大学物理练习题及参考答案.doc

如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流大学物理练习题及参考答案【精品文档】第 15 页一、填空题 1、一质点沿y轴作直线运动，速度，0时，采用SI单位制，则质点的运动方程为；加速度4m/s2。 2、一质点沿半径为R的圆周运动，其运动方程为。质点的速度大小为2tR，切向加速度大小为2R。3、一个质量为10kg的物体以4m/s的速度落到砂地后经0.1s停下来，则在这一过程中物体对砂地的平均作用力大小为 400N 。4、在一带电量为Q的导体空腔内部，有一带电量为-q的带电导体，那么导体空腔的内表面所带电量为 +q ，导体空腔外表面所带电量为 Qq 。 5、一质量为10kg的物体，在t=0时，物体静止于原点，在作用力作用下，无摩擦地运动，则物体运动到3米处，在这段路程中力所做的功为。6、带等量异号电荷的两个无限大平板之间的电场为，板外电场为0 。8、一长载流导线弯成如右图所示形状，则O点处磁感应强度的大小为，方向为。9、在均匀磁场B中, 一个半径为R的圆线圈,其匝数为N,通有电流I，则其磁矩的大小为，它在磁场中受到的磁力矩的最大值为。10、一电子以垂直射入磁感应强度的磁场中，则作用在该电子上的磁场力的大小为F。电子作圆周运动，回旋半径为。11、判断填空题11图中，处于匀强磁场中载流导体所受的电磁力的方向；（a） 向下 ；（b） 向左 ；（c） 向右 。 12、已知质点的运动学方程为。试求：（1）当该质点速度的大小为时，位置矢量；（2）任意时刻切向加速度的大小。16、有一球状导体，已知其带电量为。若在导体外罩一不带电的同心球壳，则球壳内表面的带电量为，外表面的带电量为；球壳外距球心处的点的场强的大小为。20、一半径为的圆盘绕中心轴转动的运动方程为，则初始时刻的角速度为 2 rad/s ，任意时刻的角加速度为 4 rad/s2 ，第2秒末圆盘边缘质点的切向加速度的大小 0.8 m/s2 ，法向加速度的大小为 20m/s2 。21、某质点最初静止，受到外力作用后开始运动，该力的冲量是，同时间内该力作功4.00J，则该质点的质量是 2 kg ，力撤走后其速率为 2 m/s 。24、两个电量为+Q的点电荷位于x轴上，一个在原点处，另一个在x=2d处，则x=d处的电场强度= 0 ；x=3d处的电场强度=。28、面积为S的平面线圈置于磁感应强度为的均匀磁场中。若线圈以匀角速度绕位于线圈平面内且垂直于方向的固定轴旋转，在时刻t=0 时与线圈平面垂直，则任意时刻t时通过线圈的磁通量，线圈中的感应电动势。29、如填空题29图所示，一个载流线圈绕组中通有电流，则右图中 积分回路的磁感应强度的环流分别为：填空题29图； ；32、一炮弹以速度飞行，垂直入射到一组钢板上恰好穿过一块钢板。若该炮弹的速度增加为3，设钢板对子弹的阻力不变，则可射穿钢板的块数为9块。36、一正电荷在磁场中运动，已知其速度沿x轴正向：如果电荷不受力，则磁感应强度的方向为 沿x轴正向或负向 ；如果受力的方向沿z轴正方向，且力的数值为最大，则磁感应强度的方向为 沿y轴正向。37、一面积为的单匝平面线圈，在磁感应强度为的均匀磁场中所通过的磁通量的最大值为，最小值为 0 。若线圈通有电流，由它在上述磁场中所受的磁力矩的最大值为。40、一个力作用在质量为 1.0 kg的质点上，使之沿x轴运动。已知在此力作用下质点的运动学方程为 (SI)。则在0到4 s的时间间隔内，力的冲量大小 =，力对质点所作的功 =。41、一平行板空气电容器，极板面积为S，板间距离为d，充电至带电Q后与电源断开，然后用外力缓缓把两极板距离拉到2d，则电源断开前后电容器电容之比为 2：1 ，电源断开后电容器能量的增加值为。49、一质点沿x轴运动，已知，时质点位于原点，则任意在时刻t，质点的加速度大小，质点的坐标。50、一个原来静止在光滑水平面上的物体，突然分裂成三块，并以相同的速率沿三个方向在水平面上运动，各方向之间的夹角如填空题50图所示，则在此过程由三块物体组成系统的动量和机械能是否守恒？