大学物理习题与答案解析.ppt

《大学物理习题与答案解析.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大学物理习题与答案解析.ppt（238页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、大学物理大学物理大学物理大学物理大学物理作业一参考解答大学物理作业一参考解答一、选择题：一、选择题：答：B 1、选取的参考系不同，对同一运动物体的描述 (A)是相同的。(B)是不同的。(C)有时相同，有时不同。(D)完全无关。大学物理大学物理大学物理大学物理答：B2、一质点沿x轴正方向运动，其vt图线如下图所示：当 时，质点在 处，在第7秒末质点的位置坐标为 (A)4.5米.(B)5.5米.(C)8.5米.(D)10.5米.0到7秒的位移为：坐标为：大学物理大学物理大学物理大学物理答：C3、一质点沿x轴运动的规律是 ,其中x以m计，t以s计，则前3s内它的位移和路程分别是(A)位移和路程都是3

2、m.(B)位移和路程都是-3m.(C)位移是-3m，路程是5m.(D)位移是3m，路程是5m.解：位移：路程：大学物理大学物理大学物理大学物理答：D答：A5、对于一个运动的质点,下面哪些情况是不可能的(A)具有恒定速度,但有变化的速率.(B)加速度为零,而速度不为零.(C)加速度不为零,而速度为零.(D)加速度不为零,而速率不变.4、在高台上以 仰角、水平方向、俯角射出三棵同样初速度 的子弹，略去空气阻力，则它们的落地速度是(A)大小不同，方向相同.(B)大小方向均相同.(C)大小方向均不相同.(D)大小相同，方向不同.大学物理大学物理大学物理大学物理答：C6、一质点沿x轴作直线运动,在 时，

3、质点位于 处，该质点的速度随时间的变化规律是 ,当质点瞬时静止时，其所在的位置和加速度分别为 (A)x=16m,a=-12 .(B)x=16m,a=12 .(C)x=18m,a=-12 .(D)x=18m,a=12 .解：速度为0时的时刻由质点在2s时的位置：质点在2s时的加速度：得：大学物理大学物理大学物理大学物理7、两摩擦轮开始啮合时，主动轮的转速为30转/分,啮合后的共同转速为10转/分，经历的时间为20秒，则此期间主动轮和被动轮所转圈数分别为(A).(B).(C).(D).解：大学物理大学物理大学物理大学物理答：C8、某人骑自行车以速率v向正西方行驶，遇到由北向南刮的风(设风速大小也为

4、v)，则他感到风是从(A)东北方向吹来 (B)东南方向吹来(C)西北方向吹来 (D)西南方向吹来。V人-地V风-地V风-人大学物理大学物理大学物理大学物理二、填空题：1、一质点沿oy轴作直线运动，它在t时刻的坐标为 ，式中y以米计，t以秒计，则它在最初1.5s内质点所通过的路程是 米.解：令v=0得t=1s，即t=1s时质点开始改变运动方向。0-1秒内1-1.5秒内2m大学物理大学物理大学物理大学物理2、一质点在XY平面内运动，其运动方程为 （式中x、y以米计，t以秒计），当t=2s时，该质点位置矢量的表达式为 ，速度矢量的表达为 ，加速度矢量的表达式为 .解：大学物理大学物理大学物理大学物理

5、 3、质点作直线运动，加速度 ，已知 时质点初始状态为 、该质点运动学方程为 .解：大学物理大学物理大学物理大学物理4、一质点在XOY平面内运动，其运动方程为 式中a、b、c为常数，当质点运动方向与x轴成 角时，它的速率为 。解：当运动方向与x成450角时，则 即 大学物理大学物理大学物理大学物理5、一飞机在跑道上跑过500米后，即升空，如果它在跑前是静止的，以恒定加速度运动，升空前跑了30秒，则当它升空时的速度为 .解：大学物理大学物理大学物理大学物理6、质点作沿半径为R的圆周运动，所通过的弧长s随时间t变化的规律是 ，式中b、c为大于0的常数，且 。则质点的切向加速度与法向加速度大小相等时

6、所经历的时间为 。解：解得：大学物理大学物理大学物理大学物理1.质点运动学方程为 （米），（1）求质点轨迹；（2）求自 秒至 秒时间内质点的位移；（3）求 秒时的速度和加速度.三、计算题：消参得：解：（1）由得：大学物理大学物理大学物理大学物理（2）质点位移（3）速度和加速度大学物理大学物理大学物理大学物理2、跳水运动员沿铅直方向入水，接触水平面的速率为 ，入水后地球对他的吸引力和水的浮托作用相互抵消，仅受水的阻碍而减速，自水面向下取oy轴，其减速度为 ，为速度，为常量。(1)求v作为t的函数的表示式；(2)求v作为y函数的表示式.解：(1)设运动员为质点，根据已知条件有 设入水时为计时起点，

