglmv④（1）rv解得：22(2)mglklrmrJv②（2）2mm102mglkl②m2mglk②2．（1）02/)(π4rqErRrQRq)(20π4rQE③Rr33)(rRQrqrRQE30π4③（2）RrrQu0π4②Rr3．（1）0QDS③00rrDQES③（2）000DQES000()()rUEdtEtQQdttSS②（3）0()rrSQCudtt②4.1.2πddrtBiV0.500.04π1002④2d2ππdVBErrtd1N/C2dVrBEt③32002230ddd4π4π(3)8πRrRQQuErrrrRrQRrR②2.)2121(dd2habRtBi2100(π43)106③感应电流沿顺时针方向。