大学物理考试试题与解答
大学物理试题(含答案)
A ) 0 ~ / 2 B ) / 2 ~ C ) ~ 3 / 2
D √ ) 3 / 2 ~ 2
6、已知某简谐振动的振动曲线如图，位移的单位为厘米， 时间的单位为秒，则简谐振动的振动方程为：
A) x 2 cos( 2t / 3 2 / 3)cmx(cm ) B ) x 2 cos( 2t / 3 2 / 3)cm o 1 C ) x 2 cos( 4t / 3 2 / 3)cm 2 D ) x 2 cos( 4t / 3 2 / 3)cm
2 2 2 2 2
三、计算题： 1、一质量为 1kg 的钢球A，系于长为 l 的轻绳一端，绳的另一 端固定。今将绳拉到水平位置后由静止释放，球在最低点 与在粗糙平面上的另一质量为 5kg 的钢块B作完全弹性碰撞 后能回升到 h = 0.35m 处，而B沿水平面滑动最后停止。求： 1）绳长；2）B克服阻力所做的功。（取 g = 10 m/s2） 解：1）取小球为研究对象
4、以氢放电管发出的光垂直照射在某光栅上，在衍射角 φ = 41 0 的方向上看到 λ 1 =6562 Å 和λ 2 = 4101 Å 的谱线 重合，求光栅常数最小是多少？ 解：
d sin k11
故：
d sin k21
k11 k22
5 8
k1 2 4101 k2 1 6562
2、1mol 理想气体在T1 = 400K 的高温热源与T2 = 300K的低温 热源间作卡诺循环（可逆的）。在400K 的等温线上起始体 积为V1 = 0.0 01m3，终止体积V2 = 0.005m3，试求此气体在 每一循环中 1）从高温热源吸收的热量Q1 。 2）气体所作的净功A 。3）气体传给低温热源的热量Q2 。 解：1）在高温热源等温膨胀时，吸热。
大学物理试题及答案
大学物理试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 光速在真空中是恒定的，其数值为：A. 299792458 m/sB. 299792458 km/sC. 299792458 cm/sD. 299792458 mm/s2. 根据牛顿第二定律，一个物体的质量为2kg，受到的力为10N，其加速度为：A. 5 m/s²B. 10 m/s²C. 15 m/s²D. 20 m/s²3. 以下哪个不是电磁波的类型？A. 无线电波B. 可见光C. 紫外线D. 声波4. 波长为λ的波在介质中传播速度为v，频率为f，以下哪个关系式是正确的？A. v = λfB. v = λ/fC. v = f/λD. f = v/λ5. 根据热力学第一定律，能量守恒，以下哪个说法是正确的？A. 能量可以被创造或消灭B. 能量不能被创造或消灭，但可以转换形式C. 能量可以被创造，但不能被消灭D. 能量可以被消灭，但不能被创造6. 一个物体在水平面上以恒定速度v运动，摩擦力为f，以下哪个公式正确描述了物体的动力学？A. f = mvB. f = maC. f = mv²D. f = 07. 根据相对论，当一个物体接近光速运动时，以下哪个现象会发生？A. 质量增加B. 时间变慢C. 长度缩短D. 所有选项都正确8. 以下哪个量不是标量？A. 温度B. 速度C. 力D. 质量9. 一个理想气体在等温过程中，其压强和体积的关系是：A. 正比B. 反比C. 不变D. 无法确定10. 以下哪个是量子力学的基本原理？A. 能量守恒B. 波粒二象性C. 牛顿运动定律D. 电磁感应二、简答题（每题10分，共30分）1. 请简述牛顿第三定律的内容及其物理意义。
2. 解释什么是电磁感应，并给出一个实际应用的例子。
3. 什么是黑体辐射？并简述普朗克黑体辐射定律。
三、计算题（每题25分，共50分）1. 一个质量为5kg的物体在水平面上，受到一个大小为20N的水平拉力。
大学物理试题及答案 13篇
