大学物理A习题答案(东北林业大学)
大学森林资源专业《大学物理(二)》期末考试试题A卷 附答案
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大学森林资源专业《大学物理(二)》期末考试试题A卷附答案姓名:______ 班级:______ 学号:______考试须知:1、考试时间:120分钟,本卷满分为100分。
2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。
一、填空题(共10小题,每题2分,共20分)1、一质点作半径为0.1m的圆周运动,其运动方程为:(SI),则其切向加速度为=_____________。
2、两列简谐波发生干涉的条件是_______________,_______________,_______________。
3、质量分别为m和2m的两物体(都可视为质点),用一长为l的轻质刚性细杆相连,系统绕通过杆且与杆垂直的竖直固定轴O转动,已知O轴离质量为2m的质点的距离为l,质量为m的质点的线速度为v且与杆垂直,则该系统对转轴的角动量(动量矩)大小为________。
4、质量为的物体,初速极小,在外力作用下从原点起沿轴正向运动,所受外力方向沿轴正向,大小为。
物体从原点运动到坐标为点的过程中所受外力冲量的大小为_________。
5、长为、质量为的均质杆可绕通过杆一端的水平光滑固定轴转动,转动惯量为,开始时杆竖直下垂,如图所示。
现有一质量为的子弹以水平速度射入杆上点,并嵌在杆中. ,则子弹射入后瞬间杆的角速度___________。
6、如图,在双缝干涉实验中,若把一厚度为e、折射率为n的薄云母片覆盖在缝上,中央明条纹将向__________移动;覆盖云母片后,两束相干光至原中央明纹O处的光程差为_________________。
7、在主量子数n=2,自旋磁量子数的量子态中,能够填充的最大电子数是______________。
8、三个容器中装有同种理想气体,分子数密度相同,方均根速率之比为,则压强之比_____________。
9、两根相互平行的“无限长”均匀带正电直线1、2,相距为d,其电荷线密度分别为和如图所示,则场强等于零的点与直线1的距离a为_____________ 。
《大学物理AⅠ》机械振动习题、答案及解法(2010.5.12)
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《大学物理A Ⅰ》机械振动习题、答案及解法2010一、 选择题1.下列四种运动(忽略阻力)中哪一种是简谐振动?(C )(A)小球在地面上作完全弹性的上下跳动(B)细线悬挂一小球在竖直平面上作大角度的来回摆动(C)浮在水里的一均匀矩形木块,将它部分按入水中,然后松开,使木块上下浮动 (D)浮在水里的一均匀球形木块,将它部分按入水中,然后松开,使木块上下浮动 参考答案:A 中小球没有受到回复力的作用;B 中由于是大角度,所以θ与θsin 不能近似相等,不能看做简谐振动; D 中球形木块所受力F 与位移x 不成线性关系,故不是简谐振动。
2.如图1所示,以向右为正方向,用向左的力压缩一弹簧,然后松手任其振动,若从松手时开始计时,则该弹簧振子的初相位为(D )(A) 0 (B) 2π (C)2π-(D) π 参考答案:0=t A x -=0 00〉v 则πϕ=3.一质量为m 的物体挂在劲度系数为k 的轻弹簧下面,其振动周期为T 。
若将此轻弹簧分割成三等份,将一质量为m 2的物体挂在分割后的一根弹簧上,则此弹簧振子的周期应为(B )(A)T 63 (B)T 36 (C)T2 (D)T 6参考答案:km T π2=T k m T 36322=='π4.两相同的轻弹簧各系一物体(质量分别为1m 、2m )作简谐振动(振幅分别为1A 、2A ),问下列哪一种情况两振动周期不同(B ) (A )上振动动,另一个在竖直方向一个在光滑水平面上振、,2121A A m m == (B )作水平振动两个都在光滑的平面上、,222121A A m m == (C )作水平振动两个都在光滑的平面上、,22121A A m m ==(D )竖直振动动,另一个在月球上作一个在地球上作竖直振、,2121A A m m ==参考答案:因为kmT π2= 与振幅无关故答案为B5.一个质点做简谐振动,已知质点由平衡位置运动到二分之一最大位移处所需要的最短时间为0t ,则该质点的振动周期T 应为[B ](A)04t (B) 012t (C) 06t (D) 08t参考答案:()2sin A t A =ω 6320πππω=-=t 06t πω=0012622t t T ===ππωπ6.已知月球上的重力加速度是地球的61,若一个单摆(只考虑小角度摆动)在地球上的振动周期为T ,将该单摆拿到月球上去,其振动周期应为(C ) (A)T 6 (B)6T (C)T 6 (D)6T参考答案:gl T π20= 单摆拿到月球上,062662T g l g l T =⋅==ππ7.一简谐振动的旋转矢量图如图2所示,设图中圆的半径为R ,则该简谐振动的振动方程为(A ) (A)⎪⎭⎫ ⎝⎛+=4cos ππt R x(B) ⎪⎭⎫ ⎝⎛+=4sin ππt R x(C)⎪⎭⎫ ⎝⎛-=4cos ππt R x (D) ⎪⎭⎫ ⎝⎛+=42cos ππt R x参考答案: 由图知,初相为4π,在t 之间内转过t π, 0=t A x 220= 00〈v 则 4πϕ= 8.已知某简谐振动的振动曲线如图3所示,位移的单位为米,时间单位为秒,则此简谐振动的振动方程为(C ) (A)()SI 322411cos 10⎪⎭⎫ ⎝⎛+=ππt x(B)()SI 67247cos 10⎪⎭⎫ ⎝⎛-=ππt x(C)()SI 32247cos 10⎪⎭⎫ ⎝⎛-=ππt x(D) ()SI 322411cos 10⎪⎭⎫ ⎝⎛-=ππt x参考答案:由图知,振幅m 10=A ,0=t 20A x -= 00〉v 向正向运动则 32πϕ-=9.某弹簧振子的振动曲线如图4所示,则由图可确定s 2=t 时,振子的速66-度为(A ) (A) 1s m 3-⋅π (B) 1s m 3-⋅-π(C)1s m 3-⋅ (D) 1s m 3-⋅-参考答案:)22cos(6ππ+=t x)22sin(3πππ+-=t v)s m (3)23sin(3)2(1-⋅=-=πππv10.一质量为m 的物体与一个劲度系数为k 的轻弹簧组成弹簧振子,当其振幅为A 时,该弹簧振子的总能量为E 。
大学物理a考试题及答案详解
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大学物理a考试题及答案详解一、选择题(每题2分,共20分)1. 根据牛顿第二定律,作用在物体上的力F与物体的质量m和加速度a之间的关系是:A. F = maB. F = ma^2C. F = m/aD. F = a/m答案:A2. 光在真空中的传播速度是:A. 299,792 km/sB. 299,792 m/sC. 3.00 x 10^8 m/sD. 3.00 x 10^5 km/s答案:C3. 根据能量守恒定律,一个封闭系统的总能量:A. 随时间增加B. 随时间减少C. 保持不变D. 无法确定答案:C4. 一个物体从静止开始做匀加速直线运动,其位移s与时间t的关系是:A. s = 1/2at^2B. s = at^2C. s = 2atD. s = at答案:A5. 两个点电荷之间的库仑力与它们之间的距离r的关系是:A. F ∝ 1/r^2B. F ∝ r^2C. F ∝ 1/rD. F ∝ r答案:A6. 根据麦克斯韦方程组,电磁波在真空中的传播速度与光速的关系是:A. 相同B. 不同C. 无法确定D. 无关系答案:A7. 一个物体在水平面上受到一个恒定的力F作用,其加速度a与力F和摩擦力f的关系是:A. a = F - f/mB. a = F/m - fC. a = (F - f)/mD. a = F/m + f答案:C8. 根据热力学第一定律,一个系统的内能变化ΔU与做功W和热传递Q的关系是:A. ΔU = W + QB. ΔU = W - QC. ΔU = Q - WD. ΔU = -W - Q答案:A9. 一个单摆的周期T与摆长L和重力加速度g的关系是:A. T = 2π√(L/g)B. T = 2π√(g/L)C. T = 2πL/gD. T = 2πg/L答案:A10. 根据相对论,一个物体的质量m与其速度v和光速c的关系是:A. m = m0/√(1 - v^2/c^2)B. m = m0√(1 - v^2/c^2)C. m = m0(1 - v^2/c^2)D. m = m0 + v^2/c^2答案:A二、填空题(每空1分,共10分)1. 一个物体的动量p等于其质量m乘以速度v,即 p = ________。