7、水面为坐标原点，时，y=0,，运动过程中t时刻速度为 ，将上式两侧分别以 和t为积分变量，以 和 为被积函数作积分得：大学物理大学物理大学物理大学物理(2)因为 则 分离变量得 :两边积分得 :大学物理大学物理大学物理大学物理3、一质点沿半径为1 m 的圆周运动，运动方程为 ，式中 以弧度计，t以秒计，求：(1)t2 s时，质点的切向和法向加速度；(2)当加速度的方向和半径成45角时，其角位移是多少?(1)时，解:(2)当加速度方向与半径成 角时，有 大学物理大学物理大学物理大学物理即 亦即 则解得 于是角位移为大学物理大学物理大学物理大学物理4、一质点作平面运动，加速度为 ，。当 时，。试求

8、该质 点的运动轨迹。解：解：由加速度的定义，有：即：即：分离变量得：积分得：大学物理大学物理大学物理大学物理故：由速度的定义，有：即：即：同理可得：两式消去时间t，即得质点的轨迹方程：质点运动的轨迹为椭圆。由初始条件得：大学物理大学物理大学物理大学物理5、质点沿 轴运动，其加速度与位置的关系为 ,单位用国际单位制。在 处，速度为 ，试求质点在任何坐标处的速度值。解:由初始条件，得：故：大学物理大学物理大学物理大学物理 盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲大学物理作业二参考解答大学物理作业二参考解答一、选择题：一、选择题：答：D1、如果一个箱子与货车底板间的静摩擦系数为，当这辆货车爬一与水平

9、方向成角的坡道时，不致使箱子在底板上滑动的最大加速度为：(A)(B)(C)(D)大学物理大学物理大学物理大学物理 盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲答：B2、质量为0.25kg的质点，受 的力作用，当 时，该质点以 的速度通过坐标原点，该质点任意时刻的速度是：(A)(B)(C)(D)大学物理大学物理大学物理大学物理 盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲3、对于一个物体系来说，在下列条件中，那种情况下系统的总动量守恒?(A)合外力为零。(B)合外力矩为零。(C)合外力不作功。(D)外力和保守内力都不作功。4、物体B的质量是物体A的质量的4倍，它们在光滑水平面上运动，开始时物体A的速度为

10、 ，物体B的速度为 ；在无外力作用的情况下两者发生完全非弹性碰撞，碰后物体B的速度为：（A）(B)(C)(D)。答：A答：A大学物理大学物理大学物理大学物理 盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲5、对功的概念有以下几种说法：(1)保守力作正功时，系统内相应的势能增加。(2)质点运动经一闭合路径，保守力对质点作的功为零。(3)作用力和反作用力大小相等、方向相反，所以两者所作功的代数和必为零。在上述说法中：(A)(1)、(2)是正确的。(B)(2)、(3)是正解的。(C)只有(2)是正确的。(D)只有(3)是正确的。答：C答：B6、质量 的物体，从坐标原点处由静止出发在水平面内沿X轴正向运动，

11、所受的合力为 。物体在 处的速度大小为 (A)3m/s (B)6m/s (C)9m/s (D)12m/s。大学物理大学物理大学物理大学物理 盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲答：B7、对于一个物体系来说，在下列条件中，那种情况下系统的机械能守恒?(A)合外力为零。(B)外力和非保守内力都不作功。(C)合外力不作功。(D)外力和保守内力都不作功。8、物体的质量为3kg，时位于 ，若一恒力矩 作用在物体上，时，物体对Z轴的角动量大小是：(A)15kg.m2/s (B)45kg.m2/s (C)60kg.m2/s (D)75kg.m2/s。答：D大学物理大学物理大学物理大学物理 盛忠志主讲盛忠

12、志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲9、哈雷慧星绕太阳的轨道是以太阳为一个焦点的椭圆，它离太阳最近的距离是r1=8.751010m，此时它的速率是 V1=5.46104ms-1。它 离 太 阳 最 远 的 速 率 是V2=9.08102ms-1，这时它离太阳的距离是r2=。(A)5.26 1010m (B)5.26 1011m (C)5.26 1012m (D)5.26 1013m。答：C大学物理大学物理大学物理大学物理 盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲1、质量为0.25kg的质点，在水平面内沿X轴正向运动，受 的力作用，时该质点以 的速度通过坐标原点，质点任意时刻的速度v=_,质点任意时刻的位

13、置坐标x=_。二、填空题：大学物理大学物理大学物理大学物理 盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲2、初速度为 ，质量为m=0.05kg的质点，受到冲量 的作用，则质点的末速度为 。3、一颗速率为 的子弹，打穿一木板后速率降为 。如果让它继续穿过与第一块完全相同的第二块木板，穿过后，子弹的速率为 。大学物理大学物理大学物理大学物理 盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲5、质量为 的质点，在外力 的作用下沿 轴运动，已知 时，质点位于原点，且初速 度为零。质点在 处的速率为 。4、某质点在力 (SI)的作用下，沿直线从点(0，0)移动到点(3m，3m)的过程中，力 所做功为_。大学物理大学