机械能不守恒，动量守恒三块物体的质量比。62、一质量为的小球，当它以速率做匀速直线运动时，受到的合力大小等于 0 ；当它以加速度做匀变速直线运动时，受到的合力大小等于；当它做自由落体运动时，受到的合力大小等于。填空题63图63、如填空题63图所示，两个大小相等的正负电荷+q和-q，相距为L，则其连线中点O处的场强大小为（2分），方向为 水平向右。69、（式中的单位为，的单位为）的合外力作用在质量为的物体上，则：（1）在开始内，力的冲量大小为：；（2）若物体的初速度，方向与相同，则当力的冲量时，物体的速度大小为：。70、设作用在质量为 2 kg 上的物体上的力（式中的单位为，的单位为）。若物体由静止出发沿直线运动，则物体从运动到过程中该力作的功，时物体的速率。71、设一质量为的小球，沿轴正向运动，其运动方程为，则在时间到内，合外力对小球的功为；合外力对小球作用的冲量大小为。二、选择题1. 下列概念正确的是（ B ）A、感应电场也是保守场；B、感应电场的电场线是一组闭合曲线；C、，因而线圈的自感系数与回路的电流成反比；D、，回路的磁通量越大，回路的自感系数也一定大。2. 下列说法正确的是（ D ）A、电场强度为零的点，电势也一定为零；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、电势在某一区域内为常量，则电场强度在该区域内必定为零。4. 质量为m的小球，以水平速度跟墙面作弹性碰撞，小球的动量变化是( A )A、 B、 C、 D、05. 对功的概念有以下几种说法，判断正确的是（B ）。A、作用力和反作用力大小相等、方向相反，所以两者作功的代数和必为零； B、质点运动经一闭合路径，保守力对质点作的功为零；C、保守力作正功时，系统内相应的势能增加；D、保守力作负功时，系统内相应的势能减少。6. 下列说法正确的是（B ）。A、闭合回路上各点磁感强度都为零时，回路内一定没有电流穿过；B、闭合回路上各点磁感强度都为零时，回路内穿过电流的代数和必定为零；C、磁感强度沿闭合回路的积分为零时，回路上各点的磁感强度必定为零；D、磁感强度沿闭合回路的积分不为零时，回路上任意一点的磁感强度都不可能为零。10. 如图所示，闭合曲面S内有一个点电荷Q，p为面上一点，在S面外A点有一个点电荷q，若将q移至B点，则：（ ）A、S面的总通量改变，P点的场强不变； B、S面的总通量不变，P点的场强改变；C、S面的总通量和P点的场强都变；D、S面的总通量和P点的场强都不变12. 有两个带电量不同的金属球，直径相等，一个是中空的，另一个是实心的，现使它们互相接触，则两导体球上的电荷：（）。A、不变化； B、平均分配；C、中空的球带电量多；D、实心的球带电量多。15. 半径为R的均匀带电金属球体的周围各点电势U与其距球心的距离r之间的关系曲线为下图中的：（A）。RARDRCRBrUUUUrrr19、子弹的速率为时，打穿一块木板后速率变为零。设木板对子弹的阻力是恒定的，则当子弹射入木板的深度等于厚度一半时，子弹的速率为（A）。  A、；B、；C、；D、。22、一点电荷在电场中某点所受的电场力为零，则（A）。A、场强一定为零，电势不一定为零；B、场强不一定为零，电势不一定为零；C、场强一定为零，电势一定为零；D、场强不一定为零，电势一定为零。24、当一个带电导体达到静电平衡时，（ D ）。A、表面上电荷密度较大处电势较高；B、表面曲率较大处电势较高；C、导体内部的电势比导体表面的电势高；D、导体内任一点与其表面上任一点的电势差等于零。27、从电子枪同时射出两个电子，初速率分别为和，经垂直磁场偏转后(C）。A、初速率为的先回到出发点；B、初速率为的先回到出发点；C、同时回到出发点；D、不能回到出发点。29、在自感为0.25H的线圈中，当电流在内由2A均匀减小到零，感应电动势为（ A ）。A、8V；B、4V；C、2V；D、1V。30、若尺寸相同的铁环与铜环所包围的面积中有相同变化率的磁通量，则在两环中有（ D ）。A、感应电动势不相同；B、感应电动势相同，感应电流也相同；C、感应电动势不相同，感应电流相同；D、感应电动势相同，感应电流不相同。