2014大学物理C试题(A卷,含答案)

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22

2-1

2

两极板通过导线与交流电源连接；如

2

)2

a m

a a

3,23]

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…

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武汉理工大学考试试题答案要点（A 卷）

2013 ~2014 学年 2 学期 大学物理C 课程

一、选择题（每题3分，小计21分） A B A A C A D 二、填空题（每小题3分，小计21分） 1、

0.5 z e -, 1.5 (J) 2、

0712m c , 03512

m 3、

12112()Q Q R R R ++， 12212()Q Q R R R ++ 4、02I r

μπ, 0ln 2Ia d b d μπ+⎛⎫

⎪⎝⎭ 5、 20dE r dt επ, 20dE r dt επ 6、

02C λλ+ , 00112)C hc λλλ⎛⎫- ⎪+⎝⎭ 7、 2a ， 13 三、计算题

1、（10分）根据牛顿第二定律 2

dv m v x dt

α=-， 注意到对一维情形 dv dv dx dv v dt dx dt dx == 带入前式并分离变量，得 mdv xdx α=-

00v x v dv xdx v m α=-⎰⎰ 故 220x m v v e α-=

2、（9分）222m g T m a -=，11T m a =，21T R T R J β-=，a R β=，23J m R =

212322()m g a m m m =

++，121123

22()m m g

T m m m =++，1322123(2)2()m m m g T m m m +=++

【注】如果[按文字]1m 与2m 颠倒，则1T 与2T 标称也对调，此时动力学式子中下标1与2对调，

131222()g a m m m m =

++，211123

22()m m g

m m m T =++，2123123(2)2()m g m m T m m m +=++

3、（9分） 飞船系，0L t c

'∆=。 地面系，飞船长度

L L =

因 0L u t c t -∆=+∆， 故

L

t c u ∆==+

4、（10分）（1）内球，电量q 均匀分布在其表面；

球壳，内表面带电 -q ，外表面带电Q+q ，都均匀分布。

（2）用电场高斯定理求（…只说出原理也给点分？）， 结果 112

2

023

32

00,

,40,4r R q R r R r

E R r R Q q

r R r

πεπε<⎧⎪⎪<<⎪=⎨<<⎪⎪+>⎪⎩，

（3）2

1

01211()4R R q U E r dr R R πε⎛⎫==

- ⎪⎝⎭

⎰ 5、（10分）

用安培环路定理求(可分出些步骤分来)， 结果

6、（10分） 由对称性分析可知，感应电场分布呈轴对称性（对称轴为圆筒轴），到轴等距离处的感应电

场大小相等、方向垂直于半径方向。做辅助线OA 、OD ，OA 与圆筒边交点为A ’，根据Faraday 电磁感应定律，闭合环路ABCDOA 上的电动势

()OCDO OA CO ABCDOA

d d

dB

B

dS S S dt dt

dt

ε'Φ=-

=-⋅=

+⎰

204dB

R dt π⎫⎪=>⎪⎝⎭

（表明电动势方向与环向一致） 由于OA 段和OD 段的所在处的感应电场与路径垂直，无感应电动势，故所求

24ABCD

R dB

dt πεε⎫⎪==+⎪⎝⎭

, 方向由A 到D,

即D 点电势高。 【注：如果环路方向反向，得出的电动势ε为负，ABCD εε=-】

01

21012220

22322323,2,21,20Ir r R R I R r R r B I r R R r R r R R r R μπμπμπ⎧

≤⎪⎪

⎪

<≤⎪=⎨

⎪⎛⎫--<≤⎪ ⎪-⎪⎝⎭⎪>⎩