14、物理大学物理大学物理 盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲7、质量为m的质点位于 处，速度为 。则它对坐标原点的角动量为 。6、质量为4.25Kg的质点，在合力 的作用下，由静止从原点运动到 时，合力所做的功为 ；此时质点的运动速度大小为 。34J 大学物理大学物理大学物理大学物理 盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲8、物体的质量为3kg，时 ，若力 作用在物体上 ，则 内物体所受的冲量为 。末时，物体的速度为 。大学物理大学物理大学物理大学物理 盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲三、计算题：解：解：即：根据牛顿第二定律，汽艇的运动方程为：根据牛顿第二定律，汽艇的运动方程为：分

15、离变量：选择汽艇开始在阻力作用下作减速运动时的位置为坐标原点，汽艇滑行的方向为x轴的正方向。于是，初始条件可写为：当 时，。1、质量为 ，速度为 的汽艇，在关闭发动机情况下沿直线滑行，若汽艇所受阻力与速率的平方成正比例，即 ，为正常数。试求汽艇速度和路程随时间的变化规律。大学物理大学物理大学物理大学物理 盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲积分：再由：即：积分：大学物理大学物理大学物理大学物理 盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲解:由牛顿第二定律，得：即：2、质量为2kg的质点，在力 作用下，作平面运动。在t=0，这个质点在 处，其速度为 。求：质点在任意时刻的速度。质点的运动方程。

16、轨道方程。大学物理大学物理大学物理大学物理 盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲：由：消去t，得：质点做匀速圆周运动大学物理大学物理大学物理大学物理 盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲解解：(1)以桌边为坐标原点，向下为y轴正方向。设下垂的长度为 y，此时摩擦力的大小为 做功:3、一链条总长为l，质量为m，放在桌面上，并使其下垂，下垂一端的长度为a，设链条与桌面之间的滑动摩擦系数为 ，令链条由静止开始运动，则：(1)链条离开桌面的过程中，摩擦力对链条作了多少功?(2)链条离开桌面时的速率是多少?大学物理大学物理大学物理大学物理 盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲（2）对整个链条

17、来说，质点系受到两个外力作用：摩擦力 和下垂部分的重力根据动能定理：大学物理大学物理大学物理大学物理 盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲4、一质量为m的小球，由顶端沿质量为M的圆弧形木槽自静止下滑，设圆弧形槽的半径为R(如图所示)。忽略所有摩擦，求：(1)小球刚离开圆弧形槽时，圆弧形槽的速度。(2)此过程中，圆弧形槽对小球所做的功。MRmAB解:(1)设小球和圆弧形槽的速度分别为 v 和V，水平方向动量守恒，有：以地球，小球和圆弧形槽为系统，机械能守恒，有：大学物理大学物理大学物理大学物理 盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲(2)设圆弧形槽对小球所做的功为W，由动能定理：大学物理大

18、学物理大学物理大学物理 盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲5、如图所示，一轻质弹簧劲度系数为k，两端各固定一质量均为M的物块A和B，放在水平光滑桌面上静止。今有一质量为m的子弹沿弹簧的轴线方向以速度v0射入一物块而不复出，求此后弹簧的最大压缩长度。解：解：第一阶段：子弹射入到相对静止于物块A。由于时间极短，可认为物块A还没有移动，应用动量守恒定律，求得物块A的速度vA ABv0m大学物理大学物理大学物理大学物理 盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲第二阶段：物块A移动，直到物块A和B在某舜时有相同的速度，弹簧压缩最大。应用动量守恒定律，求得两物块的共同速度v 应用机械能守恒定律，求得

19、弹簧最大压缩长度 大学物理大学物理大学物理大学物理 盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲大学物理作业三参考解答大学物理作业三参考解答一、选择题：一、选择题：1、关于刚体对轴的转动惯量，下列说法中正确的是(A)只取决于刚体的质量，与质量的空间分布和轴的位置无关。(B)取决于刚体的质量和质量的空间分布，与轴的位置无关。(C)取决于刚体的质量、质量的空间分布和轴的位置。(D)只取决于转轴的位置，与刚体的质量和质量的空间分布无关答：C大学物理大学物理大学物理大学物理 盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲2、刚体角动量守恒的充分而必要的条件是 (A)刚体不受外力矩的作用。(B)刚体所受的合外力和