东北林业大学 大学物理A习题答案
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班级 学号 姓名第1章 质点运动学1-1 已知质点的运动方程为36t te e -=++r i j k 。
(1)求:自t =0至t =1质点的位移。
(2)求质点的轨迹方程。
解:(1) ()k j i 0r 63++= ()k j e i e 1r -163++= 质点的位移为()j e i e r⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-=331∆(2) 由运动方程有t x e =,t y -=e 3, 6=z 消t 得 轨迹方程为 3=xy 且6=z1-2运动质点在某瞬时位于矢径()y x,r 的端点处,其速度的大小为 [ D ] (A)dt dr (B)dt d r(C)dt d r (D)22⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛dt dy dt dx1-3如图所示,堤岸距离湖面的竖直高度为h ,有人用绳绕过岸边的定滑轮拉湖中的小船向岸边运动。
设人以匀速率v 0收绳,绳不可伸长且湖水静止。
求:小船在离岸边的距离为s 时,小船的速率为多大?(忽略滑轮及船的大小)解:如图所示,在直角坐标系xOy 中,t 时刻船离岸边的距离为s x =,船的位置矢量可表示为()j i rh x -+=船的速度为 i i r vv dt dx dt d ===其中 22h r x -=所以 ()dt drhr r h r dt d dt dx v 2222-=-==因绳子的长度随时间变短,所以 0v dtdr-= 则 船的速度为i i v 022220v s h s hr rv +-=--= 所以 船的速率为 022v sh s v +=1-4已知质点的运动方程为()()k j i r 5sin cos ++=ωt R ωt R (SI)。
求:(1)质点在任意时刻的速度和加速度。
(2)质点的轨迹方程。
解:(1)由速度的定义得()()j cos i sin ωt ωR ωt ωR dtr d v +-==由加速度的定义得()()j sin cos 22 ωt R ωi t R ωdtv d a --==ω(2) 由运动方程有 ωt R x cos =,ωt R y sin =,5=z 消t 得 质点的轨迹方程为 222R y x =+且5=z1-5 一质点在平面上运动,已知质点的运动方程为j i r 2235t t +=,则该质点所作运动为 [ B ](A) 匀速直线运动 (B) 匀变速直线运动 (C) 抛体运动 (D) 一般的曲线运动1-6 一质点沿Ox 轴运动,坐标与时间之间的关系为t t x 233-=(SI)。
东北林业大学化学应化2011-物理化学A1阶段测验1-2012-2013-2-及参考答案
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10二、选择题(在每个小题的备选答案中选出正确答案,填入下面表格相应题号下;本大题共10小题,每小题1.5分,总计15分。
)1. 在标准压力下,1mol氢气与氧气反应生成1mol液态水,反应放热为Δr H,下列哪种说法是错误的?A.ΔH 是H2O (l)的标准生成热B.ΔH =ΔUC.ΔH是氢气的燃烧热D.︱ΔU︱ <︱ΔH︱2. 公式ΔH=Q P适用的过程是A.理想气体从1000 Pa反抗恒外压100 Pa膨胀到100 Pa的过程;B.100℃ , 101.325 Pa 液态水变为气态水;C.恒温恒压下电解水反应;3.在绝热钢瓶中进行的1mol石墨与氧气反应生成1mol二氧化碳的变化,其ΔU和ΔH的值是A.ΔU = 0 , ΔH > 0 B.ΔU = 0 , ΔH = 0C.ΔU< 0 , ΔH < 0 D.ΔU= 0 , ΔH不确定4. 理想气体经节流膨胀过程:A.μJ-T >0 ΔH=0 ΔT<0 B.μJ-T =0 ΔH=0 ΔT<0 C.μJ-T =0 ΔH>0 Δp<0 D.μJ-T=0 ΔH=0 ΔT=05. 理想气体经历如图所示,图B为循环过程。
图A为恒温可逆过程,图D为恒压过程,图C为绝热可逆过程。
在绝对值上等于过程热量Q的阴影面积是A B C D东北林业大学2012-2013学年第二学期阶段考试题16. 一定量的理想气体从同一始态出发,分别经 (1) 等温可逆膨胀,(2) 绝热可逆膨胀到具有相同体积的终态,以W 1,W 2分别表示两个过程的功,则有A. W 1> W 2B. W 1= W 2C. W 1< W 2D. W 1>= W 27. 1mol 单原子理想气体绝热可逆从p 1T 1V 1膨胀p 2V 2,当过程的始态与终态确定后,下列各公式中不正确的是A. B. )(12,T T nC U W m V -=∆=C. 1)(12--=γT T nR W D. )(122V V p W --=8. 体系的下列各组物理量中都是强度性质的是A. U m ,H m ,QB. T ,ρ(密度),∆HC. T ,p ,V m ,D. H ,U ,W 。
东北林业大学大学物理 磁学习题答案
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磁学习题一选择题 1.均匀磁场的磁感强度B 垂直于半径为r 的圆面.今以该圆周为边线,作一半球面S ,则通过S 面的磁通量的大小为(A) 2πr 2B . (B) πr 2B .(C) 0. (D) 无法确定的量. [ ]2. 通有电流I 的无限长直导线有如图三种形状,则P ,Q ,O 各点磁感强度的大小B P ,B Q ,B O 间的关系为:(A) B P > B Q > B O . (B) B Q >B P > B O . (C)B Q > B O > B P . (D) B O > B Q > B P .[ ]3.如图所示,电流从a 点分两路通过对称的圆环形分路,汇合于b 点.若ca 、bd 都沿环的径向,则在环形分路的环心处的磁感强度(A) 方向垂直环形分路所在平面且指向纸内. (B) 方向垂直环形分路所在平面且指向纸外. (C) 方向在环形分路所在平面,且指向b .(D) 方向在环形分路所在平面内,且指向a .(E) 为零. [ ] 4在一平面内,有两条垂直交叉但相互绝缘的导线,流过每条导线的电流i 的大小相等,其方向如图所示.问哪些区域中有某些点的磁感强度B 可能为零? (A) 仅在象限Ⅰ. (B) 仅在象限Ⅱ. (C) 仅在象限Ⅰ,Ⅲ. (D) 仅在象限Ⅰ,Ⅳ.(E) 仅在象限Ⅱ,Ⅳ. [ ]5. 有一个圆形回路1及一个正方形回路2,圆直径和正方形的边长相等,二者中通有大小相等的电流,它们在各自中心产生的磁感强度的大小之比B 1 / B 2为(A) 0.90. (B) 1.00.(C) 1.11. (D) 1.22. [ ]6. 边长为l 的正方形线圈中通有电流I ,此线圈在A 点(见图)产生的磁感强度B 为 (A) l I π420μ. (B) lI π220μ. (C) lI π02μ. (D) 以上均不对. [ ] 7.边长为L 的一个导体方框上通有电流I ,则此框中心的磁感强度(A) 与L 无关. (B) 正比于L 2.(C) 与L 成正比. (D) 与L 成反比.(E) 与I 2有关. [ ].8.如图,流出纸面的电流为2I ,流进纸面的电流为I ,则下述各式中哪一个是正确的?(A) Il H L 2d 1=⎰⋅ . (B) I l H L=⎰⋅2d(C) I l H L -=⎰⋅3d . (D) I l H L -=⎰⋅4d .[ ]9.如图,在一圆形电流I 所在的平面内,选取一个同心圆形闭合回路L ,则由安培环路定理可知 (A) 0d =⎰⋅L l B ,且环路上任意一点B = 0.(B) 0d =⎰⋅L l B ,且环路上任意一点B ≠0. (C) 0d ≠⎰⋅L l B ,且环路上任意一点B ≠0.(D) 0d ≠⎰⋅L l B ,且环路上任意一点B =常量. [ ]10.若空间存在两根无限长直载流导线,空间的磁场分布就不具有简单的对称性,则该磁场分布(A) 不能用安培环路定理来计算.(B) 可以直接用安培环路定理求出.(C) 只能用毕奥-萨伐尔定律求出.(D) 可以用安培环路定理和磁感强度的叠加原理求出. [ ]11.如图,无限长直载流导线与正三角形载流线圈在同一平面内,若长直导线固定不动,则载流三角形线圈将 (A) 向着长直导线平移. (B) 离开长直导线平移.(C) 转动. (D) 不动. [ ]12.