东北大学2011年大学物理上学期期末考试试卷题目

2011一、填空题1．一质量为kg2m的质点，其运动方程为：22tx和2323tty，x、y的单位为m，t的单位为s，则s2t时，质点的速率为m/s；从0t到s2t这段时间内，合力对质点所作的功为J。2．质点系从一个状态运动到另一个状态时，质点系的机械能的增量等于外力与非保守内力作功的总和，此原理称为质点系的；3．在S参考系中观察到两个事件发生在空间同一地点，第二事件发生在第一事件以后3s，在另一相对于S系运动的S参考系中观察到第二事件是在第一事件5s之后发生的，则S系相对于S系运动的速率为。（真空中的光速为c）4．形成动生电动势的非静电力是洛伦兹力，则相应的非静电场强kE=。5．真空中，一半径为2R的金属球A，带有电量为Q；另有一不带电、半径为R的金属球B，两球相距很远。当用一很长的细导线将两金属球相连时，忽略导线上的电荷，则金属球A带有的电荷量为，金属球B带有的电荷量为，在此过程中，系统的静电能将（填：增加、减少、不变）。6．真空中，处于均匀磁场中、长为L的导体棒OP，以角速度ω绕OO′轴旋转，磁感强度B的方向与OO′轴平行且向上，如图所示，OP与OO′轴成60°夹角，导体棒OP的电动势大小为，且端电势高。7．点电荷系所激发的电场中某点的电势等于各点电荷单独存在时在该点建立的电势的，这一结论叫做静电场的。8．真空中，一均匀带电的细半圆环，半径为R，带电量为Q，取无限远处为电势零点，真空电容率为ε0，环心处电场强度大小为、环心处电势为。9．地球依靠阻挡了“太阳风”对地球上生命的杀戮。二、选择题（每小题只有一项是符合题目要求的，把所选项前的字母填在题后的括号【】内）1.对功的概念有以下几种说法：(1)保守力作正功时，系统内相应的势能增加；(2)质点运动经一闭合路径，保守力对质点作的功为零；(3)作用力与反作用力大小相等、方向相反，所以两者作功的代数和必定为零；上述说法中正确的是：【】（A）(1)、(2)是正确的。（B）(2)、(3)是正确的。（C）只有(3)是正确的。（D）只有(2)是正确的。2．判定宇宙的基本运动是相互远离（宇宙在膨胀）的根据是：【】（A）超新星的爆发。（B）多普勒效应，光谱线红移。（C）黑洞的存在。（D）太阳风的存在。3．将形状完全相同的铜环与木环静止放置在交变磁场中，并假设通过两环面的磁通量随时间的变化率相等，当不计自感时，下述说法正确的是：【】（A）铜环中有感生电动势；木环中也有感生电动势。（B）铜环中没有感生电动势；木环中也没有感生电动势。(C)铜环中有感生电动势；木环中没有感生电动势。(D)铜环中没有感生电动势；木环中有感生电动势。4．下列说法正确的是：【】（A）电势在某一区域内为常量，则电场强度在该区域内必定为零；（B）电场强度不为零的点，电势也一定不为零；（C）电势为零的点，电场强度也一定为零；（D）电场强度为零的点，电势也一定为零。5．真空中，一接地半径为R的金属球，与球心O相距为)(Rrr处放置一点电荷q，不计接地导线上电荷影响，则金属球表面上感应电荷总量为：【】（A）q；（B）q；（C）qrR；（D）qRr。三、一质量为kg2m的质点沿x轴作直线运动，所受合力与其速率的关系为：22vF，当0t时，该质点位于坐标原点处，初速度m/s10v，求：（1）该质点的速率v与时间t的关系；（2）该质点的的运动学方程。四、如图所示，一根长为L，质量为M的均质细杆，可绕过端点O的水平光滑轴在竖直面内转动。当杆竖直静止下垂时，有一质量为m的小球（视为质点）飞来，垂直击中杆的中点。小球与细杆发生完全弹性碰撞，之后小球以初速度为零自由下落，而细杆碰撞后的最大偏转角为，求小球击中细杆前的速率v.qrmvO五、已知一粒子的静止质量为m0，当其动能等于其静止能量的3倍时，求粒子的质量m、速率v和动量的大小p。（设真空中的光速为c）六、真空中，长为l的带电细棒，沿x轴放置，棒的一端在坐标原点处。设电荷线密度为3)2(xl，如图所示，已知真空电容率为0，求x轴上坐标为lx2处的电场强度大小和电势。七、真空中，有一无限长的、半径为R的41圆柱面导体，导体面上均匀通有电流I，方向沿轴线向下，如图所示，真空中磁导率为0，求导体柱面的轴线（z轴）上磁感强度的大小。八、真空中，在通有电流为I的长直导线旁，有一单匝等腰直角三角形导体线圈，线圈平面与长直导线共面，直角边长为b，一直角边与长直导线垂直，其端点A到导线的垂直距离为b，如图所示，已知真空磁导率为μ0，求：（1）载流长直导线产生的磁场通过三角形线圈的磁通量；（2）当长直导线中的电流I以dtdI的变化率增加时，求在三角形线圈中产生的感应电动势的大小，并说明其方向。oxzxyIORbbAbI