20、合外力矩均为零。(C)刚体所受合外力矩为零。(D)刚体的转动惯量和角速度均保持不变。答：C3、几个力同时作用在一个具有固定转动的刚体上，如果这几个力的矢量和为零，则此刚体 (A)必然不会转动。(B)转速必然不变。(C)转速必然改变。(D)转速可能改变，也可能不变。答：D大学物理大学物理大学物理大学物理 盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲答：D4、一匀质圆盘状飞轮质量为20kg，半径为30cm，当它以每分钟60转的速率旋转时，其动能为 (A)J；(B)J；（C）J；（D）J。答：B5、力 ，其作用点的矢径为 该力对坐标原点的力矩大小为 (A)；（B）；(C)；(D)。大学物理大学物理大学物

21、理大学物理 盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲答：A6、一根质量为 m、长度为L的匀质细直棒，平放在水平桌面上。若它与桌面间的滑动摩擦系数为 ，在t=0时，使该棒绕过其一端的竖直轴在水平桌面上旋转，其初始角速度为 ，则棒停止转动所需时间为 (A)；(B)；(C)；(D).由转动定律由运动规律大学物理大学物理大学物理大学物理 盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲答：C7、一个转动惯量为I的圆盘绕一固定轴转动，初角速度为 。设它所受阻力矩与转动角速度成正比M=(k为正常数)，它的角速度从 变为 /2所需时间是 (A)I/2；(B)I/k；(C)(I/k)ln2；(D)I/2k。由转动定律

22、大学物理大学物理大学物理大学物理 盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲答：A8、一根长为、质量为M的匀质棒自由悬挂于通过其上端的光滑水平轴上。现有一质量为m的子弹以水平速度v0射向棒的中心，并以v0/2的水平速度穿出棒，此后棒的最大偏转角恰为 ，则v0的大小为 (A)；(B)；(C)；(D)由角动量守恒由机械能守恒大学物理大学物理大学物理大学物理 盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲答：B9、一个转动惯量为I的圆盘绕一固定轴转动，初角速度为 。设它所受阻力矩与转动角速度成正比M=(k为正常数)，它的角速度从 变为 /2过程中阻力矩所作的功为 (A)；(B)；(C)；(D)。由动能定理大

23、学物理大学物理大学物理大学物理 盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲1、一个作定轴转动的物体，对转轴的转动惯量为I，以角速度0=10 rads1匀速转动。现对物体加一制动力矩M=-0.5Nm，经过时间t=5s，物体停止转动。物体的转达惯量I=。2、如图所示，P、Q、R和S是附于刚性轻质细杆上的质量分别为4m、3m、2m和m的四个质点，PQ=QR=RS=d，则系统对OO轴的转动惯量为 。OPQRSO二、填空题：二、填空题：50md2大学物理大学物理大学物理大学物理 盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲3、匀质大圆盘质量为M、半径为R，对于过圆心O点且垂直于盘面转轴的转动惯量为 。如果在大

24、圆盘的右半圆上挖去一个小圆盘，半径为R/2。如图所示，剩余部分对于过O点且垂直于盘面转轴的转动惯量为 。ORr大学物理大学物理大学物理大学物理 盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲4、长为l、质量为m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 ，杆绕转动轴的动能为 ，角动量为 。5、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，则系统的转动惯量减小，系统的转动角速度增大，系统的角动量不变，系统的转动动能增大。（填增大、减小或不变）大学物理大学物理大学物理大学物理 盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲6、一飞

25、轮作匀减速转动，在5s内角速度由40rads1减到10rads1，则飞轮在这5s内总共转过了圈，飞轮再经 的时间才能停止转动。大学物理大学物理大学物理大学物理 盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲7、花样滑冰运动员绕过自身的竖直轴运动，开始时两臂伸开，转动惯量为I0，角速度为0。然后她将两臂收回，使转动惯量减少为I0/3，这时她转动的角速度变为 。大学物理大学物理大学物理大学物理 盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲三、计算题：1、如图所示，水平光滑桌面上的物体A由轻绳经过定滑轮C与物体B相连，两物体A、B的质量分别为 、，定滑轮视为均质圆盘，其质量为 ，半径为R，AC水平并与轴垂直，

26、绳与滑轮无相对滑动，不计轴处摩擦。求B下落的加速度及绳中的张力。大学物理大学物理大学物理大学物理 盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲解：大学物理大学物理大学物理大学物理 盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲2 转动着的飞轮的转动惯量为I,在t=0时角速度为0此后飞轮经历制动过程，阻力矩M的大小与角速度 的平方成正比，比例系数为k(k为大于零的常数),当=0/3时,飞轮的角加速度是多少?从开始制动到现在经历的时间是多少?将=0/3 代入，求得这时飞轮的角加速度:解:(1)由题知 ,故由转动定律有：即大学物理大学物理大学物理大学物理 盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲(2)为求经历