大学物理试题及答案 1物理试题及答案1一、选择题1. 下列哪个物理量是标量？A. 加速度B. 动量C. 荷电量D. 质量答案：D2. 以下哪一项是描述物体向心加速度的？A. F = mV^2/RB. F = maC. F = GmM/R^2D. F = -kx答案：A3. 以下哪种基本力被用于原子核内？A. 弱相互作用力B. 强相互作用力C. 电磁力D. 万有引力答案：B4. 如果一个物体以匀速直线运动，哪些物理量会保持不变？A. 动量B. 加速度C. 动能D. 势能答案：A5. 加速度和质量都是矢量量，因为它们有什么共同之处？A. 它们都可以用标量表示B. 它们都受到相同的力C. 它们都有方向D. 它们都可以用向量表示答案：C二、填空题6. 一个物体从7m/s的速度以匀加速度减速到0m/s，它移动的距离为_____。
答案：(7^2)/2a7. 假设你跳下一个10米高的建筑物，你从地上跳起的速度至少要是_____。
答案：14m/s8. 当电荷增加_____倍，电场的力就增加了相同的倍数。
答案：两倍9. 加速度是速度的_____，速度是位移的_____。
答案：导数，导数10. 能量的单位是_____，它也等于1焦耳。
答案：耗三、解答题11. 题目：一个1000磅的汽车从初始速度60英里/小时匀加速度减速50英里/小时，它会相撞的距离有多远？解答：首先，将速度转换为英尺/秒，即60英里/小时=88英尺/秒，50英里/小时=73.3英尺/秒；通过减去初始速度和最终速度，可以算出减速度，即-5.1英尺/秒^2；将所得的值代入公式，S = (v_f^2 - v_i^2)/2a，算出S = 263英尺。
12. 题目：一颗飞船以7km/s的速度飞行，绕月球公转，它的圆周半径是6000公里。
求该飞船的向心加速度。
解答：首先，将速度转化为米/秒，即7 x 1000 = 7000米/秒；其次，将圆周半径转化为米，即6000 x 1000 = 6 x 10^6米；最后，应用公式a = v^2/r，将所得的值代入，得到a = 6.12 m/s^2。
高校大学物理期末考试试题及参考答案
高校大学物理期末考试试题及参考答案大学物理期末考试试题及参考答案1.选择题（每题5分，共50分）1) 在自由落体运动中，下列哪个量是一个恒量？A. 初速度B. 加速度C. 位移D. 质量答案：B2) 某物体从静止开始做匀速直线运动，经过5秒，它的速度达到10m/s。
此后，物体继续匀速运动15秒，求此过程中物体的位移。
A. 25mB. 50mC. 75mD. 100m答案：C3) 一初速度为20m/s的物体，匀加速度为4m/s²，经过多长时间后速度将达到40m/s？A. 5sB. 6sC. 7sD. 8s答案：B4) 质点做抛物线运动，在竖直方向上的运动遵循自由落体规律，则当质点从最高点下降1m时，它的速度为：A. 0m/sB. 1m/sC. 2m/sD. 3m/s答案：C5) 两个质点以相同的初速度做自由落体运动，但一个是竖直向下，另一个是竖直向上，下列说法正确的是：A. 两个质点同时达到最大高度B. 两个质点同时通过最低点C. 两个质点同时通过最高点D. 两个质点同时达到最大速度答案：B6) 一质点质量为10kg，受到一个5N的恒定合外力作用，它的加速度大小为：A. 0.5m/s²B. 1m/s²C. 2m/s²D. 5m/s²答案：C7) 一个弹簧的劲度系数为1000N/m，质量为0.2kg的物体（A）靠近左端把它拉到左侧10cm处，然后释放。
已知物体A的动能最大值为1J，则物体A恢复到弹簧自然长度时的速度大小为：A. 1m/sB. 2m/sC. 3m/sD. 4m/s答案：C8) 一质量为m的物体以v速度做圆周运动，半径为r。
若运动的向心力恒定为F，则v的大小和r的关系为：A. v∝rB. v∝r²C. v∝√rD. v与r无关答案：C9) 二楼的物块从毫不滑动的静止开始沿光滑的斜面下滑，滑下斜坡后继续运动，经过时间t，落地点离坡底点的水平距离为d，则二楼物块运动过程中位移的大小为：A. dB. d+tanαC. d/cosαD. d/sinα答案：C10) 在两点A和B之间有一个直线充满了水，空气介质的折射率为n1，水介质的折射率为n2，垂直入射射线从A射入水中时，射线的入射角为θ1。
大学物理试题及答案
