新版2019年《大学物理》期末考核题库300题（含答案）.pdf

2019年大学物理期末考试题库300题含答案一、选择题1.一个质点作简谐振动，周 期 为 7,当质点由平衡位置向x 轴正方向运动时，由平衡位置到二分之一最大位移这段路程所需要的最短时间为：()(A)7 7 4；(B)7 7 1 2；(C)7 7 6；(D)7 7 8。2.一束光强为A 的自然光，相继通过三个偏振片R、2、总后出射光强为7 /8。已 知R和月的偏振化方向相互垂直。若以入射光线为轴旋转2,要使出射光强为零，月至少应转过的角度是()(A)3 0 ；(B)4 5 ；(0 6 0 ;(D)9 0 。3 .如图所示，在无限长载流直导线附近作一球形闭合曲面S,当曲面S向长直导线靠近时，穿过曲面S的磁通量中和面上各点的磁感应强度8将如何变化？()(A)增大，6也增大；(B)不变，8也不变；(C)增大，6不变；(D)不变，8增大。4 .电荷分布在有限空间内，则任意两点A、8之间的电势差取决于()(A)从月移到月的试探电荷电量的大小；(B)和8处电场强度的大小；(0试探电荷由A 移到2的路径；(D)由移到公电场力对单位正电荷所作的功。5 .如图所示，一根匀质细杆可绕通过其 一 端。的水平轴在竖直平面内自由转动，杆长5/3 m 今使杆从与竖直方向成6 0 角由静止释放(g 取 1 0 m/s2),则杆的最大角速度为()(A)3 r a d/s；(B)7 1 r a d/s；(C)J0.3 r a d/s；(D)J2/3 r a d/s。6 .有一长为/截面积为/的载流长螺线管绕有力匝线圈，设电流为/,则螺线管内的磁场能量近似为()(A)JU0AI2N2/12；(B)JU0AI2N2/(2 12)；(C)N oAIN ；(D)p0A I2N2/(2 Z)o7 .下列哪种情况的位移电流为零？()(A)电场不随时间而变化；(B)电场随时间而变化；(C)交流电路；(D)在接通直流电路的瞬时。8 .在边长为a的正立方体中心有一个电量为g的点电荷，则通过该立方体任一面的电场强度通量为()(A)q/&；(B)?/2&)；(C)“2 3，则两束反射光在相遇点的位相差为()(A)/2 ；(B)2m2e/A ；(C)7 r+4-7 m2e/A；(D)-7 r+4 7 m2e/A o2 4 .在迈克尔逊干涉仪的一条光路中，放入一厚度为d,折射率为n的透明薄片，放入后，这条光路的光程改变了()(A)2(/T-D-；(B)2 nd；(0 (-l)d；(D)nd。2 5 .有两个容器，一个盛氢气，另一个盛氧气，如果两种气体分子的方均根速率相等，那么由此可以得出下列结论，正确的是()(A)氧气的温度比氢气的高；(B)氢气的温度比氧气的高；(C)两种气体的温度相同；(D)两种气体的压强相同。2 6 .两个事件分别由两个观察者S、S 观察，S、S 彼此相对作匀速运动，观察者S测得两事件相隔3 s,两事件发生地点相距1 0 m,观察者S 测得两事件相隔5 s,S 测得两事件发生地的距离最接近于多少m?()(A)0；(B)2；(C)1 0；(D)1 7；(E)1 0 9 o2 7 .1 摩尔双原子刚性分子理想气体，在 l a t m 下从0 匕上升到1 0 C T C 时，内能的增量为()(A)2 3 J；(B)4 6 J；(C)2 0 7 7.5 J；(D)1 2 4 6.5 J；(E)1 2 5 0 0 J,2 8 .在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大，可以采取的办法是()(A)使屏靠近双缝；(B)使两缝的间距变小；(C)把两个缝的宽度稍微调窄；(D)改用波长较小的单色光源。2 9 .一物体对某质点p作用的万有引力()(A)等于将该物体质量全部集中于质心处形成的一个质点对p的万有引力；(B)等于将该物体质量全部集中于重心处形成的一个质点对p的万有引力；(C)等于该物体上各质点对p的万有引力的矢量和；(D)以上说法都不对。30 .理想气体卡诺循环过程的两条绝热线下的面积大小(图中阴影部分)分别为和S 2,则两者的大小关系为：()(A)5,S2；(B)Sy S2；(C)5,=S2；(D)无法确定。231 .下面说法正确的是()(A)等势面上各点的场强大小都相等；(B)在电势高处电势能也一定大；(0场强大处电势一定高；(D)场强的方向总是从高电势指向低电势。32 .关于辐射，下列几种表述中哪个是正确？