27、的时间t,将转动定律写成微分方程的形式。即：分离变量故当=0/3时，制动经历的时间为:t=2I/k0 并考虑到t=0时,=0,再两边积分大学物理大学物理大学物理大学物理 盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲3、一质量为m、半径为R的自行车轮，假定质量均匀分布在车缘上，可绕轴自由转动，另一质量为m0的子弹以速度v0射入轮缘（1）开始时轮是静止的，在子弹打入后的角速度为何值？（2）用m、m0、表示系统（包括轮和子弹）最后动能与初始动能之比。解：（1）射入的过程对O轴的角动量守恒 Rsinm0v0=(m+m0)R2（2）大学物理大学物理大学物理大学物理 盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲4

28、、如图所示，一根质量为 ，长为 的均质细棒，可绕通过其一端的轴O在竖直平面内无摩擦地转动。它原来静止在平衡位置上。现有质量为 的弹性小球飞来，正好与棒的下端与棒垂直地碰撞（为弹性碰撞）。撞后，棒从平衡位置摆起的最大角度为 。求小球碰前的初速度。mO解:(1)碰撞过程中,角动量守恒,机械能守恒大学物理大学物理大学物理大学物理 盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲（2）在摆起过程中，机械能守恒大学物理大学物理大学物理大学物理 盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲盛忠志主讲5、在半径为R1、质量为M的静止水平圆盘上，站一静止的质量为m的人。圆盘可无摩擦地绕过盘中心的竖直轴转动。当这人沿着与圆盘同心，半

29、径为R2（R2 EbEc；(B)EaEbUbUc；(D)UaUbUc。abc图图2答：答：C大学物理大学物理大学物理大学物理答：答：B4、匀强电场的电场强度、匀强电场的电场强度，则电场中，则电场中a(3,2)点和点点和点b(1,0)间的电势差间的电势差(A)10V(B)-10V(C)20V(D)-20V 5、真空中两块相互平行的无限大均匀带电平面、真空中两块相互平行的无限大均匀带电平面A，B。A平面的电荷面密度为平面的电荷面密度为2,B平面的电荷面密度为平面的电荷面密度为，两面间的距离为，两面间的距离为d。当点电荷。当点电荷q从从A面移到面移到B面时，电面时，电场力作的功为：场力作的功为：(A

30、)(B)(C)(D)答：答：C大学物理大学物理大学物理大学物理6、电荷分布在有限空间内，则任意两点、电荷分布在有限空间内，则任意两点P1、P2之之间的电势差取决于间的电势差取决于(A)从从P1移到移到P2的试探电荷电量的大小的试探电荷电量的大小(B)P1和和P2处电场强度的大小处电场强度的大小(C)试探电荷由试探电荷由P1移到移到P2的路径；的路径；(D)由由P1移到移到P2电场力对单位正电荷所作的功。电场力对单位正电荷所作的功。答：答：D7、下面说法正确的是、下面说法正确的是(A)等势面上各点的场强大小都相等；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；在电势高处电势能也一

31、定大；(C)场强大处电势一定高；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。场强的方向总是从高电势指向低电势。答：答：D大学物理大学物理大学物理大学物理8、如图、如图3所示，任一闭合曲面所示，任一闭合曲面S内有一点电荷内有一点电荷q，O为为S面上任一点，若将面上任一点，若将q由闭合曲面内的由闭合曲面内的P点移到点移到T点，且点，且OPOT，那么，那么(A)穿过穿过S面的电通量改变，面的电通量改变，O点的场强大小不变；点的场强大小不变；(B)穿过穿过S面的电通量改变，面的电通量改变，O点的场强大小改变；点的场强大小改变；(C)穿过穿过S面的电通量不变，面的电通量不变，O点的场强大

32、小改变；点的场强大小改变；(D)穿过穿过S面的电通量不变，面的电通量不变，O点的场强大小不变。点的场强大小不变。图图3答：答：C大学物理大学物理大学物理大学物理9、关关于于静静电电场场中中某某点点电电势势值值的的正正负负，下下列列说说法法中中正正确确的是：的是：(A)电势值的正负取决于置于该点的试验电荷的正负。电势值的正负取决于置于该点的试验电荷的正负。(B)电势值正负取决于电场力对试验电荷作功的正负。电势值正负取决于电场力对试验电荷作功的正负。(C)电势值的正负取决于电势零点的选取。电势值的正负取决于电势零点的选取。(D)电势值的正负取决于产生电场的电荷的正负。电势值的正负取决于产生电场的电