大学物理试题及答案一、选择题1. 下列关于力的作用效果，说法正确的是：A. 力可以改变物体的形状B. 力可以改变物体的运动状态C. 以上两者都正确D. 以上两者都不正确答案：C2. 物体做匀速直线运动时，下列描述正确的是：A. 物体的速度不变B. 物体的加速度不为零C. 物体受到的合外力不为零D. 物体的动能不变答案：A3. 根据牛顿第三定律，作用力与反作用力的关系是：A. 大小相等，方向相反B. 大小不相等，方向相反C. 大小相等，方向相同D. 大小不相等，方向随机答案：A4. 物体在水平面上受到一定大小的摩擦力，当施加的水平力增大时，摩擦力的变化情况是：A. 随施加力的增大而增大B. 随施加力的增大而减小C. 保持不变D. 先增大后减小答案：C5. 动量守恒定律适用于以下哪种情况：A. 仅适用于宏观物体B. 仅适用于低速运动的物体C. 适用于所有速度的物体，无论宏观还是微观D. 仅适用于没有外力作用的系统答案：C二、填空题1. 物体的质量是________千克，它的速度是________米/秒，那么它的动量大小为________千克·米/秒。
2. 一个质量为0.5千克的物体，从静止开始受到一个2牛顿的恒定力作用，经过3秒后，它的速度大小变为________米/秒。
3. 一个弹簧振子的周期是2秒，振幅是0.4米，那么它的频率是________赫兹，一个周期内通过的路程是________米。
4. 一个半径为20厘米的圆形线圈，在匀强磁场中以每秒2转的速度绕垂直于磁场的方向旋转，如果磁场的磁感应强度是0.1特斯拉，那么感应电动势的大小是________伏特。
三、计算题1. 一个质量为2千克的物体，受到一个水平方向的恒定力F=10牛顿，求物体在力作用下5秒内的位移是多少？解答：首先计算物体的加速度，a = F/m = 10 N / 2 kg = 5m/s²。
然后根据位移公式s = 1/2 * a * t²，代入数值得到s =1/2 * 5 m/s² * (5 s)² = 62.5 米。
大学物理考试题类型及答案
大学物理考试题类型及答案# 大学物理考试题类型及答案一、选择题1. 光在同一均匀介质中传播时，其传播速度为：A. 减小B. 增大C. 不变D. 无法确定答案：C2. 根据热力学第二定律，不可能从单一热源吸热使之完全转化为功而不产生其他效果。
这是热力学第二定律的哪种表述？A. 克劳修斯表述B. 开尔文表述C. 熵增加表述D. 能量守恒表述答案：C二、填空题3. 牛顿第二定律的数学表达式为：_________。
答案：F = ma4. 电磁波谱中，波长最短的是_________。
答案：伽马射线（γ射线）三、简答题5. 请简述什么是多普勒效应，并给出一个实际应用的例子。
答案：多普勒效应是指波的频率或波长因为波源和观察者的相对运动而发生改变的现象。
当波源和观察者相互靠近时，观察到的波频率会增加；反之，当两者相互远离时，观察到的波频率会减小。
一个实际应用的例子是医学领域的多普勒超声，它可以用来测量血液流动的速度。
6. 什么是镜面反射和漫反射？它们在实际应用中有何不同？答案：镜面反射是指光线射到平滑表面上，反射光线射向同一方向的现象。
而漫反射是指光线射到粗糙表面上，反射光线射向各个方向的现象。
在实际应用中，镜面反射常用于需要集中光线的场合，如激光指示器；漫反射则常用于需要散射光线的场合，如室内照明，以避免光线过于集中而刺眼。
四、计算题7. 一个质量为2kg的物体在水平面上以15m/s的速度运动，如果一个大小为10N的力作用于该物体，使其减速至5m/s，求物体减速至5m/s所需的时间。
答案：首先，我们使用牛顿第二定律计算物体的加速度：\( F = ma \)\( 10N = 2kg \cdot a \)\( a = 5m/s^2 \)然后，我们使用加速度来计算减速所需的时间：\( v = u + at \)\( 5m/s = 15m/s - 5m/s^2 \cdot t \)\( t = 2s \)物体减速至5m/s所需的时间是2秒。
大学物理试题题库及答案
