南昌大学05-06期末考试物理试卷



	试卷编号：      ( A )卷 课程编号： T55020001--03 课程名称：  大学物理    考试形式：   闭卷       适用班级： 理工05级(Ⅰ)、（Ⅱ）、（Ⅲ）姓名：                学号：               学院：            专业：             班级：           考试日期：06年6月  题号	一	二	三	四	五	六	总分	累分人 签名
题分	30	22	48				100
得分

考生注意事项：1、本试卷共6页，请查看试卷中是否有缺页或破损。如有立即举手报告以便更换。

              2、考试结束后，考生不得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。

一、填空题(每空 2 分，共 30 分)           

得分	评阅人

1、质点在力(SI制)作用下沿图示路径

运动。则力在路径oa上的功Aoa=         ，力在路径ab上的功Aab=             。

2、一质点沿直线运动,其运动学方程为x = 8 t－2t2  (SI)，则在t由0至4s的时间

间隔内，质点的位移大小为 ___________，在t由0到4s的时间间隔内质点走过的路

程为_________________．

3、真空中一半径为R的均匀带电球面带有电荷Q(Q＞0)．今在球面上挖去非常小块的面积△S(连同电荷)，如图所示，假设不影响其他处原来的电荷分布，则挖去△S 后球

心处电场强度的大小E＝_____________，其方向为____________

             

第3题图                       第4题图

南昌大学 2005～2006学年第二学期期末考试试卷

	4、A、B为真空中两个平行的“无限大”均匀带电平面，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E0/3，方向如图．则A、B两平面上的电荷面密度分别 为 σA＝_______________,  σB＝____________________． 5、图示BCD是以O点为圆心，以R为半径的半圆弧，在A点有一电荷为+q的点电荷，O点有一电荷为－q的点电荷．线段．现将一单位正电荷从B点沿半圆弧轨道BCD 移到D点，则电场力所作的功为______________________ ．                       第5题图                          第6题图 6、如图，在无限长直载流导线的右侧有面积为S1和S2的两个矩形回路．两个回路与长直载流导线在同一平面，且矩形回路的一边与长直载流导线平行．则通过面积为S1的矩 形回路的磁通量与通过面积为S2的矩形回路的磁通量之比为____________．    7、若把氢原子的核外电子轨道看作是圆轨道，已知电子轨道半径r =0.53×10-10 m，绕核运动速度大小v =2.18×108 m/s, 则氢原子基态电子在原子核处产生的磁感强度 的大小为____________．(e =1.6 ×10-19 C， μ0 =4π×10-7 T·m/A) 8、有一长1m的米尺，观察者沿该米尺长度方向匀速运动，测得米尺的长度为 0.5 m． 则此米尺以速度v ＝__________________________m·s-1接近观察者．  9、狭义相对论的两条基本原理是________________________________________ 原理； 和_________________________________________________________________________原理． 10、如图所示，在一长直导线L中通有电流I，ABCD为一矩形线圈，它与L皆在纸面内，且AB边与L平行．矩形线圈在纸面内向右移动时，线圈中感应电动势方 向为________________________________．
	二、选择题(每题 2 分，共 22分) 得分	评阅人

1、一光滑的内表面半径为10 cm的半球形碗，以匀角速度绕其对称OC旋转．已知放在碗内表面上的一个小球P相对于碗静止，其位置高于碗底4 cm，则由此可推知碗旋转的角速度约为                         

    (A) 10 rad/s．      (B) 13 rad/s．                

(C) 17 rad/s        (D) 18 rad/s．                                        ［      ］

                            

第1题图                          第2题图

2、如图所示，A、B为两个相同的绕着轻绳的定滑轮．A滑轮挂一质量为M的物体，B滑轮受拉力F，而且F＝Mg．设A、B两滑轮的角加速度分别为βA和βB，不计滑轮轴的摩擦，则有    

    (A) βA＝βB．       (B) βA＞βB． 

    (C) βA＜βB．       (D) 开始时βA＝βB，以后βA＜βB．                      ［      ］

3、    假设卫星环绕地球中心作圆周运动，则在运动过程中，卫星对地球中心的 

    (A)  角动量守恒，动能也守恒．                                

    (B)  角动量守恒，动能不守恒．                                

    (C)  角动量不守恒，动能守恒．                                

    (D)  角动量不守恒，动量也不守恒．                            

    (E)  角动量守恒，动量也守恒．                                         ［      ］

4、如图所示，一匀质细杆可绕通过上端与杆垂直的水平光滑固定轴O旋转，初始状态为静止悬挂．现有一个小球自左方水平打击细杆．设小球与细杆之间为非弹性碰撞，则在碰撞过程中对细杆与小球这一系统 

    (A) 只有机械能守恒．                                        

    (B) 只有动量守恒．                                          

    (C) 只有对转轴O的角动量守恒． 

    (D) 机械能、动量和角动量均守恒．                                      ［      ］

                 