33、荷的正负。答答:C大学物理大学物理大学物理大学物理1 1、在均匀电场、在均匀电场 中，中，过过YOZYOZ平面内面积为平面内面积为S S的电通量的电通量为为 。2、内、外半径分别为、内、外半径分别为R1、R2的均匀带电厚球壳，电荷的均匀带电厚球壳，电荷体密度为体密度为。则，在。则，在rR1的区域内场强大小为的区域内场强大小为，在，在R1rR2的的区域内场强大小为区域内场强大小为。二、填空题二、填空题：图4大学物理大学物理大学物理大学物理3、如图、如图5，边长为，边长为a的正六边形每个的正六边形每个顶点处有一个点电荷，取无限远处顶点处有一个点电荷，取无限远处作为参考点，则作为参考点，则o点电势为

34、点电势为，o点的场强大小为点的场强大小为。图图5 54、两根无限长的均匀带电直线相互平行，相距为、两根无限长的均匀带电直线相互平行，相距为2a，线电荷密度分别为线电荷密度分别为+和和-，则每单位长度的带电直线，则每单位长度的带电直线所受的作用力为所受的作用力为。大学物理大学物理大学物理大学物理5、真空中一个半径为、真空中一个半径为R的球面均匀带电，面电荷密的球面均匀带电，面电荷密度为度为，在球心处有一个带电量为，在球心处有一个带电量为q的点电荷。的点电荷。取无限远处作为参考点，则球内距球心取无限远处作为参考点，则球内距球心r的的P点处的点处的电势为电势为。6、半径为、半径为r的均匀带电球面的均

35、匀带电球面A，带电量为，带电量为，其，其外有一同心的半径为外有一同心的半径为R的均匀带电球面的均匀带电球面B，带电量，带电量为为，则，则A、B两球面间的电势差为两球面间的电势差为。大学物理大学物理大学物理大学物理7、两段形状相同的圆弧如图所示对称放置，圆弧两段形状相同的圆弧如图所示对称放置，圆弧半径为半径为R，圆心角为，圆心角为，均匀带电，线密度分别为，均匀带电，线密度分别为和和，则圆心，则圆心O点的场强大小为点的场强大小为。电势为。电势为。图图6 6大学物理大学物理大学物理大学物理三、计算题：三、计算题：1、如图、如图7所示，有一长所示，有一长L的带电细杆。的带电细杆。(1)电荷均匀分电荷均

36、匀分布，线密度为布，线密度为，求距杆端为求距杆端为d的的P点的电场强度。点的电场强度。(2)若电荷线密度若电荷线密度，k为正常数，求为正常数，求P点的电势。点的电势。解解:(1)线元线元dx所带电量所带电量为为dq=dx，它在，它在P点产点产生的电场强度为生的电场强度为图7方向沿方向沿x轴正向。轴正向。大学物理大学物理大学物理大学物理(2)在在x处取线元处取线元dx，其上的电量，其上的电量dq=dx=kxdx，它，它在在P点的电势为点的电势为大学物理大学物理大学物理大学物理图图8 8解解:圆心处的电场应等于完整的均匀圆圆心处的电场应等于完整的均匀圆周电荷和相同线电荷密度填满缝隙周电荷和相同线电

37、荷密度填满缝隙的负电荷的电场的叠加，由于前者的负电荷的电场的叠加，由于前者在圆心处的电场为零，所以圆心处在圆心处的电场为零，所以圆心处的电场为：的电场为：方向指向负电荷，方向指向负电荷，即指向缝隙。即指向缝隙。2、半径、半径R为的圆弧形细塑料棒，两端空隙为为的圆弧形细塑料棒，两端空隙为d()，总电荷量为，总电荷量为的正电荷均匀地分布在棒上。求圆心的正电荷均匀地分布在棒上。求圆心O处处场强的大小和方向。场强的大小和方向。大学物理大学物理大学物理大学物理3、一对无限长的均匀带电共轴直圆筒，内外半径分别、一对无限长的均匀带电共轴直圆筒，内外半径分别为为R1和和R2，沿轴线方向单位长度的电量分别为，沿

38、轴线方向单位长度的电量分别为1和和2。(1)求各区域内的场强分布；求各区域内的场强分布；(2)求两筒间的电势差。求两筒间的电势差。解：（解：（1）作一半径为）作一半径为r、长为、长为h的共的共轴圆柱面为高斯面，由高斯定理有轴圆柱面为高斯面，由高斯定理有图9大学物理大学物理大学物理大学物理（2）两筒间的电势差）两筒间的电势差大学物理大学物理大学物理大学物理4、一一“无无限限大大”平平面面，中中部部有有一一半半径径为为R的的圆圆孔孔，设设平平面面上上均均匀匀带带电电，电电荷荷面面密密度度为为，试试求求通通过过小小孔孔中中心心O并并与与平平面面垂垂直直的的直直线线上上各各点点的的场场强强和和电电势势