大学物理试题题库及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 光在真空中的传播速度是（）。
A. 299792458 m/sB. 300000000 m/sC. 299792458 km/sD. 300000000 km/s2. 根据牛顿第二定律，物体的加速度与作用力成正比，与物体的质量成反比。
那么，当作用力增加一倍时，物体的加速度（）。
A. 增加一倍B. 减少一半C. 保持不变D. 无法确定3. 一个物体从静止开始自由下落，其下落过程中，重力做功的功率与时间的关系是（）。
A. 线性增加B. 指数增加C. 先增加后减少D. 保持不变4. 根据热力学第一定律，一个封闭系统的内能变化等于系统与外界交换的热量与系统对外做的功之和。
如果一个系统既没有热量交换也没有做功，那么它的内能（）。
A. 增加B. 减少C. 保持不变5. 电磁波谱中，波长最短的是（）。
A. 无线电波B. 微波C. 红外线D. 伽马射线6. 根据麦克斯韦方程组，变化的磁场会产生（）。
A. 电场B. 磁场C. 重力场D. 温度场7. 一个理想的弹簧振子，其振动周期与振幅无关，与（）有关。
A. 弹簧的劲度系数B. 振子的质量C. 弹簧的劲度系数和振子的质量D. 振子的质量与重力加速度8. 根据量子力学，一个粒子的波函数可以描述粒子的（）。
A. 位置B. 动量C. 能量D. 位置和动量的概率分布9. 根据狭义相对论，当一个物体以接近光速的速度运动时，其质量会（）。
A. 增加B. 减少C. 保持不变10. 在理想气体状态方程PV=nRT中，R代表的是（）。
A. 气体常数B. 温度C. 压力D. 体积二、填空题（每题2分，共20分）1. 根据库仑定律，两个点电荷之间的力与它们的电荷量乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比，其比例系数是______。
2. 欧姆定律表明，导体中的电流与两端电压成正比，与导体的电阻成反比，其数学表达式为______。
3. 一个物体在水平面上以恒定加速度运动，其位移与时间的关系可以表示为s = __________。
大学物理力学考试题及答案
大学物理力学考试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 一个物体的质量为2kg，受到的力为10N，那么它的加速度是多少？A. 5 m/s²B. 10 m/s²C. 15 m/s²D. 20 m/s²答案：B2. 根据牛顿第二定律，力F、质量m和加速度a之间的关系是：A. F = m * aB. F = m / aC. F = a * mD. F = a + m答案：A3. 一个物体从静止开始自由下落，忽略空气阻力，其下落的加速度为：A. 9.8 m/s²B. 19.6 m/s²C. 0 m/s²D. 1 g答案：A4. 一个物体在水平面上以10 m/s的速度做匀速直线运动，它的动量大小为：A. 10 kg·m/sB. 20 kg·m/sC. 无法确定，因为物体的质量未知D. 5 kg·m/s答案：C5. 根据能量守恒定律，一个物体的动能和势能之和：A. 随时间增加而增加B. 随时间减少而减少C. 在没有外力作用下保持不变D. 总是大于物体的动能答案：C6. 一个弹簧的劲度系数为1000 N/m，如果挂上一个1kg的物体，弹簧伸长的长度是多少？A. 0.1 mB. 1 mC. 10 mD. 无法确定，因为缺少物体的加速度答案：A7. 两个物体之间的万有引力与它们的质量乘积成正比，与它们之间的距离的平方成反比。