长直电流I 2与圆形电流I 1共面,并与其一直径相重合如图(但两者间绝缘),设长直电流不动,则圆形电流将(A) 绕I 2旋转. (B) 向左运动. (C) 向右运动. (D) 向上运动. (E) 不动. [ ]13.四条皆垂直于纸面的载流细长直导线,每条中的电流皆为I .这四条导线被纸面截得的断面,如图所示,它们组成了边长为2a 的正方形的四个角顶,每条导线中的电流流向亦如图所示.则在图中正方形中心点O 的磁感强度的大小为 (A) I a B π=02μ. (B) I aB 2π=02μ. (C) B = 0. (D) I a B π=0μ. [ ] 4 I 1 1 Ia14.无限长直导线在P 处弯成半径为R 的圆,当通以电流I 时,则在圆心O 点的磁感强度大小等于 (A) R I π20μ. (B) RI 40μ. (C) 0. (D) )11(20π-R I μ. (E) )11(40π+R I μ. [ ] 15.四条平行的无限长直导线,垂直通过边长为a =20 cm 的正方形顶点,每条导线中的电流都是I =20 A ,这四条导线在正方形中心O点产生的磁感强度为 (μ0 =4π×10-7 N ·A -2)(A) B =0. (B) B = 0.4×10-4 T . (C) B = 0.8×10-4 T. (D) B =1.6×10-4 T . [ ]16.有一无限长通电流的扁平铜片,宽度为a ,厚度不计,电流I 在铜片上均匀分布,在铜片外与铜片共面,离铜片右边缘为b 处的P 点(如图)的磁感强度B 的大小为(A) )(20b a I +πμ. (B) b b a a I +πln 20μ. (C) b b a b I+πln 20μ. (D) )2(0b a I +πμ. [ ] 17. 磁介质有三种,用相对磁导率μr 表征它们各自的特性时,(A) 顺磁质μr >0,抗磁质μr <0,铁磁质μr >>1.(B) 顺磁质μr >1,抗磁质μr =1,铁磁质μr >>1.(C) 顺磁质μr >1,抗磁质μr <1,铁磁质μr >>1.(D) 顺磁质μr <0,抗磁质μr <1,铁磁质μr >0. [ ]18.用细导线均匀密绕成长为l 、半径为a (l >> a )、总匝数为N 的螺线管,管内充满相对磁导率为μr 的均匀磁介质.若线圈中载有稳恒电流I ,则管中任意一点的(A) 磁感强度大小为B = μ0 μ r NI .(B) 磁感强度大小为B = μ r NI / l .(C) 磁场强度大小为H = μ 0NI / l .(D) 磁场强度大小为H = NI / l . [ ]19. 顺磁物质的磁导率:(A) 比真空的磁导率略小. (B) 比真空的磁导率略大.(C) 远小于真空的磁导率. (D) 远大于真空的磁导率. [ ]二 填空题20. 真空中有一载有稳恒电流I 的细线圈,则通过包围该线圈的封闭曲面S 的磁 通量Φ=__________.若通过S 面上某面元S d 的元磁通为d Φ,而线圈中的电流增加为2I 时,通过同一面元的元磁通为d Φ',则d Φ∶d Φ'=_________________.a21.在匀强磁场B 中,取一半径为R 的圆,圆面的法线n 与B 成60°角,如图所示,则通过以该圆周为边线的如图所示的任意曲面S 的磁通量 ==⎰⎰⋅S m S B d Φ_______________________.22.一条无限长载流导线折成如图示形状,导线上通有电流I= 10 A .P 点在cd 的延长线上,它到折点的距离a = 2 cm ,则P 点的磁感强度B =____________________. (μ0 = 4π×10-7 N ·A -2)23.真空中稳恒电流I 流过两个半径分别为R 1,R 2的同心半圆形导线,两半圆导线间由沿直径的直导线连接,电流沿直导线流入.(1) 如果两个半圆共面 (图1) ,圆心O 点的 磁感强度0B 的大小为_____________________, 方向为____________________;(2) 如果两个半圆面正交 (图2) ,则圆心O 点的磁感强度0B 的大小为 ______________,0B 的方向与y 轴的夹角为__________________. 24.真空中有一电流元l I d ,在由它起始的矢径r 的端点处的磁感强度的数学表达式为_______________. 25.在真空中,将一根无限长载流导线在一平面内弯成如图所示的形状,并通以电流I ,则圆心O 点的磁感强度B 的值 为_________________.26.图中所示的一无限长直圆筒,沿圆周方向上的面电流密度(单位垂直长度上流过的电流)为i ,则圆筒内部的磁感强度的大 小为B =________,方向_______________.27.如图,在无限长直载流导线的右侧有面积为S 1和S 2载流导线平行.则通过面积为S 1的矩形回路的磁通量与通过面积为S 2的矩形回路的磁通量之比为____________. 28.有一同轴电缆,其尺寸如图所示,它的内外两导体中的电流均为I ,且在横截面上均匀分布,但二者电流的流向正相反,则 (1) 在r < R 1处磁感强度大小为________________. (2) 在r > R 3处磁感强度大小为________________.29. 一条无限长直导线载有10 A 的电流.在离它 0.5 m 远的地方它产生的磁感强度B 为______________________.一条长直载流导线,在离它 1 cm 处产生的磁感强度是10-4 T ,它所载的电流为__________________________. 任意曲面yIx I II z O R 1 R 2 图1 图2.30.在安培环路定理∑⎰⋅=i LI l B 0d μ 中,∑i I 是指_________________________________________________________________________________________; B 是指______________________________________________________________, 它是由____________________________________________________决定的 31. 在电场强度E 和磁感强度B 方向一致的匀强电场和匀强磁场中,有一运动着的电子,某一时刻其速度v 的方向如图(1)和图(2)所示,则该时刻运动电子的法向和切向加速度的大小分别为 (设电子的质量为m ,电荷为e )a n =______________________,(图1)a t =______________________,(图1) a n =______________________,(图2) a t =______________________,(图2) 32.截面积为S ,截面形状为矩形的直的金属条中通有电流I .金属条放在磁感强度为B 的匀强磁场中,B 的方向垂直于金属条的左、右侧面(如图所示).在图示情况下金属条的上 侧面将积累____________电荷,载流子所受的洛伦兹力f m =______________.(注:金属中单位体积内载流子数为n )33. 长直电缆由一个圆柱导体和一共轴圆筒状导体组成,两导体中有等值反向均匀电流I 通过,其间充满磁导率为μ的均匀磁介质.介质中离中心轴距离为r 的某点处的磁场强度的大小H =________________,磁感强度的大小B =__________.34. 软磁材料的特点是____________________________________________,它们 适于用来制造__________________________________ 等.35.图示为三种不同的磁介质的B ~H 关系曲线,其中虚线表示的是B = μ0H 的关系.说明a 、b 、c 各代表哪一类磁介质的B ~H 关系曲线: a 代表___________________________的B ~H 关系曲线. b 代表___________________________的B ~H 关系曲线. c 代表___________________________的B ~H 关系曲线.三 计算题36.横截面为矩形的环形螺线管,圆环内外半径分别为R 1和R 2,芯子材料的磁导率为μ,导线总匝数为N ,绕得很密,若线圈通电流I ,求.(1) 芯子中的B 值和芯子截面的磁通量.(3) 在r < R 1和r > R 2处的B 值.37.一根很长的圆柱形铜导线均匀载有10 A 电流,在导线内部作一平面S ,S 的一个边是导线的中心轴线,另一边是S 平面与导线表面的交线,如图所示.试计算通过沿导线长度方向长为1m 的一段S 平面的磁通量. 