39、(选选O点的电势为零点的电势为零)。解解1：把平面分成无穷个圆环，每个圆环的面积带电量为在P点产生的场强沿轴线方向P大学物理大学物理大学物理大学物理P点的电势为：大学物理大学物理大学物理大学物理解解2：把平面看成一个带正电无穷大平面上加上一个带负电的圆盘。P无穷大平面带负电的圆盘大学物理大学物理大学物理大学物理5、一半径为、一半径为R的无限长带电棒，其内部的电荷均匀的无限长带电棒，其内部的电荷均匀分布，电荷体密度为分布，电荷体密度为。（。（1）求电场分布；（）求电场分布；（2）如图如图11所示（沿棒轴向俯视），若点电荷所示（沿棒轴向俯视），若点电荷q0由由a点运点运动到动到b点，则电场力做功为

40、多少？点，则电场力做功为多少？(3)若取棒的表面若取棒的表面为零电势，求空间的电势分布为零电势，求空间的电势分布.解：（解：（1）取长为）取长为l、半径为、半径为r且且与带电棒同轴的圆柱面为高斯与带电棒同轴的圆柱面为高斯面。由高斯定理面。由高斯定理Rr1r2ba图11大学物理大学物理大学物理大学物理大学物理大学物理大学物理大学物理（2）电场力做的功电场力做的功大学物理大学物理大学物理大学物理（3）半径相同处的电势相等）半径相同处的电势相等 大学物理大学物理大学物理大学物理1、如、如图图1所示，三条平行的无限所示，三条平行的无限长长直直导线导线，垂直通，垂直通过过边长为边长为a的正三角形的正三角

41、形顶顶点，每条点，每条导线导线中的中的电电流都是流都是I，这这三条三条导线导线在正三角形中心在正三角形中心O点点产产生的磁感生的磁感应应强强度度为为：(A)B=0 (B)B=0I/(a)(C)B=0I/(2 a)(D)B=0I/(3 a)大学物理作业十参考解答大学物理作业十参考解答答案答案:BaIII O图图1 一、选择题：一、选择题：大学物理大学物理大学物理大学物理答案答案:D2、如图、如图2,载流圆线圈载流圆线圈(半径为半径为R)与正方形线圈与正方形线圈(边长边长为为a)通有相同电流通有相同电流I,若两线圈中心若两线圈中心O1与与O2处的磁感处的磁感应强度大小相同应强度大小相同,则半径则半

42、径R与边长与边长a之比之比R:a为为:(A)1:1 (B)(C)(D)O1O2RaII图图2大学物理大学物理大学物理大学物理3、有有一一半半径径为为R的的单单匝匝圆圆线线圈圈，通通以以电电流流I.若若将将该该导导线线弯弯成成匝匝数数N=2的的平平面面圆圆线线圈圈，导导线线长长度度不不变变，并并通通以以同同样样的的电电流流，则则线线圈圈中中心心的的磁磁感感应应强强度度和和线线圈的磁矩分圈的磁矩分别别是原来的是原来的:(A)2倍和倍和1/4倍；倍；(B)2倍和倍和1/2倍；倍；(C)4倍和倍和1/2倍；倍；(D)4倍和倍和1/8倍倍答案答案:C大学物理大学物理大学物理大学物理4、对对于某一回路于某

43、一回路l，积积分分，则可以肯定：则可以肯定：(A)回路上有些点的回路上有些点的B可能为零，有些可能不为零，可能为零，有些可能不为零，或所有点可能全不为零；或所有点可能全不为零；(B)回路上所有点的回路上所有点的B一定不为零；一定不为零；(C)回路上有些点的回路上有些点的B一定为零；一定为零；(D)回路上所有点的回路上所有点的B可能都为零可能都为零答案答案:A大学物理大学物理大学物理大学物理5、如如图图3所示所示.匀匀强强磁磁场场中有一矩形通中有一矩形通电线电线圈，圈，它的平面与磁它的平面与磁场场平行，在磁平行，在磁场场作用下，作用下，线线圈圈发发生生转转动动，其方向是：，其方向是：(A)ab边

44、转边转入入纸纸内，内，cd边转边转出出纸纸外；外；(B)ab边转边转出出纸纸外，外，cd边转边转入入纸纸内；内；(C)ad边转边转入入纸纸内，内，bc边转边转出出纸纸外；外；(D)ad边转边转出出纸纸外，外，cd边转边转入入纸纸内内答案答案:BBdcba图图3I大学物理大学物理大学物理大学物理6、一一铜铜板厚度板厚度为为D=1.00mm,放置在磁感放置在磁感应应强强度度为为B=1.35T的匀的匀强强磁磁场场中中,磁磁场场方向垂直于方向垂直于导导体的体的侧侧表表面面,如如图图4所示所示,现测现测得得铜铜板上下两面板上下两面电势电势差差为为V=1.1010 5 V,已知已知铜铜板中自由板中自由电电