32、下面正确的表述是（B）。A、质点作圆周运动，加速度一定与速度垂直； B、物体作直线运动，法向加速度必为零；C、轨道最弯处，法向加速度最大； D、某时刻的速率为零，切向加速度必为零。38、一子弹以水平速度射入一静止于光滑水平面上的木块后，随木块一起运动，对于这一过程的分析是（B ）。、子弹、木块系统的机械能守恒；、子弹、木块系统水平方向的动量守恒；、子弹所受冲量等于木块所受冲量；、子弹动能的减少等于木块动能的增加。41、一点电荷对放在相距3cm处的另一个点电荷作用力大小为F，若两点电荷之间的距离增加到6cm，此时它们之间的静电力大小为（A）。A、B、C、FD、4F44、真空中两块互相平行的无限大均匀带电平板，其中一块的面电荷密度为，另一块的面电荷密度为2，两板间的距离为d，则两板间的电势差为（D）。A、0；B、；C、；D、 。47、下列几种运动形式，哪一种运动是加速度矢量保持不变的运动？（C）。A、单摆运动； B、匀速度圆周运动；C、抛体运动； D、以上三种运动都是保持不变的运动。49、拉力与水平面成作用于质量为的木块上，使木块沿水平地面匀速前进，如右下图所示。若已木块与地面的摩擦系数为，则可得摩擦阻力的大小为（A）。A、； B、；C、； D、0。50、有两个倾角不同、高度相同、质量一样的斜面放在光滑的水平面上，斜面是光滑的，有两个一样的物体分别从这两个斜面的顶点由静止开始下滑，则（ D ）。A、物体到达斜面底端时的动量相等； B、物体到达斜面底端时的动能相等；C、物体和斜面（以及地球）组成的系统，机械能不守恒； D、物体和斜面组成的系统水平方向上动量守恒。51、质量为20的子弹以的速率击入一木块后与木块一起以的速率前进。若以子弹的速度方向为正方向，则在这一过程中木块给予子弹的冲量为（B）。、 、； 、； 、。53、一物体沿轴运动，其受力与位置坐标的关系为，式中的单位为，的单位为。在该物体从运动到的过程中，其动能增量为（B ）。A、； B、； C、； D、。55、四个等量点电荷在平面上均与原点等距离，正负电荷分布如下图所示，则原点电场强度为零的是（A）。（A）（B）（C）（D）56、右下图中，实线为某电场中的电场线，虚线表示等势面，由图可看出（D）。ABCA、；B、；C、；D、。58、如右下图所示，图（a）、（b）中各有一半径相同的圆形回路L1和L2，回路内有电流I1和I2，其分布相同且均在真空中，但（b）图中L2回路外还有电流I3，P1、P2为两圆形回路上的对应点，则有：（D）L1（a）P1I2I1L2（b）P2I2I1I3A、，；B、，；C、，；D、，；59、如右下图所示，同一轴线上有两个导体线圈，在左侧的线圈中突然建立电流的过程中，右侧线圈中产生感应电流的方向（从线圈右边观察）为（A）。A、逆时针； B、顺时针； C、在右侧线圈中无感应电流产生； D、无法判断。61、质点作曲线运动，在时刻t质点的位矢为，t至（t+t）时间内的位移为，路程为，位矢大小的变化为（或称），则必有（B ）。A、； B、，当t0时有；C、，当t0时有；D、，当t0时有。62、用细绳系一小球使之在竖直平面内作圆周运动，当小球运动到最高点时（D）。A、小球将受到重力、绳的拉力和向心力的作用； B、小球将受到重力、绳的拉力和离心力的作用；C、小球可能处于受力平衡状态； D、绳的拉力可能为零。64、对质点系有以下几种说法：（1）质点系总动量的改变与内力无关；（2）质点系总动能的改变与内力无关；（3）质点系机械能的改变与内力无关。下列对上述说法判断正确的是（A）。A、只有（1）是正确的； B、（1）（2）是正确的；C、（1）（3）是正确的； D、（2）（3）是正确的。66、有以下四种情况：（1）物体自由下落，以物体与地球为系统，不计空气阻力；（2）地球表面物体匀速上升，以物体与地球为系统，不计空气阻力；（3）子弹水平射入放在光滑水平面上的木块内，以子弹与木块为系统；（4）一球沿固定斜面无滑动地向上滚，以小球与地球为系统。在以上四种情况中，机械能守恒的有（C ）。