图(1) E B 图(2)B(真空的磁导率μ0 =4π×10-7 T ·m/A ,铜的相对磁导率μr ≈1)38.一无限长圆柱形铜导体(磁导率μ0),半径为R ,通有均匀分布的电流I .今取一矩形平面S (长为1 m ,宽为2 R ),位置如右图中画斜线部分所示,求通过该矩形平面的磁通量.39.有一长直导体圆管,内外半径分别为R 1和R 2,如图,它所载的电流I 1均匀分布在其横截面上.导体旁边有一绝缘“无限长”直导线,载有电流I 2,且在中部绕了一个半径为R 的圆圈.设导体管的轴线与长直导线平行,相距为d ,而且它们与导体圆圈共面,求圆心O 点处的磁感强度B . 40.通有电流I的长直导线在一平面内被弯成如图形状,放于垂直进入纸面的均匀磁场B 中,求整个导线所受的安培力(R 为已知) 41.如图所示线框,铜线横截面积S = 2.0 mm 2,其中OA 和DO '两段保持水平不动,ABCD 段是边长为a 的正方形的三边,它可绕OO '轴无摩擦转动.整个导线放在匀强磁场B 中,B 的方向竖直向上.已知铜的密度ρ = 8.9×103 kg/m 3,当铜线中的电流I =10 A 时,导线处于平衡状态,AB 段和CD 段与竖直方向的夹角α =15°.求磁感强度B 的大小.42.如图所示,一无限长载流平板宽度为a ,线电流密度(即沿x 方向单位长度上的电流)为δ ,求与平板共面且距平板一边为b的任意点P 的磁感强度.43.一半径R = 1.0 cm 的无限长1/4圆柱形金属薄片,沿轴向通有电流I = 10.0 A 的电流,设电流在金属片上均匀分布,试求圆柱轴线上任意一点P 的磁感强度.44.如图两共轴线圈,半径分别为R 1、R 2,电流为I 1、I 2.电流的方向相反,求轴线上相距中点O 为x 处的P 点的磁感强度.45.如图所示,有一密绕平面螺旋线圈,其上通有电流IN ,它被限制在半径为R 1和R 2处的磁感强度. B. 246.图所示为两条穿过y 轴且垂直于x -y 平面的平行长直导线的正视图,两条导线皆通有电流I ,但方向相反,它们到x 轴的距离皆为a . (1) 推导出x 轴上P 点处的磁感强度)(x B 的表达式.(3) 求P 点在x 轴上何处时,该点的B 取得最大值. 47.如图,一半径为R 的带电塑料圆盘,其中半径为r 的阴影部分均匀带正电荷,面电荷密度为+σ ,其余部分均匀带负电荷,面电荷密度为-σ 当圆盘以角速度ω 旋转时,测得圆盘中心O 点的磁感强度为零,问R 与r 满足什么关系?48.三根平行长直导线在同一平面内,1、2和2、3之间距离都是d =3cm ,其中电流21I I =,)(213I I I +-=,方向如图.试求在该平面内B = 0的直线的位置. 49.如图,一无限长圆柱形直导体,横截面半径为R ,在导体内有一半径为a 的圆柱形孔,它的轴平行于导体轴并与它相距为b ,设导体载有均匀分布的电流I ,求孔内任意一点P 的磁感强度B 的表达式.50. 一根同轴线由半径为R 1的长导线和套在它外面的内半径为R 2、外半径为R 3的同轴导体圆筒组成.中间充满磁导率为μ的各向同性均匀非铁磁绝缘材料,如图.传导电流I 沿导线向上流去,由圆筒向下流回,在它们的截面上电流都是均匀分布的.求同轴线内外的磁感强度大小B 的分布.x ⊗ ⊙ ⊙ 1 2 3 O.。
2021年大学森林资源专业《大学物理(上册)》考前练习试卷A卷 附答案
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姓名班级学号………密……….…………封…………………线…………………内……..………………不…………………….准…………………答….…………题…2021年大学森林资源专业《大学物理(上册)》考前练习试卷A卷附答案考试须知:1、考试时间:120分钟,本卷满分为100分。
2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。
3、请仔细阅读各种题目的回答要求,在密封线内答题,否则不予评分。
一、填空题(共10小题,每题2分,共20分)1、动量定理的内容是__________,其数学表达式可写__________,动量守恒的条件是__________。
2、三个容器中装有同种理想气体,分子数密度相同,方均根速率之比为,则压强之比_____________。
3、简谐振动的振动曲线如图所示,相应的以余弦函数表示的振动方程为__________。
4、一电子以0.99 c的速率运动(电子静止质量为9.11×10-31kg,则电子的总能量是__________J,电子的经典力学的动能与相对论动能之比是_____________。
5、已知质点的运动方程为,式中r的单位为m,t的单位为s。
则质点的运动轨迹方程,由t=0到t=2s内质点的位移矢量______m。
6、两个同振动方向、同频率、振幅均为A的简谐振动合成后振幅仍为A,则两简谐振动的相位差为_______ 。
7、静电场中有一质子(带电荷) 沿图示路径从a点经c点移动到b点时,电场力作功J.则当质子从b点沿另一路径回到a点过程中,电场力作功A=___________;若设a点电势为零,则b点电势=_________。
8、一束平行单色光垂直入射在一光栅上,若光栅的透明缝宽度与不透明部分宽度相等,则可能看到的衍射光谱的级次为____________。
9、长为的匀质细杆,可绕过其端点的水平轴在竖直平面内自由转动。
如果将细杆置与水平位置,然后让其由静止开始自由下摆,则开始转动的瞬间,细杆的角加速度为_____,细杆转动到竖直位置时角加速度为_____。
2021年大学森林资源专业《大学物理(上册)》期末考试试题A卷 附答案
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姓名班级学号………密……….…………封…………………线…………………内……..………………不…………………….准…………………答….…………题…2021年大学森林资源专业《大学物理(上册)》期末考试试题A卷附答案考试须知:1、考试时间:120分钟,本卷满分为100分。
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3、请仔细阅读各种题目的回答要求,在密封线内答题,否则不予评分。
一、填空题(共10小题,每题2分,共20分)1、一维保守力的势能曲线如图所示,则总能量为的粒子的运动范围为________;在________时,粒子的动能最大;________时,粒子的动能最小。
2、从统计的意义来解释, 不可逆过程实质上是一个________________的转变过程, 一切实际过程都向着________________ 的方向进行。
3、两列简谐波发生干涉的条件是_______________,_______________,_______________。
4、一个半径为、面密度为的均匀带电圆盘,以角速度绕过圆心且垂直盘面的轴线旋转;今将其放入磁感应强度为的均匀外磁场中,的方向垂直于轴线。
在距盘心为处取一宽度为的圆环,则该带电圆环相当的电流为________,该电流所受磁力矩的大小为________ ,圆________盘所受合力矩的大小为________。
5、若静电场的某个区域电势等于恒量,则该区域的电场强度为_______________,若电势随空间坐标作线性变化,则该区域的电场强度分布为 _______________。
6、一圆盘正绕垂直于盘面的水平光滑固定轴O转动,如图射来两个质量相同,速度大小相同,方向相反并在一条直线上的子弹,子弹射入圆盘并留在盘内,则子弹射入后的瞬间,圆盘的角速度_____。
7、如图所示,轴沿水平方向,轴竖直向下,在时刻将质量为的质点由a处静止释放,让它自由下落,则在任意时刻,质点所受的对点的力矩=________ ;在任意时刻,质点对原点的角动量=_____________。
大学森林资源专业《大学物理(二)》期末考试试卷A卷 含答案
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大学森林资源专业《大学物理(二)》期末考试试卷A卷含答案姓名:______ 班级:______ 学号:______考试须知:1、考试时间:120分钟,本卷满分为100分。
2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。
一、填空题(共10小题,每题2分,共20分)1、一质点沿半径R=0.4m作圆周运动,其角位置,在t=2s时,它的法向加速度=______,切向加速度=______。
2、动方程当t=常数时的物理意义是_____________________。
3、真空中有一半径为R均匀带正电的细圆环,其电荷线密度为λ,则电荷在圆心处产生的电场强度的大小为____。