(A)只有高温物体才有辐射；(B)低温物体只吸收辐射；(C)物体只有吸收辐射时才向外辐射；(D)任何物体都有辐射。33.根据德布罗意的假设()(A)辐射不能量子化，但粒子具有波的特性；(B)运动粒子同样具有波的特性；(C)波长非常短的辐射有粒子性，但长波辐射却不然；(D)长波辐射绝不是量子化的；(E)波动可以量子化，但粒子绝不可能有波动性。34 .一个光子和一个电子具有同样的波长，贝(：()(A)光子具有较大的动量；(B)电子具有较大的动量；(C)它们具有相同的动量；(D)它们的动量不能确定；(E)光子没有动量。35.一质量为20g的子弹以200m/s的速率射入一固定墙壁内，设子弹所受阻力与其进入墙壁的深度x 的关系如图所示，则该子弹能进入墙壁的深度为()(A)3cm；(B)2 cm；(C)2-72 cm；(D)12.5 cm。14.将一个物体提高10m,下列哪一种情况下提升力所作的功最小？()(A)以 5m/s的速度匀速提升；(B)以 10 m/s的速度匀速提升；(C)将物体由静止开始匀加速提升10m,速度增加到5m/s；(D)物体以10m/s的初速度匀减速上升10m,速度减小到5m/s3 6.设声波在媒质中的传播速度为“，声源的频率为7 s，若声源S 不动，而接收器R 相对于媒质以速度也沿S、R 连线向着声源S 运动，则接收器R 接收到的信号频率为：(),、z(A)Y,lt+VR,、一以,、Us；(B)-YS；(C)-ys；(D)-7 s。u u u-VR37.一定量的理想气体，处在某一初始状态，现在要使它的温度经过一系列状态变化后回到初始状态的温度，可能实现的过程为()(A)先保持压强不变而使它的体积膨胀，接着保持体积不变而增大压强；(B)先保持压强不变而使它的体积减小，接着保持体积不变而减小压强；(C)先保持体积不变而使它的压强增大，接着保持压强不变而使它体积膨胀；(D)先保持体积不变而使它的压强减小，接着保持压强不变而使它体积膨胀。38.8.如图所示，质点从竖直放置的圆周顶端4 处分别沿不同长度的弦4?和(/6K4?)由静止下滑，不计摩擦阻力。质点下滑到底部所需要的时间分别为 和攵，A则()(A)tB=tc；tBytc；(c)tBtc；(D)条件不足，无法判定。3 9.如图所示为一定量的理想气体的 一，图,(A)ABC是等温过程；321由图可得出结论()patiri)-_ _ _ _一匚41 V(1O-3/)TB；(C)TA 0/3 g/i；(C)4 Lc o0/3 g/j；(D)L g/6 g。4 2.波 长 为 6 0 0 n m 的单色光垂直入射到光栅常数为2.5 X 1 0%m 的光栅上，光栅的刻痕与缝宽相等，则光谱上呈现的全部级数为()(A)0、1、2、3、4；(B)0 ,1、3；(C)1、3；(D)0、2、4 4 3 .关于高斯定理的理解有下面几种说法，其中正确的是()(A)如果高斯面内无电荷，则高斯面上E处处为零；(B)如果高斯面上2处处不为零，则该面内必无电荷；(0如果高斯面内有净电荷，则通过该面的电通量必不为零；(D)如果高斯面上应处处为零，则该面内必无电荷。4 4 .如图所示，a、b、c 是电场中某条电场线上的三个点，由此可知()(A)E“E E c ；(B)E X E X E,.；/5 一(C)U U D U；(D)U X U X U e o /4 5 .两个相干波源的位相相同，它们发出的波叠加后，在下列哪条线上总是加强的？(A)两波源连线的垂直平分线上；(B)以两波源连线为直径的圆周上；(C)以两波源为焦点的任意一条椭圆上；(D)以两波源为焦点的任意一条双曲线上。4 6 .一个平面简谐波在弹性媒质中传播，媒质质元从最大位置回到平衡位置的过程中()(A)它的势能转化成动能；(B)它的动能转化成势能；(C)它从相邻的媒质质元获得能量，其能量逐渐增加；(D)把自己的能量传给相邻的媒质质元，其能量逐渐减小。4 7 .两个简谐振动的振动曲线如图所示，则有()(A)/超前7/2；(B)/落后乃/2；(C)/超前乃；(D)A落 后 兀。4 8 .两个直径相差甚微的圆柱体夹在两块平板玻璃之间构成空气劈尖，如图所示，单色光垂直照射，可看到等厚干涉条纹，如果将两个圆柱之间的距离L拉大，则 L范围内的干涉条纹()(A)数目增加，间距不变；(B)数目增加，间距变小；(C)数目不变，间距变大；(D)数目减小，间距变大。4 9 .一质量为1.2 5 x 1 0-2 9 A g 的粒子以l O O e V 的动能在运动。