这个定律是由哪位科学家提出的？A. 牛顿B. 爱因斯坦C. 伽利略D. 库仑答案：A8. 一个物体在斜面上下滑，斜面倾角为30°，物体与斜面之间的摩擦系数为0.1，那么物体受到的摩擦力大小为：A. mg sin(30°)B. mg cos(30°)C. μ(mg cos(30°))D. μ(mg sin(30°))答案：D9. 一个物体在水平面上以恒定的加速度加速运动，已知它的初速度为3 m/s，末速度为15 m/s，经过的时间为4秒，那么它的加速度是多少？A. 2.25 m/s²B. 4 m/s²C. 5 m/s²D. 10 m/s²答案：B10. 一个物体在竖直上抛运动中，达到最高点时，它的加速度为：A. 0 m/s²B. g (重力加速度)C. -g (重力加速度)D. 2g (重力加速度)答案：C二、填空题（每题4分，共20分）11. 牛顿第三定律指出，作用力和反作用力大小________，方向________，作用在________的物体上。
大学物理试题及答案
若r＜R1，则 ；
若R1＜r＜R2，则
若r＞R2，则
⑵在R1＜r＜R2的区域，
3.（8分）一个质量为M、半径为R的定滑轮（当作均质圆盘）上面绕有细绳。绳的一端在滑轮边缘上，另一端挂一质量为m的物体。忽略轴处摩擦，求物体m由静止下落h高度时的速度和此时滑轮的角速度。
5、（4分）有一球状导体 ，已知其带电量为 。若在导体 外罩一不带电的同心球壳 ，则球壳 内表面的带电量为 ，外表面的带电量为 ；球壳 外距球心 处的点 的场强的大小为 （2分）。
6、（3分）一长载流导线弯成如右图所示形状，且在P点导线绝缘，则O点处磁感应强度的大小为 ，方向为垂直纸面向外。
7、（4分）如右图所示的均匀磁场 中，有一边长为 的等边三角形线框且通以电流 。已知此线框可绕 轴转动，则此线框所受磁力矩的大小为： ，方向为：向下。
C.当外力小于μFN时，静摩擦力的大小总等于外力；
D.滑动摩擦力一定不能使物体产生加速度。
4.质量为m的小球，以水平速度 跟墙面作弹性碰撞，小球的动量变化是(A)。
A、 B、 C、 D、0
5.对功的概念有以下几种说法，判断正确的是 （B）。
A、作用力和反作用力大小相等、方向相反，所以两者作功的代数和必为零；
A、动能不守恒，动量不守恒；
B、动能守恒，动量不守恒；
C、机械能不守恒，动量守恒；
D、机械能守恒，动量守恒。
6、关于刚体的转动惯量，以下说法正确的是：（A）。
A、刚体的形状大小及转轴位置确定后，质量大的转动惯量大；
B、转动惯量等于刚体的质量；
C、转动惯量大的角加速度一定大；
大学物理期末考试试题与答案
大学物理期末考试试题与答案一、选择题（共10题，每题2分，共20分）1. 下列哪一个是正确的光的传播速度？A. 300 m/sB. 3×10^8 m/sC. 3×10^3 m/sD. 3×10^5 m/s2. 牛顿第二定律以F=ma的形式表示，其中F表示什么？A. 力B. 质量C. 加速度D. 面积3. 以下哪个是正确的功率单位？A. 焦耳B. 麦克斯韦C. 瓦特D. 库仑4. 一个物体从高处自由下落，那么下列哪个不会改变？A. 重力加速度B. 物体的质量C. 物体的速度D. 物体的位移5. 下列哪个单位用于测量电阻？A. 安培B. 瓦特C. 欧姆D. 度6. 以下哪个是牛顿第三定律的陈述？A. 力总是成对出现的B. 加速度与力成比例C. 任何物体的质量都不可改变D. 物体只有在受到外力作用时才会加速7. 下列哪个情况不会导致机械能守恒？A. 重物从高处自由落下B. 弹簧被压缩C. 空气摩擦力作用于运动物体D. 两个物体完全弹性碰撞8. 下列哪一个是正确的速度单位？A. 千克B. 焦耳C. 瓦特D. 米/秒9. 下列哪个定律用于计算电路中的电流？A. 奥姆定律B. 阿伏伽德罗定律C. 法拉第定律D. 约翰逊噪声公式10. 光的屈光现象是由于什么引起的？A. 光的全反射B. 光的衍射C. 光的传播速度变化D. 光的折射二、填空题（共5题，每题4分，共20分）1. 牛顿第一定律也被称为______定律。
2. 阻碍物体运动的力又称为________。
3. 阅读电表时，我们读取的是________。
4. 电流的方向是由________极指向_______极。
5. 灯泡的亮度与电源电压的_______成正比。
三、简答题（共5题，每题10分，共50分）1. 解释什么是功率，并且列举一个功率的应用场景。
2. 什么是摩擦力？列举两个常见的摩擦力的例子。