4、简谐振动的振动曲线如图所示,相应的以余弦函数表示的振动方程为__________。
5、质量为的物体,初速极小,在外力作用下从原点起沿轴正向运动,所受外力方向沿轴正向,大小为。
物体从原点运动到坐标为点的过程中所受外力冲量的大小为_________。
6、质量为M的物体A静止于水平面上,它与平面之间的滑动摩擦系数为μ,另一质量为的小球B以沿水平方向向右的速度与物体A发生完全非弹性碰撞.则碰后它们在水平方向滑过的距离L=__________。
7、一束光线入射到单轴晶体后,成为两束光线,沿着不同方向折射.这样的现象称为双折射现象.其中一束折射光称为寻常光,它______________定律;另一束光线称为非常光,它___________定律。
8、设作用在质量为1kg的物体上的力F=6t+3(SI).如果物体在这一力的作用下,由静止开始沿直线运动,在0到 2.0 s的时间间隔内,这个力作用在物体上的冲量大小I=__________________。
9、一质点在OXY平面内运动,其运动方程为,则质点在任意时刻的速度表达式为________;加速度表达式为________。
10、一平行板空气电容器的两极板都是半径为R的圆形导体片,在充电时,板间电场强度的变化率为dE/dt.若略去边缘效应,则两板间的位移电流为__________________。
大学森林资源专业《大学物理(下册)》期末考试试题A卷 附解析
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大学森林资源专业《大学物理(下册)》期末考试试题A卷附解析姓名:______ 班级:______ 学号:______考试须知:1、考试时间:120分钟,本卷满分为100分。
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一、填空题(共10小题,每题2分,共20分)1、动量定理的内容是__________,其数学表达式可写__________,动量守恒的条件是__________。
2、均匀细棒质量为,长度为,则对于通过棒的一端与棒垂直的轴的转动惯量为_____,对于通过棒的中点与棒垂直的轴的转动惯量_____。
3、两个相同的刚性容器,一个盛有氧气,一个盛氦气(均视为刚性分子理想气体)。
开始他们的压强和温度都相同,现将3J的热量传给氦气,使之升高一定的温度。
若使氧气也升高同样的温度,则应向氧气传递的热量为_________J。
4、一条无限长直导线载有10A的电流.在离它 0.5m远的地方它产生的磁感强度B为____________。
一条长直载流导线,在离它1cm处产生的磁感强度是T,它所载的电流为____________。
5、两根相互平行的“无限长”均匀带正电直线1、2,相距为d,其电荷线密度分别为和如图所示,则场强等于零的点与直线1的距离a为_____________ 。
6、如图,在双缝干涉实验中,若把一厚度为e、折射率为n的薄云母片覆盖在缝上,中央明条纹将向__________移动;覆盖云母片后,两束相干光至原中央明纹O处的光程差为_________________。
7、沿半径为R的圆周运动,运动学方程为 (SI) ,则t时刻质点的法向加速度大小为________;角加速度=________。
8、一质点作半径为0.1m的圆周运动,其角位置的运动学方程为:,则其切向加速度大小为=__________第1秒末法向加速度的大小为=__________。
9、一长直导线旁有一长为,宽为的矩形线圈,线圈与导线共面,如图所示. 长直导线通有稳恒电流,则距长直导线为处的点的磁感应强度为___________;线圈与导线的互感系数为___________。
东北农业大学 《大学物理》2020-2021学年第二学期期末考试题
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东北农业大学题签(A卷)(2020-2021学年第二学期)一、选择题(每题2分,共30题)1. 人站在地面上抛出一球,球离手时的初速度为v i,落地时的末速度为v f。
忽略空气阻力,下面哪一个图正确地表示了速度适量的演变过程?()A. B. C. D.2. 雷诺数与下列哪些因素无关()。
A.流体速度B.管道长度C.管道直径D.流体密度3. 流体做层流运动的条件是()。
A.Re>3000 B.2000<Re<3000 C.Re<2000 D.Re>40004. 关于粘滞系数下面说法不正确的是()。
A. 不同种类的流体粘滞系数不同;B. 粘滞系数同流体的温度有关;C. 气体的粘滞系数随温度的升高而减小;D. 液体的粘滞系数随温度的降低而变大。
5. 如果一平面波的波动方程为:y=Acos(Bt-Cx),式中A、B、C为正值恒量,则下列选项正确的是()。
A.波速为1/C B.频率为B C.波长为2πC D.周期为2π/B6. 如图所示为一平面波在t时刻的波形曲线。
若此时A点处介质质元振动势能在减小,则()。
A.t时刻A点向最大位移处振动;B.波沿x轴的负方向传播;C.B点处质元振动动能在减小;D.波沿x轴的正方向传播。
(第6题图)(第7题图)7. 一个质点在几个力的作用下,沿半径为2.0m的圆周运动,其中有一个力是恒力,大小为f=6.0N,方向为沿圆上A点的切线向右,如图所示。
当质点从A点开始沿逆时针方向走过1/2圆周时,力f在这个过程中所做的功为()。
A.12J B.-12J C.0J D.24J8. 质点沿x 轴正向运动,其加速度随位移的变化关系为2331x a +=。
如果在x=0处,速度v 0=5m/s ,那么x =3m 处的速度为( )。
A. 8m/s B.9m/s C.7.8m/s D. 7.2m/s9. 同方向的两简谐振动x 1=2cos(πt+π/4)cm 和x 2=6cos(πt+φ)cm 合成时,当φ=( )时,合振幅为8厘米。
东北林业大学大学物理 磁学习题答案
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磁学习题一选择题 1.均匀磁场的磁感强度B 垂直于半径为r 的圆面.今以该圆周为边线,作一半球面S ,则通过S 面的磁通量的大小为(A) 2πr 2B . (B) πr 2B .(C) 0. (D) 无法确定的量. [ ]2. 通有电流I 的无限长直导线有如图三种形状,则P ,Q ,O 各点磁感强度的大小B P ,B Q ,B O 间的关系为:(A) B P > B Q > B O . (B) B Q >B P > B O . (C)B Q > B O > B P . (D) B O > B Q > B P .[ ]3.如图所示,电流从a 点分两路通过对称的圆环形分路,汇合于b 点.若ca 、bd 都沿环的径向,则在环形分路的环心处的磁感强度(A) 方向垂直环形分路所在平面且指向纸内. (B) 方向垂直环形分路所在平面且指向纸外. (C) 方向在环形分路所在平面,且指向b .(D) 方向在环形分路所在平面内,且指向a .(E) 为零. [ ] 4在一平面内,有两条垂直交叉但相互绝缘的导线,流过每条导线的电流i 的大小相等,其方向如图所示.问哪些区域中有某些点的磁感强度B 可能为零? (A) 仅在象限Ⅰ. (B) 仅在象限Ⅱ. (C) 仅在象限Ⅰ,Ⅲ. (D) 仅在象限Ⅰ,Ⅳ.(E) 仅在象限Ⅱ,Ⅳ. [ ]5. 有一个圆形回路1及一个正方形回路2,圆直径和正方形的边长相等,二者中通有大小相等的电流,它们在各自中心产生的磁感强度的大小之比B 1 / B 2为(A) 0.90. (B) 1.00.(C) 1.11. (D) 1.22. [ ]6. 边长为l 的正方形线圈中通有电流I ,此线圈在A 点(见图)产生的磁感强度B 为 (A) l I π420μ. (B) lI π220μ. (C) lI π02μ. (D) 以上均不对. [ ] 7.边长为L 的一个导体方框上通有电流I ,则此框中心的磁感强度(A) 与L 无关. (B) 正比于L 2.(C) 与L 成正比. (D) 与L 成反比.(E) 与I 2有关. [ ].8.如图,流出纸面的电流为2I ,流进纸面的电流为I ,则下述各式中哪一个是正确的?(A) Il H L 2d 1=⎰⋅ . (B) I l H L=⎰⋅2d(C) I l H L -=⎰⋅3d . (D) I l H L -=⎰⋅4d .[ ]9.如图,在一圆形电流I 所在的平面内,选取一个同心圆形闭合回路L ,则由安培环路定理可知 (A) 0d =⎰⋅L l B ,且环路上任意一点B = 0.(B) 0d =⎰⋅L l B ,且环路上任意一点B ≠0. (C) 0d ≠⎰⋅L l B ,且环路上任意一点B ≠0.