45、子数密度子数密度n=4.201028m 3,则则此此铜铜板中的板中的电电流流为为：(A)22.2A；(B)30.8A；(C)54.8A；(D)82.2A答案答案:CVIDB图图4大学物理大学物理大学物理大学物理1、一质点带有电荷一质点带有电荷q=8.0 10 19C，以速度，以速度v=3.0 105m/s在半径为在半径为R=6.0 10 8m的圆周上，的圆周上，作匀速圆周运动，该运动的带电质点在轨道中心作匀速圆周运动，该运动的带电质点在轨道中心所产生的磁感应强度所产生的磁感应强度B=。该运动的。该运动的带电质点轨道运动的磁矩带电质点轨道运动的磁矩Pm=。6.710-6 T7.210-21 Am

46、2二、填空题：二、填空题：大学物理大学物理大学物理大学物理2、真空中稳恒电流、真空中稳恒电流I 流过两个半径分别为流过两个半径分别为R1、R2的同心的同心半圆形导线，两半圆导线间由沿直径的直导线连接，电半圆形导线，两半圆导线间由沿直径的直导线连接，电流沿直导线流入流沿直导线流入(1)如果两个半圆面共面，如图如果两个半圆面共面，如图6(a)，圆心，圆心O点磁感应强点磁感应强度度B0的大小为的大小为，方向为，方向为；(2)如果两个半圆面正交，如图如果两个半圆面正交，如图6(b)，则圆心，则圆心O点磁感应点磁感应强度强度B0的大小为的大小为，B0的方向与的方向与y轴的轴的夹角为夹角为.图图6R1R2

47、IO(a)OxyzIIR1R2(b)垂直向外垂直向外+arctan(R1/R2)大学物理大学物理大学物理大学物理3、如、如图图7所示，在真空中，所示，在真空中，电电流由流由长长直直导线导线1沿切向沿切向经经a点流入一点流入一电电阻均匀分布的阻均匀分布的圆环圆环,再由再由b点沿切向流出，点沿切向流出，经长经长直直导线导线2返回返回电电源。已知直源。已知直导线导线上的上的电电流流强强度度为为I，圆环圆环半径半径为为R，aob=180。则圆则圆心心O点点处处的磁感的磁感应应强强度的大小度的大小B=。图图7Oab12RII0大学物理大学物理大学物理大学物理4、如图、如图8所示，真空中有两圆形电流所示，

48、真空中有两圆形电流I1和和I2和三个环和三个环路路L1、L2、L3，则安培环路定律的表达式为，则安培环路定律的表达式为=,=,=.图图80(I1+I2)-0I10大学物理大学物理大学物理大学物理5、如、如图图9所示，一无限所示，一无限长长直直电电流流一一侧侧有一与有一与其共面的的矩形其共面的的矩形线线圈，圈，则则通通过过此此线线圈的磁通量圈的磁通量为为.图9大学物理大学物理大学物理大学物理6、一半、一半圆圆形形闭闭合合线线圈，半径圈，半径R=0.2m，通通过电过电流流I=5A，放在均匀磁，放在均匀磁场场中。中。磁磁场场方向与方向与线线圈平面平行圈平面平行,如如图图10所示。磁感所示。磁感应应强

49、强度度B=0.5T。则线则线圈所受到圈所受到磁力矩磁力矩为为。若此。若此线线圈受磁力矩的作用从圈受磁力矩的作用从上述位置上述位置转转到到线线圈平面与磁圈平面与磁场场方向成方向成30 的位置，的位置，则则此此过过程中磁力矩作功程中磁力矩作功为为。RIB图10大学物理大学物理大学物理大学物理7、如、如图图11所示，在真空中有一半径所示，在真空中有一半径为为R的的3/4圆圆弧形的弧形的导线导线，其中通以，其中通以稳稳恒恒电电流流I，导线导线置于均匀外磁置于均匀外磁场场中，中，且且B与与导线导线所在平面平行。所在平面平行。则该载则该载流流导线导线所受的安培所受的安培力的大小力的大小为为。OBIcbRa

50、图 11R大学物理大学物理大学物理大学物理8、一一电电子在子在B=2103T的磁的磁场场中沿半径中沿半径为为R=2102m、螺距、螺距为为h=5.0102m的螺旋运的螺旋运动动，如，如图图12所示，所示，则则磁磁场场的方向的方向为为，电电子速度大小子速度大小为为。水平方向水平方向UUUUURh图12大学物理大学物理大学物理大学物理9、如图、如图13所示，将半径为所示，将半径为R的无限长导体薄壁管的无限长导体薄壁管(厚度忽略厚度忽略)沿轴向割去一宽度为沿轴向割去一宽度为h(h R)的无限的无限长狭缝后，再沿轴向均匀地流有电流，其面电流长狭缝后，再沿轴向均匀地流有电流，其面电流的线密度为的线密度为