3. 什么是电阻？解释电阻与电流、电压之间的关系。
大学物理试题及答案
大学物理试题及答案第一部分：选择题1.下列哪个物理量在不同位置上的取值具有不连续性？A. 速度B. 加速度C. 势能D. 动能答案：C. 势能2.以下哪个物理量在自由落体运动过程中保持常数？A. 速度B. 加速度C. 位移D. 质量答案：B. 加速度3.功的国际单位是什么？A. 牛顿B. 焦耳C. 瓦特D. 千瓦时答案：B. 焦耳4.电流强度的国际单位是什么？A. 欧姆B. 安培C. 法拉D. 牛顿答案：B. 安培5.下列哪个物理量是矢量？A. 功B. 能量C. 数密度D. 速度答案：D. 速度第二部分：填空题1.在匀速运动中，速度大小不变，但方向可以改变。
2.牛顿第二定律的公式为F=ma。
3.根据万有引力定律，两个物体的引力与它们的质量成正比。
4.电阻的单位是欧姆。
5.热量传递的方式主要有传导、对流和辐射。
第三部分：解答题1.简述牛顿第一定律的内容和意义。
答案：牛顿第一定律也称为惯性定律，它指出一个物体如果没有受到外力作用，或者所受到的外力平衡时，物体将保持静止状态或匀速直线运动的状态。
这个定律说明了惯性的概念，即物体的运动状态不会自发改变，需要外力的作用才会改变。
牛顿第一定律为力学奠定了基础，对于解释运动现象和研究物理规律有着重要意义。
2.简述电流的定义和计算方法。
答案：电流是单位时间内电荷通过导体所携带的量，通常用字母I表示，其定义为单位时间内通过导体两端的电荷量。
电流的计量单位是安培(A)，1安培等于每秒通过导体两端的1库仑电荷。
电流的计算方法可以用欧姆定律来表示，即I = V / R，其中I是电流，V是电压，R是电阻。
根据欧姆定律，电流的大小与电压成正比，与电阻成反比。
3.解释热传导的过程，并给出一个实际生活中的例子。
答案：热传导是热量通过物质内部的传递方式，它是由物质内部分子的热运动引起的。
当一个物体的一部分温度升高时，其分子会与邻近的分子发生碰撞，将热能传递给周围分子，导致温度逐渐均匀。
大学物理期末考试试卷(含答案)
大学物理一、单选题（本大题共8小题，每小题5分，共40分）1．下面表述正确的是[ ](A)质点作圆周运动,加速度一定与速度垂直 (B) 物体作直线运动,法向加速度必为零 (C)轨道最弯处法向加速度最大 (D)某时刻的速率为零,切向加速度必为零。
2．用水平压力F 把一个物体压着靠在粗糙的竖直墙面上保持静止．当F逐渐增大时，物体所受的静摩擦力f [ ](A) 恒为零 (B) 不为零，但保持不变(C) 随F 成正比地增大． (D) 开始随F 增大，达到某一最大值后，就保持不变 3．地球绕太阳公转，从近日点向远日点运动的过程中，下面叙述中正确的是 [ ] (A)太阳的引力做正功 (B)地球的动能在增加 (C)系统的引力势能在增加 (D) 系统的机械能在减少4.如图所示：一均匀细棒竖直放置，其下端与一固定铰链O 连接，并可绕其转动，当细棒受到扰动，在重力作用下由静止向水平位置绕O 转动，在转动过程中， 下述说法哪一种是正确的[ ](A) 角速度从小到大，角加速度从小到大； (B) 角速度从小到大，角加速度从大到小； (C) 角速度从大到小，角加速度从大到小； (D) 角速度从大到小，角加速度从小到大. 5．已知一高斯面所包围的体积内电量代数和iq =0，则可肯定：[ ]（A ）高斯面上各点场强均为零。
（B ）穿过高斯面上每一面元的电通量均为零。
（C ）穿过整个高斯面的电通量为零。
（D ）以上说法都不对。
6 有一半径为R 的单匝圆线圈，通以电流I ，若将该导线弯成匝数N=2的平面圆线圈，导线长度不变，并通以同样的电流，则该线圈中心的磁感强度是原来的［ ］（A ）4倍 （B ）2倍 （C ） 1/2 （D ）1/47. 如图，匀强磁场中有一矩形通电线圈，它的平面与磁场平行，在磁场作用下，线圈发生转动，其方向是[ ](A) ad 边转入纸内，bc 边转出纸外 (B) ad 边转出纸外，bc 边转入纸内 (C) ab 边转出纸外，cd 边转入纸内(D) ab 边转入纸内，cd 边转出纸外8．两根无限长的平行直导线有相等的电流， 但电流的流向相反，如右图，而电流的变化率dtdI均小于零，有一矩形线圈与两导线共面，则[ ] （A ）线圈中无感应电流；（B ）线圈中感应电流不确定。