(D) 0d ≠⎰⋅L l B ,且环路上任意一点B =常量. [ ]10.若空间存在两根无限长直载流导线,空间的磁场分布就不具有简单的对称性,则该磁场分布(A) 不能用安培环路定理来计算.(B) 可以直接用安培环路定理求出.(C) 只能用毕奥-萨伐尔定律求出.(D) 可以用安培环路定理和磁感强度的叠加原理求出. [ ]11.如图,无限长直载流导线与正三角形载流线圈在同一平面内,若长直导线固定不动,则载流三角形线圈将 (A) 向着长直导线平移. (B) 离开长直导线平移.(C) 转动. (D) 不动. [ ]12.长直电流I 2与圆形电流I 1共面,并与其一直径相重合如图(但两者间绝缘),设长直电流不动,则圆形电流将(A) 绕I 2旋转. (B) 向左运动. (C) 向右运动. (D) 向上运动. (E) 不动. [ ]13.四条皆垂直于纸面的载流细长直导线,每条中的电流皆为I .这四条导线被纸面截得的断面,如图所示,它们组成了边长为2a 的正方形的四个角顶,每条导线中的电流流向亦如图所示.则在图中正方形中心点O 的磁感强度的大小为 (A) I a B π=02μ. (B) I aB 2π=02μ. (C) B = 0. (D) I a B π=0μ. [ ] 4 I 1 1 Ia14.无限长直导线在P 处弯成半径为R 的圆,当通以电流I 时,则在圆心O 点的磁感强度大小等于 (A) R I π20μ. (B) RI 40μ. (C) 0. (D) )11(20π-R I μ. (E) )11(40π+R I μ. [ ] 15.四条平行的无限长直导线,垂直通过边长为a =20 cm 的正方形顶点,每条导线中的电流都是I =20 A ,这四条导线在正方形中心O点产生的磁感强度为 (μ0 =4π×10-7 N ·A -2)(A) B =0. (B) B = 0.4×10-4 T . (C) B = 0.8×10-4 T. (D) B =1.6×10-4 T . [ ]16.有一无限长通电流的扁平铜片,宽度为a ,厚度不计,电流I 在铜片上均匀分布,在铜片外与铜片共面,离铜片右边缘为b 处的P 点(如图)的磁感强度B 的大小为(A) )(20b a I +πμ. (B) b b a a I +πln 20μ. (C) b b a b I+πln 20μ. (D) )2(0b a I +πμ. [ ] 17. 磁介质有三种,用相对磁导率μr 表征它们各自的特性时,(A) 顺磁质μr >0,抗磁质μr <0,铁磁质μr >>1.(B) 顺磁质μr >1,抗磁质μr =1,铁磁质μr >>1.(C) 顺磁质μr >1,抗磁质μr <1,铁磁质μr >>1.(D) 顺磁质μr <0,抗磁质μr <1,铁磁质μr >0. [ ]18.用细导线均匀密绕成长为l 、半径为a (l >> a )、总匝数为N 的螺线管,管内充满相对磁导率为μr 的均匀磁介质.若线圈中载有稳恒电流I ,则管中任意一点的(A) 磁感强度大小为B = μ0 μ r NI .(B) 磁感强度大小为B = μ r NI / l .(C) 磁场强度大小为H = μ 0NI / l .(D) 磁场强度大小为H = NI / l . [ ]19. 顺磁物质的磁导率:(A) 比真空的磁导率略小. (B) 比真空的磁导率略大.(C) 远小于真空的磁导率. (D) 远大于真空的磁导率. [ ]二 填空题20. 真空中有一载有稳恒电流I 的细线圈,则通过包围该线圈的封闭曲面S 的磁 通量Φ=__________.若通过S 面上某面元S d 的元磁通为d Φ,而线圈中的电流增加为2I 时,通过同一面元的元磁通为d Φ',则d Φ∶d Φ'=_________________.a21.在匀强磁场B 中,取一半径为R 的圆,圆面的法线n 与B 成60°角,如图所示,则通过以该圆周为边线的如图所示的任意曲面S 的磁通量 ==⎰⎰⋅S m S B d Φ_______________________.22.一条无限长载流导线折成如图示形状,导线上通有电流I= 10 A .P 点在cd 的延长线上,它到折点的距离a = 2 cm ,则P 点的磁感强度B =____________________. (μ0 = 4π×10-7 N ·A -2)23.真空中稳恒电流I 流过两个半径分别为R 1,R 2的同心半圆形导线,两半圆导线间由沿直径的直导线连接,电流沿直导线流入.(1) 如果两个半圆共面 (图1) ,圆心O 点的 磁感强度0B 的大小为_____________________, 方向为____________________;(2) 如果两个半圆面正交 (图2) ,则圆心O 点的磁感强度0B 的大小为 ______________,0B 的方向与y 轴的夹角为__________________. 24.真空中有一电流元l I d ,在由它起始的矢径r 的端点处的磁感强度的数学表达式为_______________. 25.在真空中,将一根无限长载流导线在一平面内弯成如图所示的形状,并通以电流I ,则圆心O 点的磁感强度B 的值 为_________________.26.图中所示的一无限长直圆筒,沿圆周方向上的面电流密度(单位垂直长度上流过的电流)为i ,则圆筒内部的磁感强度的大 小为B =________,方向_______________.27.如图,在无限长直载流导线的右侧有面积为S 1和S 2载流导线平行.则通过面积为S 1的矩形回路的磁通量与通过面积为S 2的矩形回路的磁通量之比为____________. 28.有一同轴电缆,其尺寸如图所示,它的内外两导体中的电流均为I ,且在横截面上均匀分布,但二者电流的流向正相反,则 (1) 在r < R 1处磁感强度大小为________________. (2) 在r > R 3处磁感强度大小为________________.29. 一条无限长直导线载有10 A 的电流.在离它 0.5 m 远的地方它产生的磁感强度B 为______________________.一条长直载流导线,在离它 1 cm 处产生的磁感强度是10-4 T ,它所载的电流为__________________________. 任意曲面yIx I II z O R 1 R 2 图1 图2.30.在安培环路定理∑⎰⋅=i LI l B 0d μ 中,∑i I 是指_________________________________________________________________________________________; B 是指______________________________________________________________, 它是由____________________________________________________决定的 31. 在电场强度E 和磁感强度B 方向一致的匀强电场和匀强磁场中,有一运动着的电子,某一时刻其速度v 的方向如图(1)和图(2)所示,则该时刻运动电子的法向和切向加速度的大小分别为 (设电子的质量为m ,电荷为e )a n =______________________,(图1)a t =______________________,(图1) a n =______________________,(图2) a t =______________________,(图2) 32.截面积为S ,截面形状为矩形的直的金属条中通有电流I .金属条放在磁感强度为B 的匀强磁场中,B 的方向垂直于金属条的左、右侧面(如图所示).在图示情况下金属条的上 侧面将积累____________电荷,载流子所受的洛伦兹力f m =______________.(注:金属中单位体积内载流子数为n )33. 长直电缆由一个圆柱导体和一共轴圆筒状导体组成,两导体中有等值反向均匀电流I 通过,其间充满磁导率为μ的均匀磁介质.介质中离中心轴距离为r 的某点处的磁场强度的大小H =________________,磁感强度的大小B =__________.34. 软磁材料的特点是____________________________________________,它们 适于用来制造__________________________________ 等.35.图示为三种不同的磁介质的B ~H 关系曲线,其中虚线表示的是B = μ0H 的关系.说明a 、b 、c 各代表哪一类磁介质的B ~H 关系曲线: a 代表___________________________的B ~H 关系曲线. b 代表___________________________的B ~H 关系曲线. c 代表___________________________的B ~H 关系曲线.