若不考虑相对论效应，在观察者看来与该粒子相联系的物质波的频率为()(A)l.l x l 0 _5 0/z;(B)4.1X10-I7HZ.(C)2.4X1016/Z.(D)9.1X102 0/Z.2.7X103 1 忆5 0 .如图所示，用波长；l =6()()n m的单色光做杨氏双健实验，在光屏0处产生第五级明纹极大，现将折射率炉L5的薄透明玻璃片盖在其中一条舞上，此时尸处变成中央明纹极大的位置，则此玻璃片厚度为()(A)5.0 X 1 0 e m；(B)6.0 X 1 0 e m；(C)7.0 X 1 0 c m；(D)8.O X 1 0 e mo5 1.一束光强为T o 的自然光垂直穿过两个偏振片，且两偏振片的振偏化方向成4 5 角，若不考虑偏振片的反射和吸收，则穿过两个偏振片后的光强/为()(A)V 2 Z0/4；(B)；0/4；(C)Z0/2；(D)包/2。5 2.一定量的理想气体向真空作自由膨胀，体积由匕增至匕，此过程中气体的(A)内能不变，病增加；(B)内能不变，病减少；)(C)内能不变，嫡不变;(D)内能增加，炳增加。5 3 .在同一媒质中两列相干的平面简谐波强度之比是人：右=4,则两列波的振幅之比A：4 为 ()(A)4；(B)2；(C)1 6；(D)1/4 1,5 4 .在 p-V图上有两条曲线a b c 和 a d c,由此可以得出以下结论：()(A)其中一条是绝热线，另一条是等温线；(B)两个过程吸收的热量相同；(C)两个过程中系统对外作的功相等；(D)两个过程中系统的内能变化相同。5 5 .一细直杆4?,竖直靠在墙壁上，6端沿水平方向以速度D 滑离墙壁，则当细杆运动到图示位置时，细杆中点C 的 速 度()(A)大小为K/2,方向与8端运动方向相同;(B)大小为v/2,方向与/端运动方向相同;(C)大小为v/2,方向沿杆身方向；(D)大小为 一,方向与水平方向成0角。2cos。5 6 .长为/的单层密绕螺线管，共绕有N匝导线，螺线管的自感为L,下列那种说法是错误的？()(A)将螺线管的半径增大一倍，自感为原来的四倍；(B)换用直径比原来导线直径大一倍的导线密绕，自感为原来的四分之一；(C)在原来密绕的情况下，用同样直径的导线再顺序密绕一层，自感为原来的二倍；(D)在原来密绕的情况下，用同样直径的导线再反方向密绕一层，自感为零。5 7 .在功与热的转变过程中，下面的那些叙述是正确的？()(A)能制成一种循环动作的热机，只从一个热源吸取热量，使之完全变为有用功；(B)其他循环的热机效率不可能达到可逆卡诺机的效率，因此可逆卡诺机的效率最高；(C)热量不可能从低温物体传到高温物体；(D)绝热过程对外作正功，则系统的内能必减少。5 8 .一质点沿x轴运动的规律是 =产 4/+5 (S I 制)。则前三秒内它的()(A)位移和路程都是3 m；(B)位移和路程都是-3 m；(C)位移是-3 m,路程是3 m；(D)位移是-3 m,路程是5 m。5 9.一摩尔单原子理想气体从初态(P 1、()(A)增大；(B)减小；(C)不变；匕、T,)准静态绝热压缩至体积为匕其嫡(D)不能确定。6 0.一匀质圆盘状飞轮质量为2 0kg,半径为动能为()(A)1 6.2/j；(B)8.U2J ；(C)8.1 J；3 0 c/,当它以每分钟6 0 转的速率旋转时，其(D)1.8/j。6 1.一刚性直尺固定在K 系中，它与X 轴正向夹角a =4 5 ,在相对K 系以 速沿X 轴作匀速直线运动的K系中，测得该尺与X 轴正向夹角为()(A)a 4 5 ；(B)a 4 5 ；若“沿 X 轴反向，则。4 5。6 2.竖直向下的匀强磁场中，用细线悬挂一条水平导线。若匀强磁场磁感应强度大小为B,导线质量为加，导线在磁场中的长度为当水平导线内通有电流/时，细线的张力大小为()(A)(BID?+(荷；(B)&BIL)2 一(荷；(C)(OABIE)2+(m g)2；(D)(BIL)2+(m g)2.6 3 .如图所示，两种形状的载流线圈中的电流强度相同，则。、&处的磁感应强度大小关系是()(A)Bo Bo；()(D)无法判断。U 0 1 姿自 6 4 .沙子从A=0.8 m 高处落到以3 m/s速度水平向右运动的传送带上。取 gEOm/sZ,则传送带给予沙子的作用力的方向()(A)与水平夹角5 3 向下；(B)与水平夹角5 3 向上;(0与水平夹角3 7。向上；(D)与水平夹角3 7 向下。6 5 .