A、（1）、（3）； B、 （2）、（4）； C、 （1）、（4）； D、 （1）、（2）。QDCBA68、如右下图所示，B、C、D三点都在以点电荷+Q为圆心的某同心圆弧上，将另一点电荷从A点分别移到B、C、D各点时，电场力做功大小关系是（ C ）。A、WAB > WAC > WAD； B、WAB < WAC < WAD； C、WAB = WAC = WAD； D、以上均不对。69、下列说法正确的是（ B ）。A、等势面上各点的电场强度的大小一定相等； B、等势面密集的地方电场强度一定大；C、电场强度相等的地方电势一定相等； D、均匀电场中各点的电势相同。72、 如左下图所示，两无限长直导线分别通以电流2I和I，则下式成立的是：（C）。A、回路，；B、回路，；C、回路，；D、回路，。AI73、如右下图所示，在长直导线附近，有一块长方形薄金属片A，其重量很轻，A与长直导线共面。当长直导线中突然通以大电流I时，金属片将产生涡电流，因而金属片将（ B ）。A、向左运动； B、向右运动； C、只转动； D、不运动。76、一个质点在做圆周运动时，有（B）。A、切向加速度一定改变，法向加速度也改变；B、切向加速度可能不变，法向加速度一定改变；C、切向加速度可能不变，法向加速度不变； D、切向加速度一定改变，法向加速度不变。84、如右下图所示的静电场中，把一个正电荷从P点移到Q点，则（ A ）。A、电场力作正功，P点电势高； B、电场力作负功，P点电势高；C、电场力作正功，Q点电势高；D、电场力作负功，Q点电势高。85、真空中，某静电场线是疏密均匀方向相同的平行直线，则该区域内有（ D ）。A、和U都是常量； B、和U都不是常量； C、不是常量，U是常量； D、是常量、U不是常量。86、两大小不相等的金属球，大球的半径是小球半径的两倍，小球的带电量为，大球不带电。若用导线将两球相连，则有（D）。A、小球的带电量是大球的两倍；B、两球的带电量相等；C、大球的电势是小球的两倍；D、两球的电势相等。87、如右图所示，将一个电荷量为的点电荷放在一个半径为的不带电的导体球附近，点电荷距导体球球心为，则在导体球球心点有：（A）。A、； B、； C、；D、无法确定。89、如右下图所示，均匀电场与均匀磁场相互垂直。若使电子在该区内作匀速直线运动，则电子的速度方向应沿着（D）。xyzOA、x轴负方向；B、y轴正方向；C、z轴正方向；D、z轴负方向。92、一质点在平面上作一般曲线运动，其瞬时速度为，瞬时速率为，平均速度为，平均速率为，它们之间必有如下关系（D）。A、； B、； C、； D、。103、关于静电场的高斯定理，下述说法哪一个正确？（B）A、仅由S内电荷产生； B、它说明静电场是有源场；C、通过S的通量为正时，S内必无负电荷；D、S上改变时，S内电荷位置必变。105、运动电荷受洛仑磁力作用后，其动能、动量的变化情况是（A）。A、动能守恒； B、动量守恒； C、动能、动量都守恒； D、动能、动量都不守恒。110、如左下图所示，子弹射入放在水平光滑地面上静止的木块后而穿出。以地面为参考系，下列说法中正确的是：（C）。A、子弹减少的动能转变为木块的动能；B、子弹木块系统的机械能守恒；C、子弹动能的减少等于子弹克服木块阻力所作的功；D、子弹克服木块阻力所作的功等于这一过程中产生的热。rO117、如右图所示，一个半径为r的半球面放在均匀磁场中，则通过此半 球面的磁通量为（D）。A、； B、；C、； D、。yOx123II118、如右下图所示，有两根载有相同电流的无限长直导线，分别通过，点，且平行于y轴，则磁感应强度等于零的地方是（A）A、在则直线上； B、在的区域；C、在的区域；D、不在Oxy平面上。124、完全相同的甲乙二船静止于水库中，一人从甲船跳到乙船上，不计水的阻力，则（C）。A、两船同向运动，速度大小相同； B、两船反向运动，速度大小相同；C、两船反向运动，甲比乙速度大； D、两船反向运动，乙比甲速度大。141、下列叙述哪种正确？