三 计算题36.横截面为矩形的环形螺线管,圆环内外半径分别为R 1和R 2,芯子材料的磁导率为μ,导线总匝数为N ,绕得很密,若线圈通电流I ,求.(1) 芯子中的B 值和芯子截面的磁通量.(3) 在r < R 1和r > R 2处的B 值.37.一根很长的圆柱形铜导线均匀载有10 A 电流,在导线内部作一平面S ,S 的一个边是导线的中心轴线,另一边是S 平面与导线表面的交线,如图所示.试计算通过沿导线长度方向长为1m 的一段S 平面的磁通量. 图(1) E B 图(2)B(真空的磁导率μ0 =4π×10-7 T ·m/A ,铜的相对磁导率μr ≈1)38.一无限长圆柱形铜导体(磁导率μ0),半径为R ,通有均匀分布的电流I .今取一矩形平面S (长为1 m ,宽为2 R ),位置如右图中画斜线部分所示,求通过该矩形平面的磁通量.39.有一长直导体圆管,内外半径分别为R 1和R 2,如图,它所载的电流I 1均匀分布在其横截面上.导体旁边有一绝缘“无限长”直导线,载有电流I 2,且在中部绕了一个半径为R 的圆圈.设导体管的轴线与长直导线平行,相距为d ,而且它们与导体圆圈共面,求圆心O 点处的磁感强度B . 40.通有电流I的长直导线在一平面内被弯成如图形状,放于垂直进入纸面的均匀磁场B 中,求整个导线所受的安培力(R 为已知) 41.如图所示线框,铜线横截面积S = 2.0 mm 2,其中OA 和DO '两段保持水平不动,ABCD 段是边长为a 的正方形的三边,它可绕OO '轴无摩擦转动.整个导线放在匀强磁场B 中,B 的方向竖直向上.已知铜的密度ρ = 8.9×103 kg/m 3,当铜线中的电流I =10 A 时,导线处于平衡状态,AB 段和CD 段与竖直方向的夹角α =15°.求磁感强度B 的大小.42.如图所示,一无限长载流平板宽度为a ,线电流密度(即沿x 方向单位长度上的电流)为δ ,求与平板共面且距平板一边为b的任意点P 的磁感强度.43.一半径R = 1.0 cm 的无限长1/4圆柱形金属薄片,沿轴向通有电流I = 10.0 A 的电流,设电流在金属片上均匀分布,试求圆柱轴线上任意一点P 的磁感强度.44.如图两共轴线圈,半径分别为R 1、R 2,电流为I 1、I 2.电流的方向相反,求轴线上相距中点O 为x 处的P 点的磁感强度.45.如图所示,有一密绕平面螺旋线圈,其上通有电流IN ,它被限制在半径为R 1和R 2处的磁感强度. B. 246.图所示为两条穿过y 轴且垂直于x -y 平面的平行长直导线的正视图,两条导线皆通有电流I ,但方向相反,它们到x 轴的距离皆为a . (1) 推导出x 轴上P 点处的磁感强度)(x B 的表达式.(3) 求P 点在x 轴上何处时,该点的B 取得最大值. 47.如图,一半径为R 的带电塑料圆盘,其中半径为r 的阴影部分均匀带正电荷,面电荷密度为+σ ,其余部分均匀带负电荷,面电荷密度为-σ 当圆盘以角速度ω 旋转时,测得圆盘中心O 点的磁感强度为零,问R 与r 满足什么关系?48.三根平行长直导线在同一平面内,1、2和2、3之间距离都是d =3cm ,其中电流21I I =,)(213I I I +-=,方向如图.试求在该平面内B = 0的直线的位置. 49.如图,一无限长圆柱形直导体,横截面半径为R ,在导体内有一半径为a 的圆柱形孔,它的轴平行于导体轴并与它相距为b ,设导体载有均匀分布的电流I ,求孔内任意一点P 的磁感强度B 的表达式.50. 一根同轴线由半径为R 1的长导线和套在它外面的内半径为R 2、外半径为R 3的同轴导体圆筒组成.中间充满磁导率为μ的各向同性均匀非铁磁绝缘材料,如图.传导电流I 沿导线向上流去,由圆筒向下流回,在它们的截面上电流都是均匀分布的.求同轴线内外的磁感强度大小B 的分布.x ⊗ ⊙ ⊙ 1 2 3 O.。
大学森林资源专业《大学物理(上册)》月考试题A卷 含答案
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一、填空题(共10小题,每题2分,共20分)1、反映电磁场基本性质和规律的积分形式的麦克斯韦方程组为:()。
①②③④试判断下列结论是包含于或等效于哪一个麦克斯韦方程式的.将你确定的方程式用代号填在相应结论后的空白处。
(1) 变化的磁场一定伴随有电场;__________________(2) 磁感线是无头无尾的;________________________(3) 电荷总伴随有电场.__________________________2、两列简谐波发生干涉的条件是_______________,_______________,_______________。
3、一个质点的运动方程为(SI),则在由0至4s的时间间隔内,质点的位移大小为___________,在由0到4s的时间间用内质点走过的路程为___________。
4、一电子以0.99 c的速率运动(电子静止质量为9.11×10-31kg,则电子的总能量是__________J,电子的经典力学的动能与相对论动能之比是_____________。
5、一个半径为、面密度为的均匀带电圆盘,以角速度绕过圆心且垂直盘面的轴线旋转;今将其放入磁感应强度为的均匀外磁场中,的方向垂直于轴线。
在距盘心为处取一宽度为的圆环,则该带电圆环相当的电流为________,该电流所受磁力矩的大小为________ ,圆________盘所受合力矩的大小为________。
6、一质点沿半径R=0.4m作圆周运动,其角位置,在t=2s时,它的法向加速度=______,切向加速度=______。
大学森林资源专业《大学物理(上册)》开学考试试卷A卷 附答案
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姓名班级 学号………密……….…………封…………………线…………………内……..………………不……………………. 准…………………答…. …………题…大学森林资源专业《大学物理(上册)》开学考试试卷A 卷 附答案考试须知:1、考试时间:120分钟,本卷满分为100分。
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一、填空题(共10小题,每题2分,共20分)1、一条无限长直导线载有10A 的电流.在离它 0.5m 远的地方它产生的磁感强度B 为____________。
一条长直载流导线,在离它1cm 处产生的磁感强度是T ,它所载的电流为____________。
2、一质点作半径为0.1m 的圆周运动,其运动方程为:(SI ),则其切向加速度为=_____________。
3、两个相同的刚性容器,一个盛有氧气,一个盛氦气(均视为刚性分子理想气体)。
开始他们的压强和温度都相同,现将3J 的热量传给氦气,使之升高一定的温度。
若使氧气也升高同样的温度,则应向氧气传递的热量为_________J 。
4、一长为的均匀直棒可绕过其一端且与棒垂直的水平光滑固定轴转动。
抬起另一端使棒向上与水平面呈60°,然后无初转速地将棒释放,已知棒对轴的转动惯量为,则(1) 放手时棒的角加速度为____;(2) 棒转到水平位置时的角加速度为____。
()5、四根辐条的金属轮子在均匀磁场中转动,转轴与平行,轮子和辐条都是导体,辐条长为R ,轮子转速为n ,则轮子中心O 与轮边缘b 之间的感应电动势为______________,电势最高点是在______________处。
6、一弹簧振子系统具有1.OJ 的振动能量,0.10m 的振幅和1.0m /s 的最大速率,则弹簧的倔强系数为_______,振子的振动频率为_______。
7、一圆锥摆摆长为I 、摆锤质量为m ,在水平面上作匀速圆周运动,摆线与铅直线夹角,则:(1) 摆线的张力T =_____________________;(2) 摆锤的速率v =_____________________。
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解得物体的速率为 ,方向竖直向下
(2)由 得
对方程两边同时积分,并将初始条件带入积分方程,有
解得物体的运动方程为
1-9一质点作半径r=5m的圆周运动,其在自然坐标系中的运动方程为 (SI),求:t为何值时,质点的切向加速度和法向加速度大小相等。
解:由运动方程得
解:
其中, , ,对上式计算得
3-3两个质量分布均匀的圆盘A和B的密度分别为 和 ( ),且两圆盘的总质量和厚度均相同。设两圆盘对通过盘心且垂直于盘面的轴的转动惯量分别为JA和JB,则有[]
(A)JA>JB(B)JA<JB(C)JA=JB(D)不能确定JA、JB哪个大?