在系统不受外力作用的非弹性碰撞过程中()(A)动能和动量都守恒：(B)动能和动量都不守恒；(C)动能不守恒、动量守恒；(D)动能守恒、动量不守恒。6 6 .空间某点的磁感应强度5的方向，一般可以用下列几种办法来判断，其中哪个是错误的？()(A)小磁针北(N)极在该点的指向；(B)运动正电荷在该点所受最大的力与其速度的矢积的方向；(C)电流元在该点不受力的方向；(D)载流线圈稳定平衡时，磁矩在该点的指向。6 7 .如图所示，系统置于以g/2 加速度上升的升降机内，A、B两物块质量均为m,A所处桌面是水平的，绳子和定滑轮质量忽略不计。(1)若忽略一切摩擦，则绳中张力为()(A)m g；(B)m g/2-,(C)2 m g；(D)3 侬/4。(2)若 A与桌面间的摩擦系数为(系统仍加速滑动)，则绳中张力为()(A)/jm g；(B)3 m g/4；(0 3(l +)z g/4；(D)3(l -)m g/4。26 8 .一质点的运动方程是亍=R c o s m f +R sin 丽，R、。为正常数。从 力=%/1 的称为,4.0,在球心处有一个带电量为 9的点电荷。取无限远处作为参考点，则球内距球心r的。点 处 的 电 势 为。9 2 .迎面驶来的汽车两盏前灯相距1.2 m,则当汽车距离为 时，人眼睛才能分辨这两盏前灯。假设人的眼瞳直径为0.5 m m,而入射光波长为5 5 0.O nm。9 3 .在单健夫琅和费衍射实验中，设第一级暗纹的衍射角很小。若钠黄光(4=5 8 9 nm)为入射光，中央明纹宽度为4.0 m m；若以蓝紫光（义 2 =4 4 2 所）为入射光，则中央明纹宽度为_ nu n o9 4.处于原点（产0）的一波源所发出的平面简谐波的波动方程为 y =4 1：0 5（5 一以），其中 从B、C皆为常数。此 波 的 速 度 为 波 的 周 期 为 波 长 为;离波源距离为1处 的 质 元 振 动 相 位 比 波 源 落 后;此 质 元 的 初 相 位 为。9 5 .一驻波方程为y =A c os 2 m c os l 0 0 m（S/制），位于再=一加的质元与位于/=一？88处 的 质 元 的 振 动 位 相 差 为 9 6 .波长 为 4 8 0 nm 的平行光垂直照射到宽为0.4 0 m m 的单缝上，单缝后面的凸透镜焦距为6 0 c m,当单缝两边缘点从 6射向P点的两条光线在一点的相位差为n 时，户点离中央明纹中心的距离等于 O9 7 .宏观量温度7与气体分子的平均平动动能的关系为近=,因此，气体的温度是 的量度9 8 .已知某金属的逸出功为4，用频率为力光照射使金属产生光电效应，贝 L（1）该金属的红限频率7o=；（2）光电子的最大速度v=。99.杆以匀速丘沿x轴正方向运动，带动套在抛物线（/=2p x,或0）导轨上的小环，如图所示，已 知 Q0时，4 8 杆 与 y轴重合，则小环。的 运 动 轨 迹 方 程 为,运动学方程产尸速度为,加速度为不=。1 0 0 .一弹簧振子作简谐振动，其振动曲线如图所示。则它的周期及,其余弦函数描述时初相位。=。1 0 1 .用一根很细的线把一根未经磁化的针在其中心处悬挂起来，当加上与针成锐角的磁场后，顺 磁 质 针 的 转 向 使 角;抗 磁 质 针 的 转 向 使 角。（选取：增大、减少或不变填入。）102.线偏振的平行光，在真空中波长为5 8 9/7/7?,垂直入射到方解石晶体上，晶体的光轴和表面平行，如图所示。已知方解石晶体对此单色光的折射率为/7 o=1.6 5 8,仄=1.4 8 6,在晶体中的寻常光的波长4=,非寻常光的波长儿=。103.半径为的无限长柱形导体上流过电流/,电流均匀分布在导体横截面上，该导体材料的相对磁导率为1,则 在 导 体 轴 线 上 一 点 的 磁 场 能 量 密 度 为,在与导体轴线相距为 r 处(K R)的 磁 场 能 量 密 度 为。104.从统计意义来解释：不可逆过程实质是一个 的转变过程。一切实际过程都向着 的方向进行。105.从量子力学观点来看，微观粒子几率密度的表达式：o 其物理统计意义是：_ O在电子衍射实验中，如果入射电子流的强度增加为原来的N 倍，则在某处找到粒子的概率为原来的 倍。106.半径尸0.1cm的圆线圈，其电阻为於1 0 C,匀强磁场垂直于线圈，若使线圈中有稳定电流了=0.0 M,则磁场随时间的变化率为=_odt107.如图所示，容器中间为隔板，左边为理想气体，右边为真空。