上海大学普通物理期末试题及答案（A卷）

专业课复习资料（最新版）封面普通物理（A）卷（闭卷）2009--2010学年第一学期学号：姓名：一、选择（把正确的序号填在方括号内，每小题2分，共20分）1、一质点以速率)(tVV=作半径为R的变速率圆周运动。则该质点作圆周运动的加速度的大小为[]（A）dtdV（B）RV2（C）RVdtdV2+（D）21242)(⎥⎦⎤⎢⎣⎡+RVdtdV2、一质点在力的作用下沿光滑水平面上作直线运动，力23xF=)(SI。质点从mx11=运动到mx22=的过程中，该力作功为[]（A）J3(B)J7(C)J21(D)J423、对于一个物体系统来说，在下列条件中，哪一种情况下，系统的机械能守恒[]（A）合外力为零（B）合外力不作功（C）外力和非保守内力都不作功（D）外力和保守内力都不作功4、地球的质量为m，太阳的质量为M，地心和日心的距离为R，引力常数为G，则地球绕太阳作圆周运动的轨道角动量[]（A）RGMm（B）GMRm（C）GRMm（D）RGMm5、一质量均匀分布的细杆可绕光滑轴在竖直平面内自由转动。该轴垂直地通过细杆的一个端点。今使细杆从竖直位置静止开始向水平位置摆下，在细杆摆动过程中，其角速度、角加速度变化关系为[]（A）角速度增大，角加速度减小（B）角速度增大，角加速度增大（C）角速度减小，角加速度减小（D）角速度减小，角加速度增大6、真空中两块相互平行的无限大均匀带电平板，其中一块的电荷面密度为σ+，另一块的电荷面密度为σ2+。两板间的电场强度大小为[]（A）0（B）023εσ（C）0εσ（D）02εσ7、带电量不相等的两个球形导体相隔很远，现用一根细导线将它们连接起来。若大球半径为R，小球半径为r，当它们达到静电平衡后，二球表面电荷面密度之比rRσσ等于[]（A）rR（B）Rr（C）22rR（D）22Rr8、在笛卡尔坐标系Oxyz的O点，有一大小为Idl的电流元指向x正方向，在x轴上x=a（a为一正常量）的p点，磁感应强度的大小和方向为[](A)aIdlB⋅=πμ40沿+x方向；(B)204aIdlB⋅=πμ沿-x方向；(C)204aIdlB⋅=πμ沿+y方向；(D)0=B9、流恒定的长直螺线管中充入顺磁质，则[](A)磁场强度不变，磁感应强度不变；(B)磁场强度不变，磁感应强度变大；(C)磁场强度变大，磁感应强度不变；(D)磁场强度变小，磁感应强度变大。10、对位移电流，下述说法正确的是：[](A)位移电流是由变化电场产生的。(B)位移电流是由线性变化磁场产生的。(C)位移电流的热效应服从焦耳-楞此定律。(D)位移电流的磁效应不服从安培环路定理。二、填空（把正确答案填在方括号内，每小题3分，共30分）1、一质点沿x轴方向运动，其运动方程为225ttx−+=(SI).质点的初始运动速度为__________，第4S初的速度_______。2、质量为M、半径为R的均匀薄圆板，在转动过程中从边缘处飞出两块质量为m的小碎片（视为质点）。残缺薄圆板绕过圆心、垂直于板面的轴转动的转动惯量等于3、一闭合面包围着一个电偶极子，则通过此闭合面的电场强度通量=eΦ。4、在静电场中，电势不变的区域，场强必定为（填零或不为零或不能确定）5、如图所示，长为L的绝缘细线悬挂一个质量为m，电量为q+的小球，处于铅直向下的均匀电场中。将小球拉至水平位置静止释放，此小球摆至最低点时的动能为。6、一半径为10厘米的细导线圆环，流过的电流强度为3安培，那么细环中心的的磁感应强度大小为特斯拉。7、在自感系数L=0.05mH的线圈中，通过I=0.8A的电流。在切断电流后经过t=0.001秒的时间，电流强度近似变为零，回路中产生的平均自感电动势为______。8、在磁感应强度为B的磁场中，以速率V垂直切割磁场线运动的一长度为L的金属杆，相当于，它的电动势大小等于，产生此电动势的非静电力OL是。9、如图所示，一半径为r的圆形导线环上引入两根直导线，导线电流为I，则圆心的磁感应强度的大小为。I10、在半径为R，磁导率为μ的无限长圆柱体内均匀通以电流I，则圆柱体内距轴线为r处的B的大小为三、计算题（共50分，每题10分）1、如图所示，一长为l，质量为0m的均质细杆，可绕水平光滑轴O在竖直面内转动。初始时细杆竖直悬挂，现有一质量为m的子弹以某一水平速度射入杆的中点，已知子弹穿出杆后的速度为v，杆受子弹打击后恰好摆到水平位置，求子弹入射时速度0v的大小。2、真空中一长为L的均匀带电细直杆，总电量为Q，试计算在直杆延长线上距杆的一端距离为d的P点处的电势；若将一点电荷q从P点处移至无穷远处，则电场力做的功为多少。3、一圆柱形电容器，内圆柱面的半径为1R，外圆柱面的半径为2R，长为LL(»)2R，两圆柱之间为真空，设内外圆柱单位长度带电量（即电荷线密度）分别为λ和λ−，求：(1)电容器的电容；(2)电容器储存的能量。4、一长为L的均匀带电细棒，电荷线密度为λ，可以绕距其一端为a的P点处在平面内转动，转轴与棒垂直，角速度为ω，求转动中心处的磁感应强度。4、长直导线旁距离为d处有一长为a高为h的矩形线框，求它们的互感系数。若矩形线框中有电流且正以dtdI的速率增加，求长直导线中感应电动势的大小。dahIPaLm0vmvOLdPQ第一学期A卷参考答案一、选择题(20分，每小题2分)1、（D）2、（B）3、（C）4、（B）5、（B）6、（D）7、（B）8、（D）9、（B）10(A)二、填空题（30分，每小题3分）1、1tS=4/vmS=−2、22122JMRmR=−3、04、05、qELmgL+6、53.7710×7、0.04()V8、电源，BLV，洛仑兹力9、02IRμπ10、022IrRμπ三、计算题（50分，每小题10分）1、（10分）子弹、杆构成的系统，碰撞时角动量守恒2001223llmvmvmlω=+（1）4分杆摆动到水平位置过程中，机械能守恒220011()223lmgmlω=（2）4分有（1）（2）得00233mvvglm=+2分2、（10分）解04()QdxLdVLdxπε=+−2分004()LQdxLVdVLdxπε==+−∫∫0ln4QLdLLπε+=4分电场力的功为0ln4qQLdWLLπε+=4分3、解（10分）（1）由高斯定理可得两圆柱面之间的场强02Erλπε=2分212001ln22RRRUdrrRλλπεπε==∫2分0212lnLLCRURπελ==2分(2)电场的能量为222011ln24eLRWCURλπε==4分4、（10分）在带电棒上取一线元，所带电量为dxdqλ=2分其旋转等效于一个电流dxdIπλω2=2分dxxxdIdBπλωμμ22200⋅==4分aaLdxxBaLa+=⋅=∫+ln42200πλωμπλωμ2分5、（10分）解设长直导线通有电流1I，1I产生的磁场通过矩形线圈的磁通量mΦ∫∫⋅=SdBmΦ=∫+addhdrrIπμ210dadrhI+=ln210πμ4分==IMmΦdadrh+ln20πμ3分==dtdIMεdtdIdadrh⋅+ln20πμ3分dahI