第4题图                          第5题图

5、半径为R的均匀带电球面的静电场中各点的电场强度的大小E与距球心的距离r之间的关系曲线为：                 

［      ］

6、花样滑冰运动员绕通过自身的竖直轴转动，开始时两臂伸开，转动惯量为J0，角速度为ω0．然后她将两臂收回，使转动惯量减少为J0．这时运动员转动的角速度变为 

    (A) ω0．        (B) ω0． 

    (C) ω0．       (D) 3 ω0．                                         ［      ］

        第7题图

7、半径为R的均匀带电球面，总电荷为Q．设无穷远处电势为零，则该带电体所产生的电场的电势U，随离球心的距离r变化的分布曲线为     

 ［      ］

8、有两个大小不相同的金属球，大球直径是小球的两倍，大球带电，小球不带电，两者相距很远．今用细长导线将两者相连，在忽略导线的影响下，大球与小球的带电之比为：                                        

    (A)  2．                 (B)  1．                          

    (C)  1/2．                (D)  0．                                     ［      ］

9、在点电荷+q的电场中，若取图中P点处为电势零点 ， 则M点的电势为 

(A)．   (B)．             

    (C)．   (D)．                                          ［      ］

                       

第9题图                          第10题图

10、图中，六根无限长导线互相绝缘，通过电流均为I，区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均为相等的正方形，哪一个区域指向纸内的磁通量最大？              

    (A) Ⅰ区域．           (B) Ⅱ区域．                       

    (C) Ⅲ区域．           (D) Ⅳ区域．                       

    (E) 最大不止一个．                                                     ［      ］

11、   有下列几种说法：                                                

    (1)  所有惯性系对物理基本规律都是等价的．                    

    (2)  在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关．      

(3)在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速率都相同．

若问其中哪些说法是正确的, 答案是                                            

    (A)  只有(1)、(2)是正确的．        (B)  只有(1)、(3)是正确的．                    

    (C)  只有(2)、(3)是正确的．        (D)  三种说法都是正确的．             ［      ］

                                              

三、计算题(共48分)   

得分	评阅人

1、一物体悬挂在弹簧上作竖直振动，其加速度为ky，式中k为常量，y是以平衡位置为原点所测得的坐标. 假定振动的物体在坐标y0处的速度为v0，试求速度v与坐标y的函数关系式．（本题7分）

2、质量m＝1.1 kg的匀质圆盘，可以绕通过其中心且垂直盘面的水平光滑固定轴转动，对轴的转动惯量J＝(r为盘的半径)．圆盘边缘绕有绳子，绳子下端挂一质量m1＝1.0 kg的物体，如图所示．起初在圆盘上加一恒力矩使物体以速率v0＝0.6 m/s匀速上升，如撤去所加力矩，问经历多少时间圆盘开始作反方向转动．（本题7分）

3、如图所示，一长为10 cm的均匀带正电细杆，其电荷为1.5×10-8 C，试求在杆的延长线上距杆的端点5 cm处的P点的电场强度．(＝9×109 N·m2/C2 )（本题8分）

	4、一链条总长为  ，质量为m，放在桌面上，并使其下垂，下垂一端的长度为a，设链条与桌面之间的滑动摩擦系数为μ，令链条由静止开始运动，则 到链条离开桌面的过程中，摩擦力对链条作了多少功？（本题8分） 5、半径为R的半圆线圈ACD通有电流I2，置于电流为I1的无限长直线电流的磁场中，直线电流I1恰过半圆的直径，两导线相互绝缘．求半圆线圈受到长直线电流I1的磁力．   （本题10分） 6、如图所示，有一根长直导线，载有直流电流I，近旁有一个两条对边与它平行并与它共面的矩形线圈，以匀速度沿垂直于导线的方向离开导线．设t =0时，线圈位于图示位置，求                                       (1) 在任意时刻t通过矩形线圈的磁通量Φ．                         (2) 在图示位置时矩形线圈中的电动势 ．  （本题8分）

2005～2006-2期末考试A试卷评分参考标准

一、1、0 ； 18J          2、     0 m ；16 m     3、   由圆心O点指向△S 

4、  －2ε0E0 / 3 ；   4ε0E0 / 3       5、   q / (6πε0R)      6、    1∶1        7、  1.2×103 T     

8、   2.60×108    9、狭义相对论的两条原理说的是相对性原理和光速不变原理     10、ADCBA绕向

二、B、C、A、C、B、D、A、A、D、B、D、

三、1、解：                                        

又  ky   ∴          -kv dv / dy               3分                      3分

已知   y0 ， v0 则    

                              1分

2、

撤去外加力矩后受力分析如图所示．            

     m1g－T = m1a                            1分

 Tr＝Jβ2分

          a＝rβ                                1分              

         a = m1gr / ( m1r + J / r)      

代入J ＝,    a == 6.32 ms-2          1分

∵            v 0－at＝0                              1分

∴            t＝v 0 / a＝0.095 s                         1分

3、解：  设P点在杆的右边，选取杆的左端为坐标原点O，x轴沿杆的方向，如图，并设杆的长度为L．P点离杆的端点距离为d．          

    在x处取一电荷元dq=(q/L)dx，它在P点产生场强        

                      3分

P点处的总场强为                                                  

                       3分

代入题目所给数据，得                                              

   　 　　E＝1.8×104  N/m             1分

的方向沿x轴正向．      　            1分

4、某一时刻的摩擦力为，              4分

摩擦力作功为：

            4分

5、解：长直导线在周围空间产生的磁场分布为  取xOy坐标系如图，则在半圆线圈所在处各点产生的磁感强度大小为：      

  ，    方向垂直纸面向里，              2分

式中θ 为场点至圆心的联线与y轴的夹角．半圆线圈上dl段线电流所受的力为：

                                           

                               2分

                 ．  

根据对称性知：  Fy =                  2分

                    ，                                        

                         2分

∴半圆线圈受I1的磁力的大小为：                                  

          ，  方向：垂直I1向右．                   2分

6、解：(1)              4分

(2)                                  4分