今突然抽去隔板，则系统对外作功A=。108.一卡诺机从373K的高温热源吸热，向273K的低温热源放热，若该热机从高温热源吸收 1000J热量，则 该 热 机 所 做 的 功 市,放出热量0=109.一根匀质细杆质量为m、长 度 为1,可绕过其端点的水平轴在竖直平面内转动。则它在水平位置时所受的重力矩为，若将此杆截取2/3,则剩下1/3 在上述同样位置时所受的重力矩为。110.如图所示，一理想气体系统由状态a 沿ac力到达状态匕，系统吸收热量3 5 0 J,而系统做功为130J。(1)经过过程。册，系统对外做功4 0 J,则系统吸收的热量/(2)当系统由状态b沿曲线ba 返回状态a 时，外界对系统做功为6 0 7,则系统吸收的热量 3。111.一束平行的自然光，以 6 0 角入射到平玻璃表面上，若反射光是完全偏振的，则折射 光 束 的 折 射 角 为;玻璃的折射率为。112.a 粒子在加速器中被加速，当加速到其质量为静止质量的5 倍时，其动能为静止能量的 倍。113.2moi氢气，在温度为27（时，它 的 分 子 平 动 动 能 为,分 子 转 动 动 能 为。114.边长为a 的正六边形每个顶点处有一个点电荷，取无限远处作为参考点，则。点电势为_,。点的场强大小为_。115.检验自然光、线偏振光和部分偏振光时，使被检验光入射到偏振片上，然后旋转偏振片。若从振偏片射出的光线,则入射光为自然光；若射出的光线,则入射光为部分偏振光；若射出的光线,则入射光为完全偏振光。116.一束单色光垂直入射在光栅上，衍射光谱中共出现5 条明纹。若已知此光栅缝宽度与不透明部分宽度相等，那么在中央明纹一侧的两条明纹分别是第 级和第_ _ _ _ _ _ _ _ _ 级谱线。117.用白光垂直照射光栅常数为Z.OXlO-cm的光栅，则 第 一 级 光 谱 的 张 角 为。118.在单 夫琅和费衍射中，若单缝两边缘点从8 发出的单色平行光到空间某点尸的光程 差 为 1.5/1,则 从 8 间可分为 个半波带，P 点处为（填明或暗）条纹。若光程差为2/1,则 46 间可分为 个半波带，尸点处为（填明或暗）条纹。119.如图所示，边长分别为a 和 6 的矩形，其 4 B、C三个顶点上分别放置三个电量均为。的点电荷，则中心。点的场强为 方向。120.若 两 个 同 方 向 不 同 频 率 的 谐 振 动 的 表 达 式 分 别 为 玉=ACOSIOR和X 2=A c o s l2 m,则它们的合振动频率为_,每秒的拍数为一。X JT121.一平面简谐波沿o x 轴正向传播，波动方程为y=Ac o s 一一）+-,则x=4 处u 4质 点 的 振 动 方 程 为,x=人 处质点的振动和=右处质点的振动的位相差为。2-。1=。1 2 2 .双 干涉实验中，若双建间距由d变为d ,使屏上原第十级明纹中心变为第五级明纹中心，则d ：d；若在其中一缝后加一透明媒质薄片，使原光线光程增加2.5 4,则此时屏中心处为第一级 纹。1 2 3 .两个同心的薄金属球壳，半径分别为a、R2（凡/?2），带电量分别为0、q2,将二球用导线联起来，（取无限远处作为参考点）则 它 们 的 电 势 为。1 2 4.有两个相同的弹簧，其倔强系数均为A,（1）把它们串联起来，下面挂一个质量为0的重物，此 系 统 作 简 谐 振 动 的 周 期 为:（2）把它们并联起来，下面挂一质量为m的重物，此 系 统 作 简 谐 振 动 的 周 期 为。1 2 5 .对下表所列的理想气体各过程，并参照下图，填表判断系统的内能增量AE,对外作功 4和吸收热量。的 正 负（用符号+,0 表示）：过程AEAQ等体减压等压压缩绝热膨胀图（a）a f b f。图(6)a-b-ca 4 c0图（H）图（力）1 2 6.人 从 1 0m 深的井中匀速提水，桶离开水面时装有水1 0kg。若每升高1 m 要漏掉 0.2 kg 的 水，则 把 这 桶 水 从 水 面 提 高 到 井 口 的 过 程 中，人力所作的功为_ _ _ _ _ _ _1 2 7.处 于 炉 4 激发态的氢原子，它回到基态的过程中，所发出的光波波长最短为n m,最长为 n m。1 2 8 .初 速 度 为 琳=5/+4/(m/s),质 量 为 片0.0 5 k g 的 质 点，受 到 冲 量7 =2.5 7 +2；(N.s)的作用，则质 点 的 末 速 度(矢 量)为。1 2 9 .测量星球表面温度的方法之一是把星球看成绝对黑体，利用维恩位移定律，测量4.