大学物理考试题及答案
大学物理考试题及答案一、选择题（每题4分，共40分）1. 下列哪个量是标量？A. 力B. 位移C. 动量D. 速度2. 下列哪个量是矢量？A. 质量B. 静力C. 动能D. 加速度3. 以恒力F作用下，物体位移x的函数关系为F = 2x + 3，其中F 为单位时间内物体所受的总力，则力学功W与位移x的函数关系是：A. W = 2x^2 + 3xB. W = 4x + 3C. W = 4x^2 + 6xD. W = 2x + 34. 物体A自由落体以恒定加速度a1下落，物体B自由落体以恒定加速度a2下落。
当两者同时从同一高度下落时，哪个物体先触地？A. 物体AB. 物体BC. 物体A和物体B同时触地D. 初始速度不同，无法确定5. 压强的单位是：A. 牛顿/平方米B. 焦耳/秒C. 瓦特/安培D. 千克/立方米6. 当一个物体浸没在液体中时，所受浮力等于：A. 物体的重力B. 液体的重力C. 物体的体积D. 物体的质量7. 功率的单位是：A. 焦耳B. 瓦特C. 牛顿D. 米/秒8. 电阻的单位是：A. 欧姆B. 瓦特C. 安培D. 瓦/米9. 轴上有两个质量相等的物体A和B，A在轴上离轴心的距离是B 的2倍，则这两个物体对轴的转动惯量之比是：A. 1:1B. 1:2C. 2:1D. 1:410. 电磁感应现象中，导线中产生电动势的原因是：A. 导线自身的电子受到力的作用B. 磁场变化引起电磁感应C. 电磁波辐射作用D. 电磁振荡引起电动势二、填空题（每题4分，共40分）11. 物体在光滑水平面上受到的摩擦力等于 _______________ 。
12. 力学功的单位是_________________。
13. 物体下落的过程中，速度不断增大，则物体的加速度为___________ 。
14. 一个能够制热的物体对另一个物体传递能量的方式是_________________。
15. 光线从一个光密介质射入到一个光疏介质中时发生_________________。
大学物理考试试题库经典版(含答案)
第一章 质点运动学基本要求：1、掌握位矢、位移、速度、加速度、角速度和角加速度等物理量。
2、能计算速度、加速度、角加速度、切向加速度和法向加速度等。
教学重点：位矢、运动方程,切向加速度和法向加速度。
教学难点：角加速度、切向加速度和法向加速度。
主要内容：本章首先从描述物体机械运动的方法问题入手，阐述描述运动的前提——质点理想模型、时间和空间的量度，参照系坐标系。
其次重点讨论描写质点和刚体运动所需要的几个基本物理量（如位移、速度、加速度、角速度、角加速度等）及其特性（如相对性、瞬时性、矢量性）。
（一）时间和空间研究机械运动，必然涉及时间、空间及其度量．我们用时间反映物体运动的先后顺序及间隔，即运动的持续性．现行的时间单位是1967年第13届国际计量大会规定的，用铯（133Cs ）原子基态的两个超精细能级间跃迁相对应的辐射周期的9 192 631 770倍为1秒．空间反映物质的广延性．空间距离为长度，长度的现行单位是1983年10月第17届国际计量大会规定的，把光在真空中1/299 792 458秒内走过的路程定义为1米．（二）参照系和坐标系宇宙间任何物质都在运动，大到地球、太阳等天体，小到分子、原子及各种基本粒子，所以说，物质的运动是普遍的、绝对的，但对运动的描述却是相对的．比如，在匀速直线航行的舰船甲板上，有人放开手中的石子，他看到石子作自由落体运动，运动轨迹是一条直线，而站在岸边的人看石子作平抛运动，运动轨迹是一条抛物线．这是因为他们站在不同的物体上．因此，要描述一个物体的运动，必须先确定另一个物体作为标准，这个被选作标准的物体叫参照系或参考系．选择哪个物体作为参照系，主要取决于问题的性质和研究的方便．在研究地球运动时，多取太阳为参照系，当研究地球表面附近物体的运动时，一般以地球为参照系．