大学物理期末考试试卷和答案(J).pdf

XXX 学年第一学期 大学物理（2-2）期末试卷 专业班级 姓 名 学 号 开课系室 基础物理系 考试日期 题 号 一 二 三 总分 21 22 23 24 得 分 阅卷人 复核人 卷 XXX 学年第一学期 大学物理（2-2）期末试卷 答 题 纸 一、选择题（共 30 分）（请将答案填在相应的空格内）二、填空题（共 32 分）（请将答案填在相应的空格内）11 12.、13.14.15.、16.17 18.19 、20 、题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 第 1 页 共 7 页 注意：选择题和填空题答案要填写在答题纸上！填写在其它地方，答案无效！计算题及分析设计题在各题空白处答题。一、选择题（共 30 分）1（本题 3 分）1492 如图所示，两个同心的均匀带电球面，内球面带电荷 Q1，外球面带电荷Q2，则在两球面之间、距离球心为 r 处的 P 点的场强大小 E 为：(A)2014rQ (B)20214rQQ (C)2024rQ (D)20124rQQ 2（本题 3 分）1234 一平行板电容器充电后仍与电源连接，若用绝缘手柄将电容器两极板间距离拉大，则极板上的电荷 Q、电场强度的大小 E 和电场能量 W 将发生如下变化 (A)Q 增大，E 增大，W 增大 (B)Q 减小，E 减小，W 减小 (C)Q 增大，E 减小，W 增大 (D)Q 增大，E 增大，W 减小 3（本题 3 分）2717 距一根载有电流为 3104 A 的电线 1 m 处的磁感强度的大小为 (A)310-5 T (B)610-3 T (C)1.910-2T (D)0.6 T (已知真空的磁导率0=410-7 Tm/A)4（本题 3 分）2505 一根长度为 L 的铜棒，在均匀磁场 B中以匀角速度绕通过其一端的定轴旋转着，B的方向垂直铜棒转动的平面，如图所示设 t=0 时，铜棒与 Ob 成角(b 为铜棒转动的平面上的一个固定点)，则在任一时刻 t 这根铜棒两端之间的感应电动势是：(A)cos(2tBL (B)tBLcos212 (C)cos(22tBL (D)BL2 (E)BL221 OP r Q1 Q2 B L O b 第 2 页 共 7 页 5（本题 3 分）2419 在圆柱形空间内有一磁感强度为B的均匀磁场，如图所示，B的大小以速率 dB/dt 变化有一长度为 l0的金属棒先后放在磁场的两个不同位置 1(ab)和 2(ab)，则金属棒在这两个位置时棒内的感应电动势的大小关系为 (A)210 (B)21 (C)20一个边长为 d 的正方形线圈位于导线平面内与一根导线相距 d，如图所示求线圈中的感应电动势，并说明线圈中的感应电流是顺时针还是逆时针方向 d d I I 第 8 页 共 7 页 XXX 学年度第一学期大学物理（2-2）期末考试试卷解答 一、选择题 A B B E B A C D D B 二、填空题 11.0 3 分 12.2 分 0r)2 分 13.C2 C3/C1 3 分 14.4 3 分 15.I/(2r)2 分 I/(2r)2 分 16.1.5 3 分 17.原子只能处在一系列能量不连续的稳定状态(定态)中，处于定态中的原子，其电子只能在一定轨道上绕核作 圆周运动，但不发射电磁波 3 分 18.4 3 分 19.工作物质、激励能源、光学谐振腔 各 1 分 20.三、计算题 21.解：选取圆心 O 为原点，坐标 Oxy 如图所示，其中 Ox 轴沿半圆环的对称轴 在环上任意取一小段圆弧 dl=Rd，其上电荷 dq(Qdl)/(R)=(Qd)/，它在 O 点产生的场强为 202204d4ddRQRqE 2 分 在 x、y 轴方向的两个分量 dcos4cos202RQdEdEx 1 分 dsin4sin202RQdEdEy 1 分 对两个分量分别积分 2022/2/2022dcos4RQRQdEExx 2 分 dl d y x dEy dEx dE O 第 9 页 共 7 页 0dsin42/2/202RQdEEyy 2 分 由此得 iRQiEEx2022 2 分 i为 x 轴正向的单位矢量 22.解：圆电流产生的磁场 )2/(201RIB 2 分 长直导线电流的磁场 )2/(202RIB 2分 导体管电流产生的磁场 )(2/103RdIB 2分 圆心点处的磁感强度 321BBBB )()1)(2120dRRRIdRI 2 分 23.解：当磁场B方向与 Ox 轴成 45时如图所示 (1)4111055.1105sinBlIF N 方向垂直纸面向外 2 分 4221060.190sinBlIF N 方向为垂直纸面向内 2 分(2)因为ab与cd均与B平行，因此0cdabFF 2 分(3)如图所示 453.02d)45sin(2/0IRBIRBFbc N 方向垂直纸面向外，同理 daF0.453 N，方向垂直纸面向里 4 分 24.解：(1)载流为 I 的无限长直导线在与其相距为 r 处产生的磁感强度为：)2/(0rIB 2 分 以顺时针绕向为线圈回路的正方向，与线圈相距较远的导线在线圈中产生的磁通量为：23ln2d203201IdrrIddd 与线圈相距较近的导线对线圈的磁通量为：2ln2d20202IdrrIddd 总磁通量 34ln2021Id 4 分 感应电动势为：34ln2dd)34(ln2dd00dtIdt 2 分 由0 和回路正方向为顺时针，所以的绕向为顺时针方向，线圈中的感应电流 y x O b c I 45 B 第 10 页 共 7 页 亦是顺时针方向 2 分