便可求得星球表面温度T,现测得太阳的4,=5 5 0n m,天狼星的4=2 9 0n m,北极星的2m=3 5 0n m,贝 U 以 阳=，T 天狼星=_ 一，。极星=1 3 0.一 卡 诺 热 机(可 逆 的)，低温热源为2 7 ,热机效率为4 0%,其高温热源温度为K。今欲将该热机效率提高到5 0%,且低温热源保持不变，则高温热源的温度增加_ _ _ _ _ _ _ _ K。1 3 1 .两个同方向同频率的简谐振动，其合振动的振幅为0.2 m,合振动的位相与第一个简谐振动的位相差为页/6,若第一个简谐振动的振幅为6x1。-%,则第二个简谐振动的振幅为 m,第一、二两个简谐振动的位相差为1 3 2 .I m o l氧 气 和 2 m o l 氮气组成混合气体，在标准状态下，氧分子的平均能量为,氮 分 子 的 平 均 能 量 为;氧 气 与 氮 气 的 内 能 之 比 为。1 3 3 .真空中一载有电流/的长直螺线管，单位长度的线圈匝数为，管内中段部分的磁感应强度为,端点部分的磁感应强度为 O1 3 4 .如图所示，质量炉2.04 g的质点，受合力户二 1 2 打的作用，沿。x轴作 户直线运动。已 知 Q 0 时照=0,F b=O,则从 片0 到 f=3 s这段时间内，合力齐.一o的冲量/为，质点的末速度大小为片。1 3 5 .平行板电容器的电容为C=2 0 F,两极板上电压变化率为也=1.5 x 1 0 5 7-1d t若忽略边缘效应，则该电容器中的位移电流为 o1 3 6 .理想气体的微观模型：（1）;（2）；（3）o1 3 7 .质量为勿的质点，在变力尸=外（1 一“力（片和在均为常量）作用下沿。x轴作直线运动。若 已 知 Q0时，质点处于坐标原点，速 度 为 h。则质点运动微分方程为质点速度随时间变化规律为片，质 点 运 动 学 方 程 为 产。1 3 8 .如图所示，正电荷。在磁场中运动，速度沿x轴正方向。若电荷g不受力，则外磁场月的方向是；若电荷g受到沿y轴正方向的力，且受到的力为最大值，则外磁场的方向为 o1 3 9 .麦克斯韦关于电磁场理论的两个基本假设是；1 4 0 .一个速度/=4.0*1 0 5 f +7.2 x l（）5/（l.s T）的电子，在均匀磁场中受到的力为F =-2.7 x 1 OH 37 +1.5 x 1 0-1 3 j（/V）如 果 纥=0,则月=。1 4 1 .一人站在转动的转台上，在他伸出的两手中各握有一个重物，若此人向着胸部缩回他的双手及重物，忽略所有摩擦，则系统的转动惯量,系统的转动角速度系统的角动量,系统的转动动能 o （填增大、减小或保持不变）1 4 2 .一个半径为 的均匀带电的薄圆盘，电荷面密度为b。在圆盘上挖去一个半径为r的同心圆盘，则圆心处的电势将 o （变大或变小）1 4 3 .如图所示，4 6 缪是无限长导线，通以电流/,比段被弯成半径为 的半圆环，必段垂直于半圆环所在的平面，的沿长线通过圆心。和 C点。则圆心。处的磁感应强度大小为,方向。1 4 4 .一平行板电容器，极板面积为S,极板间距为d,接在电源上，并保持电压恒定为U,若将极板间距拉大一倍，那 么 电 容 器 中 静 电 能 改 变 为，电源对电场作的功为，外力对极板作的功为1 4 5 .平行板电容器极板面积为S、充满两种介电常数分别为句和邑 的均匀介质，则该电容器的电容为C=01 4 6 .试说明质点作何种运动时，将出现下述各种情况(岸0)：(A)a,W O,a“#0；_。(B)a,W O,&=0；_ o(C)a,=0,aO；_ o1 4 7 .形状如图所示的导线，通 有 电 流I,放在与磁场垂直的平面内，导线所受的磁场力F=。1 4 8 .长 为/、质量为小的匀质细杆，以角速度。绕过杆端点垂直于杆的水平轴转动，杆的动量大小为一，杆 绕 转 动 轴 的 动 能 为 动 量 矩 为 o1 4 9 .为了把4个点电荷。置于边长为小的正方形的四个顶点上，外力须做功二1 5 0 .一个半径为的圆筒形导体，筒壁很薄，可视为无限长，通以电流/,简外有一层厚为d、磁导率为的均匀顺磁性介质，介质外为真空，画出此磁场的P T r图及图。(要求在图上标明各曲线端点的坐标及所代表的函数值，不必写出计算过程。)BHo1 5 1.如图所示，均匀磁场的磁感应强度为3=0.2 7,方向沿x轴正方向，则通过a b o d 面的磁通量为,通 过b e fo面的磁通量为,通 过a e fd面的磁通量为1 5 2 .