2015年春季学期大学物理期末练习题3

第1页共3页2010年春季学期期末练习题3一、选择题（10小题，共30分）1、有一劲度系数为k的轻弹簧，原长为l0，将它吊在天花板上．当它下端挂一托盘平衡时，其长度变为l1．然后在托盘中放一重物，弹簧长度变为l2，则由l1伸长至l2的过程中，弹性力所作的功为(A)21dllxkx．(B)21dllxkx．(C)0201dllllxkx．(D)0201dllllxkx．［］2、如图，一质量为m的物体，位于质量可以忽略的直立弹簧正上方高度为h处，该物体从静止开始落向弹簧，若弹簧的劲度系数为k，不考虑空气阻力，则物体下降过程中可能获得的最大动能是(A)mgh．(B)kgmmgh222．(C)kgmmgh222．(D)kgmmgh22．［］3、图中所示曲线表示球对称或轴对称静电场的某一物理量随径向距离r变化的关系，请指出该曲线可描述下列哪方面内容(E为电场强度的大小，U为电势)：(A)半径为R的无限长均匀带电圆柱体电场的E~r关系．(B)半径为R的无限长均匀带电圆柱面电场的E~r关系．(C)半径为R的均匀带正电球体电场的U~r关系．(D)半径为R的均匀带正电球面电场的U~r关系．［］4、图示为一具有球对称性分布的静电场的E～r关系曲线．请指出该静电场是由下列哪种带电体产生的．(A)半径为R的均匀带电球面．(B)半径为R的均匀带电球体．(C)半径为R的、电荷体密度为＝Ar(A为常数)的非均匀带电球体．(D)半径为R的、电荷体密度为＝A/r(A为常数)的非均匀带电球体．[]5、如图所示，半径为R的均匀带电球面，总电荷为Q，设无穷远处的电势为零，则球内距离球心为r的P点处的电场强度的大小和电势为：(A)E=0，rQU04．(B)E=0，RQU04．(C)204rQE，rQU04．(D)204rQE，RQU04．［］6、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)dq04．(C)Rq04．(D))11(40Rdq．［］7、如图，边长为a的正方形的四个角上固定有四个电荷均为q的点电荷．此正方形以角速度绕AC轴旋转时，在中心O点产生的磁感强度大小为B1；此正方形同样以角速度绕过O点垂直于正方形平面的轴旋转时，在O点产生的磁感强度的大小为B2，则B1与B2间的关系为(A)B1=B2．(B)B1=2B2．(C)B1=21B2．(D)B1=B2/4．［］8、一电子以速度v垂直地进入磁感强度为B的均匀磁场中，此电子在磁场中运动轨道所围的面积内的磁通量将(A)正比于B，反比于v2．(B)反比于B，正比于v2．(C)正比于B，反比于v．(D)反比于B，反比于v．［］9、有一无限长通电流的扁平铜片，宽度为a，厚度不计，电流I在铜片上均匀分布，在铜片外与铜片共面，离铜片右边缘为b处的P点(如图)的磁感强度B的大小为(A))(20baI．(B)bbaaIln20．hmO?r/1rRrORrEE∝1/r2ORrPQROd+qACqqqqOvBIabP第2页共3页(C)bbabIln20．(D))2(0baI．［］10、用细导线均匀密绕成长为l、半径为a(la)、总匝数为N的螺线管，管内充满相对磁导率为r的均匀磁介质．若线圈中载有稳恒电流I，则管中任意一点的(A)磁感强度大小为B=0rNI．(B)磁感强度大小为B=rNI/l．(C)磁场强度大小为H=0NI/l．(D)磁场强度大小为H=NI/l．［］二、填空题（9小题，共30分）11、以速度0v、仰角0斜向上抛出的物体，不计空气阻力，其切向加速度的大小(1)从抛出到到达最高点之前，越来越________________．(2)通过最高点后，越来越____________________．12、一小珠可以在半径为R的竖直圆环上作无摩擦滑动．今使圆环以角速度绕圆环竖直直径转动．要使小珠离开环的底部而停在环上某一点，则角速度最小应大于_____________．13、图中所示的装置中，略去轴上摩擦以及滑轮和绳的质量，且假设绳不可伸长，则质量为m1的物体的加速度a1=_______________________．14、在一以匀速v行驶、质量为M的(不含船上抛出的质量)船上，分别向前和向后同时水平抛出两个质量相等(均为m)物体，抛出时两物体相对于船的速率相同(均为u)．试写出该过程中船与物这个系统动量守恒定律的表达式(不必化简，以地为参考系)____________________________________________________．15、在点电荷q的静电场中，若选取与点电荷距离为r0的一点为电势零点，则与点电荷距离为r处的电势U＝__________________．16、一平行板电容器，上极板带正电，下极板带负电，其间充满相对介电常量为r=2的各向同性均匀电介质，如图所示．在图上大致画出电介质内任一点P处自由电荷产生的场强0E，束缚电荷产生的场强E和总场强E．17、A、B、C为三根平行共面的长直导线，导线间距d=10cm，它们通过的电流分别为IA=IB=5A，IC=10A，其中IC与IB、IA的方向相反，每根导线每厘米所受的力的大小为lFAdd______________________，lFBdd______________________，lFCdd______________________．(0=4×10-7N/A2)18、在自感系数L=0.05mH的线圈中，流过I=0.8A的电流．在切断电路后经过t=100s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L=________．19、一平行板空气电容器的两极板都是半径为R的圆形导体片，在充电时，板间电场强度的变化率为dE/dt．若略去边缘效应，则两板间的位移电流为________________________．三、计算题（6小题，共40分）20、(5分)如图所示，传送带以3m/s的速率水平向右运动，砂子从高h=0.8m处落到传送带上,即随之一起运动.求传送带给砂子的作用力的方向．（g取10m/s2）21、(10分)如图所示的阿特伍德机装置中，滑轮和绳子间没有滑动且绳子不可以伸长，轴与轮间有阻力矩，求滑轮两边绳子中的张力．已知m1＝20kg，m2＝10kg．滑轮质量为m3＝5kg．滑轮半径为r＝0.2m．滑轮可视为均匀圆盘，阻力矩Mf＝6.6N·m，已知圆盘对过其中心且与盘面垂直的轴的转动惯量为2321rm．22、(5分)一绝缘金属物体，在真空中充电达某一电势值，其电场总能量为W0．若断开m1m2PrddIAIBIChm3rm1m2mORO第3页共3页电源，使其上所带电荷保持不变，并把它浸没在相对介电常量为r的无限大的各向同性均匀液态电介质中，问这时电场总能量有多大？23、(10分)半径为R的长直螺线管单位长度上密绕有n匝线圈．在管外有一包围着螺线管、面积为S的圆线圈，其平面垂直于螺线管轴线．螺线管中电流i随时间作周期为T的变化，如图所示．求圆线圈中的感生电动势ii─t曲线，注明时间坐标．24、(5分)设有宇宙飞船A和B，固有长度均为l0=100m，沿同一方向匀速飞行，在飞船B上观测到飞船A的船头、船尾经过飞船B船头的时间间隔为t=(5/3)×10-7s，求飞船B相对于飞船A的速度的大小．25、(5分)假定在实验室中测得静止在实验室中的+子(不稳定的粒子)的寿命为2.2×10-6m，而当它相对于实验室运动时实验室中测得它的寿命为1.63×10-6s．试问：这两个测量结果符合相对论的什么结论？+子相对于实验室的速度是真空中光速c的多少倍？iIm-ImT/4T/23T/4Tt