解题提示:圆盘对通过盘心且垂直于盘面的轴的转动惯量为
2-10在光滑的水平面内有两个物体 和 ,已知 。(1)物体 以一定的动能 与静止的物体 发生完全弹性碰撞,则碰撞后两物体的总动能为;(2)物体 以一定的动能 与静止的物体 发生完全非弹性碰撞,则碰撞后两物体的总动能为。
解:(1)因两物体发生完全弹性碰撞,故满足动能守恒。所以
(2)由动量守恒定律有
所以碰后两物体的速度为
整个刚体对O轴的的转动惯量
3-5有两个力作用在一个有固定转轴的刚体上,下列说法不正确的是[]
(A)这两个力都平行于轴作用时,它们对轴的合力矩一定是零
(B)这两个力都垂直于轴作用时,它们对轴的合力矩可能是零
(C)力在转动平面内的分力对转轴产生的力矩,才能改变刚体绕转轴转动的运动状态
2-5A、B两质点的质量关系为 ,同时受到相等的冲量作用,则[D]
(A)A比B的动量增量少(B)A与B的动能增量相等
(C)A比B的动量增量大(D)A与B的动量增量相等
提示:动量定理:合外力的冲量等于动量的增量。
2-6如图所示,一质量为0.05kg、速率为10 的小球,以与竖直墙面法线成 角的方向撞击在墙上,并以相同的速率和角度弹回。已知球与墙面的碰撞时间为0.05s。求在此碰撞时间内墙面受到的平均冲力。
解:按照图中所选坐标, 和 均在x、y平面内,由动量定理,小球在碰撞过程中所受的冲量为
其中, , , , 。
即 ,
所以,小球受到的平均冲力为
设 为小球对墙面的平均冲力,根据牛顿第三定律,可知
=−14.1N
即墙面受到的平均冲力大小为14.1N,方向沿x轴负向。
2-7质量为2kg的物体,在变力F(x)的作用下,从 处由静止开始沿x方向运动,已知变力F(x)与x之间的关系为
设滑轮转动方向为正方向,则根据刚体定轴转动定律有
其中滑轮的转动惯量
根据牛顿第二定律有
物体A:
其中, ,
因绳与滑轮之间无相对滑动,所以有
将4个方程联立,可得滑轮的角加速度
物体A与滑轮之间的绳中的张力
物体B与滑轮之间的绳中的张力
3-7如图所示,质量分别为 和 的物体 和 用一根质量不计的轻绳相连,此绳跨过一半径为 、质量为 的定滑轮。若物体 与水平面间是光滑接触,求:绳中的张力 和 各为多少?(忽略滑轮转动时与轴承间的摩擦力,且绳子相对滑轮没有滑动)
解:如图所示,在直角坐标系xOy中,t时刻船离岸边的距离为 ,船的位置矢量可表示为
船的速度为
其中
所以
因绳子的长度随时间变短,所以
则船的速度为
所以船的速率为
1-4已知质点的运动方程为 (SI)。求:(1)质点在任意时刻的速度和加速度。(2)质点的轨迹方程。
解:(1)由速度的定义得
由加速度的定义得
(2)由运动方程有 , , 消t得
解:设运动方向为正方向,由 得
(1)
所以加速度的大小为
因摩擦力是物体运动的合外力,所以
将(1)式带入上式,得
2-3如图所示,两个物体 、 的质量均为m=3kg,物体A向下运动的加速度 。求物体B与桌面间的摩擦力。(绳的质量不计,且不可伸长)
解:选地面为惯性参照系,采用隔离法对两物体进行受力分析,如图所示。因绳质量不计,所以绳中各点张力处处相等。根据牛顿第二定律,有
质点的切向加速度为
质点的法向加速度为
当两者相等时,有
解得时间t的值为 s
1-10质点做半径为1m的圆周运动,其角位置满足关系式 (SI)。t=1s时,质点的切向加速度12m·s-2,法向加速度36m·s-2,总加速度37.95m·s-2。
解:由运动方程 得
角速度为 ,角加速度为
t时刻,质点的切向加速度的大小为
质量
因为 ,所以 ,则有JA<JB。故选择(B)。
3-4如图所示,两长度均为L、质量分别为 和 的均匀细杆,首尾相连地连成一根长直细杆(其各自的质量保持分布不变)。试计算该长直细杆对过端点 (在 上)且垂直于长直细杆的轴的转动惯量。
解:左边直棒部分对O轴的转动惯量
由平行轴定理,右边直棒部分对O轴转动惯量
式中,x的单位为m,F(x)的单位为N。求:(1)物体由 处分别运动到 ,10,15m的过程中,力F(x)所做的功各是多少?(2)物体在 ,10,15m处的速率各是多少?
解:(1)根据功的定义 ,得
x=5时,有 J
x=10时,有 J
x=15时,有 J
(2)根据动能定理 ,得
所以,物体在x=5m处的速率
(D)物体的动能变化,动量却不一定变化
3-9一质量为m的质点沿着一条空间曲线运动,该曲线在直角坐标系下的定义式为 ,其中 、 、 皆为常数.则此质点所受的对原点的力矩 =;该质点对原点的角动量 =。
解:因为
所以
因为
其中, , ,对上式计算得
=
3-10一人手拿两个哑铃,两臂平伸并绕右足尖旋转,转动惯量为 ,角速度为 。若此人突然将两臂收回,转动惯量变为J/3。如忽略摩擦力,求:此人收臂后的动能与收臂前的动能之比。
则碰后两物体的总动能为
班级
第
3-1当飞轮作加速转动时,对于飞轮上到轮心距离不等的两点的切向加速度 和法向加速度 有[D]
(A) 相同, 相同(B) 相同, 不同
(C) 不同, 相同(D) 不同, 不同
解题提示:可从 和 来讨论,转动的刚体上半径不同的质点均具有相同的角位移,角速度和角加速度。
3-2一力 N,其作用点的矢径为 m,则该力对坐标原点的力矩为 。
解题提示:瞬时速度计算 ,瞬时加速度计算 ;位移为 ,平均速度为 ,平均加速度为
1-7已知质点沿Ox轴作直线运动,其瞬时加速度的变化规律为 。在t=0时, , m。求:(1)质点在时刻t的速度。(2)质点的运动方程。
解:(1)由 得
两边同时积分,并将初始条件t=0时, 带入积分方程,有
解得质点在时刻t的速度为
解:对滑轮、物体 和 分别进行受力分析,如图所示。因绳子不可伸长,故物体 和 的加速度大小相等。根据牛顿第二定律,有
(1)
(2)
滑轮作转动,受到重力 、张力 和 以及轴对它的作用力 等的作用。由于 和 通过滑轮的中心轴,所以仅有张力 和 对它有力矩的作用。由刚体的定轴转动定律有
(3)
因绳子质量不计,所以有
解:对于转轴,人与圆盘组成的系统角动量守恒。
(1)滑轮的角加速度。
(2)物体A与滑轮之间的绳中的张力。
(3)物体B与滑轮之间的绳中的张力。
解:以滑轮,物体A和B为研究对象,分别受力分析,如图所示。物体A受重力 、物体B的压力 、地面的支持力 、外力 和绳的拉力 作用;物体B受重力 、物体A的支持力 和绳的拉力 作用;滑轮受到重力P、轴的支持力 、上下两边绳子的拉力 和 的作用。
所以,物体在x=10m处的速率
所以,物体在x=15m处的速率
2-8如图所示,劲度系数 的轻质弹簧一端固定在天花板上,另一端悬挂一质量为m=2kg的物体,并用手托着物体使弹簧无伸长。现突然撒手,取 ,则弹簧的最大伸长量为[C]
(A)0.01m(B)0.02m
(C)0.04m(D) 0.08m
解:应用动能定理求解此题。设弹簧原长处为坐标原点,竖直向下为x轴正方向。物体在运动后,受到竖直向上的弹力 和竖直向下的重力 作用。
,
因绳子相对滑轮没有滑动,在滑轮边缘上一点的切向加速度与绳子和物体的加速度大小相等,它与滑轮转动的角加速度的关系为
(4)
滑轮以其中心为轴的转动惯量为
(5)
将上面5个方程联立,得
3-8下面说法中正确的是[A]
(A)物体的动量不变,动能也不变
(B)物体的动量不变,角动量也不变
(C)物体的动量变化,角动量也一定变化
设物体运动到l位置时,速度为0,此时弹簧达到最大伸长量,则此过程中,外力做功为
根据动能定理有
可得弹簧的最大伸长量为 。
2-9关于保守力,下面说法正确的是[D]
(A)只有保守力作用的系统动能和势能之和保持不变
(B)只有合外力为零的保守内力作用系统机械能守恒
(C)保守力总是内力
(D)物体沿任一闭合路径运动一周,作用于它的某种力所做之功为零,则该力称为保守力
解:选地面为惯性参照系,对重物进行受力分析,重物受到绳子的拉力 和重力 ,如图所示。重物作匀速圆周运动,加速度为向心加速度。建立如图所示坐标系,根据牛顿第二定律,有
竖直方向: (1)
水平方向: (2)
由图可知,圆的半径 ,重物在圆周上运动的角速度大小为
(3)
将上面三个方程联立,可得
查表得
由此题可知,物体的转速n越大, 越大,与重物的质量无关。
(1)
(2)
其中, 。
两个物体 、 间坐标的关系为
对上式求时间t的二次导数,得
(3)
将3个方程联立,可得
2-4一根长为l=0.5m的轻绳,一端固定在天花板上,另一端系一质量为m的重物,如图所示。重物经推动后,在一水平面内作匀速圆周运动,转速n=1 。这种装置叫作圆锥摆。求这时绳和竖直方向所成的角度。