半径分别为和r的两个弧立球形导体（R r）、它 们 的 电 容 之 比 为 一，若用一根细导线将它们连接起来，并使两个导体带电，则两导体球表面电荷面密度之比OR/7r 为 _o三、解答题1 5 3 .22如图所示，有三个点电荷。、Q 沿一条直线等间距分布且Q =0.已知其中任一点电荷所受合力均为零，求在固定。、a的情况下，将a 从点o移到无穷远处外力所作的功.y1 一 d一 d _ 1 T题5-2 2图分析 由库仑力的定义，根据Q、Q 所受合力为零可求得Q .外力作功犷应等于电场力作功W的负值，即 俨=一比求电场力作功的方法有两种：（1）根据功的定义，电场力作的功为W=Q2Edl其中是点电荷、a产生的合电场强度.（2）根据电场力作功与电势能差的关系，有皿=。2（%匕）=Q M其中小是。、a 在点。产生的电势（取无穷远处为零电势）.解1 由题意。所受的合力为零Q.Q j+2,-=01 4峻屋 H 4%（2）解得 Q?=_；Q=_；Q由点电荷电场的叠加，Q、Q,激发的电场在y轴上任意一点的电场强度为E =Ey+Eiy=2y+y T将。从点。沿y轴移到无穷远处，（沿其他路径所作的功相同，请想一想为什么？）外力所作的功为W，=d =.一 改2 鹏。2+阳/2 由，=菰 7解2 与解1 相同，在任一点电荷所受合力均为零时。2 =；。，并由电势的叠加得a、a在点o的电势%=a+a=q4冗%d 4冗%d 2 兀%将Q从点。推到无穷远处的过程中，外力作功卬=一0%Q28 吟 d比较上述两种方法，显然用功与电势能变化的关系来求解较为简洁.这是因为在许多实际问题中直接求电场分布困难较大，而求电势分布要简单得多.1 5 4.6 一系统由质量为3.0 k g、2.0 k g和5.0 kg的三个质点组成，它们在同一平面内运动,其中第一个质点的速度为（6.0 m sH）J,第二个质点以与x轴成-3 0。角，大小为8.0 m s 1的速度运动.如果地面上的观察者测出系统的质心是静止的，那么第三个质点的速度是多少？分析因质点系的质心是静止的，质心的速度为零，即v C =d r Cv =一 与一=（）,故有 1 2 仅丙.=明玉=0,这是一矢量方程.将质点系d z J dr-J 中各质点的质量和速度分量代入其分量方程式，即可解得第三质点的速度.解在质点运动的平面内取如图1 ,1 5 5.一质点沿半径为 的圆周按规律s =q）t /b*运动，的、6都 是 常 量.（1）求？时刻质点的总加速度；（2）t为何值时总加速度在数值上等于6?（3）当加速度达到6时，质点已沿圆周运行了多少圈？分析 在自然坐标中，s表示圆周上从某一点开始的曲线坐标.由给定的运动方程s =s（t）,对时间求一阶、二阶导数，即是沿曲线运动的速度v和加速度的切向分量小，而加速度的法 向 分 量 为&=吟/R.这样，总加速度为a =atet+ane.至于质点在大时间内通过的路程,即为曲线坐标的改变量4 s=s,-s,.因圆周长为2 n R,质点所转过的圈数自然可求得.解（1）质点作圆周运动的速率为ds,v =v0-b t其加速度的切向分量和法向分量分别为故加速度的大小为la 2+(v0-bt)4其方向与切线之间的夹角为0=a r c t a n =a r c t a n -(%一初AR b(2)要 使 I a I=b,由 柝再诟而=可得一b(3)从t=0 开始到=g/b时，质点经过的路程为_ _ f os=M -0 =2 b因此质点运行的圈数为Sn=2nR 4nbR15 6.图斜面顶端由静止开始向下滑动，斜面的摩擦因数为=0.14.试问，当。为何值时,物体在斜面上下滑的时间最短？其数值为多少？题2-6 图分析动力学问题一般分为两类：(1)已知物体受力求其运动情况；(2)已知物体的运动情况来分析其所受的力.当然，在一个具体题目中，这两类问题并无截然的界限，且都是以加速度作为中介，把动力学方程和运动学规律联系起来.本题关键在列出动力学和运动学方程后，解出倾角与时间的函数关系。=f(t),然后运用对t求极值的方法即可得出数值来.解取沿斜面为坐标轴以，原点0 位于斜面顶点，则由牛顿第二定律有mgs in a-mgcosa=ma又物体在斜面上作匀变速直线运动，故有-=at2=(sina-/zcosa)r2cosa 2 2则21_gcosa(sina-cosa)为使下滑的时间最短，可 令 丁 =0,由式有da-sin a(sin a-4cosa)+cos(cosa-/zsin a)=0则可得 tan 2a=,a=49此时 t=l-1-r=0.99 sy gcosa(sina cosa)157.24一转台绕其中心的竖直轴以角速度3。