大学物理模拟试题

第1页（共7页）mRMO0v0rv大学物理模拟试题五一、解答问题（1）地球的半径为m61037.6，求地球赤道表面上一点相对于地球中心的向心加速度。（2）地球绕太阳运行的轨道半径为m111015,求地球相对于太阳的向心加速度。（3）天文测量表明，太阳系以近似圆形的轨道绕银河系中心运动，半径为m20108.2,速率为sm/105.25，求太阳系相对于银河系的向心加速度。（4）求这些加速度每对的比值。二、发射一宇宙飞船去考察一质量为M、半径为R的行星，当飞船静止于空间距行星中心4R时，以速度v0发射一质量为m的仪器。要使该仪器恰好掠过行星表面，求角及着陆滑行的初速度多大？三、飞轮对自身轴的转动惯量为0J,初角度为0，作用在飞轮上的阻力矩第2页（共7页）++++Rrr'为M（常量）。试求飞轮的角速度减到2/0时所需的时间t，以及在这一段时间内飞轮转过的圈数N，若M(为常量)，再求解以上问题。四、已知球体半径为R，带电量为q（电荷体密度为）；求均匀带电球体的电场强度分布。五、一无限长直载流导线，通有电流50A，在离它0.05m处有一电子以速率运动。已知电子电荷数值为，试求（1）v平行于导线电流时，作用在电子上的洛伦兹力；（2）v垂直于导线并向着导线时，作用在电子上的洛伦兹力；（3）v垂直于导线和电子构成的平面时，作用在电子上的洛伦兹力。第3页（共7页）参考答案一、解答问题（1）地球的半径为m61037.6，求地球赤道表面上一点相对于地球中心的向心加速度。（2）地球绕太阳运行的轨道半径为m111015,求地球相对于太阳的向心加速度。（3）天文测量表明，太阳系以近似圆形的轨道绕银河系中心运动，半径为m20108.2,速率为sm/105.25，求太阳系相对于银河系的向心加速度。（4）求这些加速度每对的比值。解（1）地球赤道表面一点相对于地球中心的向心加速度为2226211/1036.360602421037.61smRan（2）地球相对于太阳的向心加速度为23211222/1095.56060243652105.12smRan（3）太阳系相对于银河系的向心加速度为)/(1023.2108.2)105.2(21020253232smRvan（4）两加速度比值为1:65.5:21nnaa，加速度比值1:1067.2:732nnaa。二、发射一宇宙飞船去考察一质量为M、半径为R的行星，当飞船静止于空间距行星中心4R时，以速度v0发射一质量为m的仪器。要使该仪器恰好掠过行星表面，第4页（共7页）mRMO0v0rv求角及着陆滑行的初速度多大？解引力场（有心力）系统的机械能守恒质点的动量矩守恒RGMmmrGMmm20202121vvRmsrmvvin00sin4sin000vvvRr2/12023141sinvRGM2/1200231vvvRGM三、飞轮对自身轴的转动惯量为0J,初角度为0，作用在飞轮上的阻力矩为M（常量）。试求飞轮的角速度减到2/0时所需的时间t，以及在这一段时间内飞轮转过的圈数N，若M(为常量)，再求解以上问题。解以飞轮为研究对象，以0的转动方向为正方向，在M为常量时，根据转动定律有dtJMdMdtdJ00依题意0t时10,tt时20，积分上式，有dtJMdt12/0000所以MJt2/001第5页（共7页）在1t时间内飞轮转过的角度为MJMJJMMJtt832212212000002002110因而飞轮在1t时间内转过的圈数为MJN1632200当M时，有dtdJ0从),(),0(0t积分，有dtJdt000，tJe00当20时，有2ln01Jtt转过角度为2)1(0000000101101JeJdtedttJttJt转过的圈数为4200JN四、已知球体半径为R，带电量为q（电荷体密度为）；求均匀带电球体的电场强度分布。第6页（共7页）++++Rrr'解球外)(Rr0230020341rrRrrqE球内)(Rr'13414d0302qrrESESrE03五、一无限长直载流导线，通有电流50A，在离它0.05m处有一电子以速率运动。已知电子电荷数值为，试求（1）v平行于导线电流时，作用在电子上的洛伦兹力；（2）v垂直于导线并向着导线时，作用在电子上的洛伦兹力；（3）v垂直于导线和电子构成的平面时，作用在电子上的洛伦兹力。解由安培环路定理可解得电子所经处的磁感应强度为由洛仑兹公式可知（1）电场分布曲线REOr第7页（共7页）若v与电流同向时，F的方向垂直于导线并背离导线，若v与电流反向时，F指向导线。（2）F的方向与电流同向。（3）