（ D ）A、通过螺线管的电流越大，螺线管的自感系数越大；B、通过螺线管的电流变化率越大，螺线管的自感系数越大；C、螺线管的自感系数，与螺线管是否充有磁介质无关；D、螺线管中单位长度的匝数越多，螺线管的自感系数越大。142、如右图，一质量为的小物体从高为h的三种光滑斜面顶上，由静止开始下滑，斜面不动。物体从三种光滑斜面滑到斜面底时，速度大小关系为（D）。A、； B、；C、； D、。143、如下图所示，质量分别为m1和m2的物体A和B用弹簧连结后置于光滑桌面上，而A、B上面又分别放有质量为m3和m4的C和D；且A与C之间、B与D之间均有摩擦。今用外力压缩A与B，在撤掉外力，A与B被弹开的过程中，若A与C、B与D之间发生相对运动，则A、B、C、D及弹簧组成的系统应满足（A）。A、动量守恒，机械能不守恒；B、动量和机械能都守恒；C、动量不守恒，机械能守恒；D、动量和机械能都不守恒。145、下列说法中正确的是：（C）。A、等势面上各点的场强大小一定相等；B、场强处处相同的电场中，各点的电势也必定处处相同；C、沿着电场线移动负电荷，负电荷的电势能是增加的；D、初速度为零的点电荷，仅在电场力作用下，总是从高电势处向低电势处运动。152、如右图所示，矩形载流线框受载流长直导线磁场的作用，将（ A ）。A、向左运动； B、向右运动；C、向上运动； D、向下运动。三、计算题 1.某质点的运动学方程为，（SI）求：（1）t =0到t =2s质点的平均速度;（2）t=2s时质点的速度；（3）t=1s时质点的加速度。2.均匀带电球体，半径为R，所带电量为Q，求：空间各处的场强大小及电势分布，并作E-r图。3.一半径为R1的带电金属球，外面包围着一个内半径为R2、外半径为R3的金属球壳，求空间各处的场强和电势，并作E-r图。4.如图所示，无限长的长直载流导线旁有一矩形载流线圈与之共面，长直导线载有电流I1=30A，矩形线圈载有电流I2=20A，求作用在回路上的合力。已知。5.无限长的同轴电缆的横截面如图所示，内导线半径为a，载有正向电流I，圆筒型外导线的内外半径分别为b和c，载有反向电流I。求磁感应强度的分布。 6.一平行导体轨道上放置一金属杆ab，其长为L=1m，导轨一端连接电阻R=0.25，磁感应强度为B=0.2T的匀场磁场垂直通过导轨平面，如图所示，当杆以V0=5m/s向右作匀速运动时，（导轨及连线电阻忽略不计）求：BRabV0BRabV0F（1）感应电动势；（2）感应电流；（3）作用在杆上的拉力；（4）拉力做功功率。三、计算题参考答案：1.解：（1）（2） ， （3） ， 2.解：由于电荷分布为球心对称，可用高斯定理求解（1）求电场分布设空间某点p到球心距离为r，作以球心为中心，r为半径的高斯球面，因球面上各点E大小相等，所以得：当p点在球内时（r<R），由于 因此当p点在球外时（r>R），由于 因此（2）求电势分布当p点在球内时（r<R）， 当p点在球外时（r>R），3.解：由于电荷分布为球心对称，可用高斯定理求解(1)求空间电场分布：设空间某点p到球心距离为r，作以球心为中心，r为半径的高期球面，因球面上各点E大小相等，所以得：当p点在金属球内时（r<R1），由于 因此当p点在金属球与球壳间空间时（R1<r<R2），由于 因此当p点在球壳内时（R2<r<R3），由于 因此当p点在球壳外时（r>R3），由于 因此（2）求空间电势分布：当p点在金属球内时（r<R1），当p点在金属球与球壳间空间时（R1<r<R2），当p点在球壳内时（R2<r<R3），当p点在球壳外时（r>R3），4.解：上下两边受力大小相等方向相反，故回路受到的合力为左右两边受力的矢量和。方向向左 方向向右。则合力大小为： 方向向左。5.解：由于电流分布为中心轴线对称，可以用安培环路定理求解设空间某点p到轴线距离为r，作以横截面轴线为中心，r为半径的圆形安培环路，因环路上各点B大小相等，所以得： 当p点在导体圆柱内时（r<），由于 因此当p点在两导体之间时（b>r>a），由于 因此当p点在导体圆筒内时（c>r>b），由于 因此当p点在电缆外时（r>c），由于 因此6.解：（1） （2） （3）因杆匀速运动所以拉力等于杆受到的安培力， （4）