-n s1转动，转台对转轴的转动惯量为4=4.0 XI158.0质量为必的弹丸4 穿过如图所示的摆锤8 后,速率由r 减少到v已知摆锤的质量 为 ，摆线长度为，如果摆锤能在垂直平面内完成一个完全的圆周运动，弹丸速度/的最小值应为多少？题3-3 0图分析 该题可分两个过程分析.首先是弹丸穿越摆锤的过程.就弹丸与摆锤所组成的系统而言，由于穿越过程的时间很短，重力和的张力在水平方向的冲量远小于冲击力的冲量，因此,可认为系统在水平方向不受外力的冲量作用，系统在该方向上满足动量守恒.摆锤在碰撞中获得了 一定的速度，因而具有一定的动能，为使摆锤能在垂直平面内作圆周运动，必须使摆锤在最高点处有确定的速率，该速率可由其本身的重力提供圆周运动所需的向心力来确定；与此同时，摆锤在作圆周运动过程中，摆锤与地球组成的系统满足机械能守恒定律，根据两守恒定律即可解出结果.解由水平方向的动量守恒定律，有mu=m +rn!v(1)2为使摆锤恰好能在垂直平面内作圆周运动，在最高点时，摆线中的张力a=o,则mg=-J1-(2)式中/八为摆锤在圆周最高点的运动速率.又摆锤在垂直平面内作圆周运动的过程中，满足机械能守恒定律，故有1 1 ,mv=ItVLgl+mv(3)解上述三个方程，可得弹丸所需速率的最小值为2m=I-my5gl15 9.36 设长L =5.0 c m,截面积$=1.0 c m2的铁棒中所有铁原子的磁偶极矩都沿轴向整齐排列，且每个铁原子的磁偶极矩加o =L 8 x l O-23 A-m2.求：(1)铁棒的磁偶极矩；(2)要使铁棒与磁感强度为=1.5 T的外磁场正交，需用多大的力矩？设铁的密度p =7.8 g-c m 3,铁的摩尔质量 A/。=5 5.8 5 g-m o l .分析(1)根据铁棒的体积和密度求得铁棒的质量，再根据铁的摩尔质量求得棒内的铁原子数“，即M。其中M 为阿优伽德罗常量.维持铁棒内铁原子磁偶极矩同方向排列，因而棒的磁偶极矩m=Nm()(2)将铁棒视为一个磁偶极子，其与磁场正交时所需力矩M-m-B0解(1)由分析知，铁棒内的铁原子数为N=晅 刈故铁棒的磁偶极矩为m=NmQ=四 N=7.8 5 A -m-2%(2)维持铁棒与磁场正交所需力矩等于该位置上磁矩所受的磁力矩M=m -B()=11.4 N -m160.3 一质点沿x轴运动，其受力如图所示，设t=0时，的=5ms 1 *3,x0=2 m,质点质量=lkg,试求该质点7 s末的速度和位置坐标.1 积分后得x=2+5f+/3将 t=5 s 代入，得Hs=30m s 和x$=68.7m对5 s t 7 s时间段，用同样方法有题2-13图分析首先应由题图求得两个时间段的尸（函数，进而求得相应的加速度函数，运用积分方法求解题目所问，积分时应注意积分上下限的取值应与两时间段相应的时刻相对应.解 由 题 图 得/、，0 t 5s%）=435-5r,5s t 7s由牛顿定律可得两时间段质点的加速度分别为a=2r,0 t 5sa=35-5t,5s t 7sdo对0 6 R ),单位长度上的电荷为人.求离轴线为r处的电场强度：(1)r /?!,(2)R、r R,(3)r题5 -21图分析电荷分布在无限长同轴圆柱面上，电场强度也必定沿轴对称分布，取同轴圆柱面为高斯面，只有侧面的电场强度通量不为零，且EdS=E 2 7 trL,求出不同半径高斯面内的电荷Z/即可解得各区域电场的分布.解作同轴圆柱面为高斯面，根据高斯定理E-2nrL=q /%r%,E=0,=0在带电面附近，电场强度大小不连续，电场强度有一跃变R r R z,Z q=27Torr 私 X=oE3=0在带电面附近，电场强度大小不连续，电场强度有一跃变X L aA=2兀2兀%4 这与5 2 0 题分析讨论的结果一致.163.29中子星表面的磁场估计为1 0*T,该处的磁能密度有多大？解由磁场能量密度 wm畀=3.98x1021(j/n?)164.2 质量为7.2 XI165.1 1 用落体观察法测定飞轮的转动惯量，是将半径为7?的飞轮支承在0点上，然后在绕过飞轮的绳子的一端挂一质量为0 的重物，令重物以初速度为零下落，带动飞轮转动（如图）.记下重物下落的距离和时间，就可算出飞轮的转动惯量.试写出它的计算式.（假设轴承间无摩擦）.题4-11