我们大部分是研究地面上物体的运动，所以，如不特别指明，就以地球为参照系． （三）质点实际的物体都有一定的大小和形状，物体上各点在空中的运动一般是不一样的．在某些情况下，根据问题的性质，如果物体的形状和大小与所研究的问题关系甚微，以至可以忽略其大小和形状，这时就可以把整个物体看作一个没有大小和形状的几何点，但是它具有整个物体的质量，这种具有质量的几何点叫质点．必须指出质点是一种理想的物理模型．同样是地球，在研究它绕太阳公转时，把它看作质点，在研究它的自转时，又把它看作刚体． （四）速度0d limd t t t∆→∆==∆r r v速度v 是矢量，其方向沿t 时刻质点在轨迹上A 处的切线，它的单位是m ·s -1．（五）加速度220d d lim d d t t t t ∆→∆===∆v v ra加速度a 是速度v 对时间的一阶导数，或者是位矢r 对时间的二阶导数．它的单位是m ·s -2． （六）圆周运动圆周运动是最简单、最基本的曲线运动，2d ,d n vv a a tRτ==习题及解答： 一、填空题1. 一质点作半径为R 的匀速圆周运动，在此过程中质点的切向加速度的方向 改变 ，法向加速度的大小 不变 。
大学物理期末考试试题及答案
大学物理期末考试试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 关于力学中的功，以下说法正确的是（）A. 功是标量，其大小等于力与位移的乘积B. 功是矢量，其方向与力的方向相同C. 功的大小等于力与位移的乘积，但力的方向与位移的方向必须相同D. 功的大小等于力在位移方向上的分量与位移的乘积答案：D2. 在简谐振动中，以下哪个物理量是守恒的？（）A. 动能B. 势能C. 总能量D. 动能和势能的和答案：C3. 关于光的传播，以下说法正确的是（）A. 光在真空中传播速度最快B. 光在介质中传播速度与介质的折射率成正比C. 光在介质中传播速度与介质的折射率成反比D. 光的传播速度与光源的频率有关答案：C4. 以下哪个现象不能用波动理论解释？（）A. 干涉B. 衍射C. 折射D. 光的直线传播答案：D5. 关于电磁波，以下说法正确的是（）A. 电磁波是横波，电场和磁场振动方向相互垂直B. 电磁波是纵波，电场和磁场振动方向相互平行C. 电磁波传播速度与频率无关D. 电磁波传播过程中，电场和磁场能量不守恒答案：A6. 在量子力学中，以下哪个概念是描述微观粒子状态的数学工具？（）A. 波函数B. 能量C. 动量答案：A7. 关于原子的能级，以下说法正确的是（）A. 原子的能级是连续的B. 原子的能级是离散的C. 原子的能级与原子核外电子数无关D. 原子的能级与原子核外电子数成正比答案：B8. 以下哪个物理量在相对论中保持不变？（）A. 时间B. 空间C. 质量能量D. 动量答案：C9. 在相对论力学中，以下哪个物理量是相对论性不变量？（）A. 动能B. 势能C. 总能量答案：C10. 以下哪个现象不能用经典力学解释？（）A. 电子衍射B. 光的折射C. 黑体辐射D. 氢原子的光谱答案：A二、填空题（每题3分，共30分）1. 功的定义是：功等于力与位移的_________。
答案：点积2. 简谐振动的周期公式是：T = __________。
大学物理试题及答案
《大学物理》试题及答案一、填空题（每空1分，共22分）1．基本的自然力分为四种：即强力、、、。
2．有一只电容器，其电容C＝50微法，当给它加上200V电压时，这个电容储存的能量是______焦耳。
3．一个人沿半径为R 的圆形轨道跑了半圈，他的位移大小为,路程为。
4．静电场的环路定理公式为：. 5．避雷针是利用的原理来防止雷击对建筑物的破坏.6．无限大平面附近任一点的电场强度E为7．电力线稀疏的地方,电场强度 .稠密的地方，电场强度。
8．无限长均匀带电直导线,带电线密度+λ。
距离导线为d处的一点的电场强度为 .9．均匀带电细圆环在圆心处的场强为 .10．一质量为M＝10Kg的物体静止地放在光滑的水平面上,今有一质量为m=10g的子弹沿水平方向以速度v=1000m/s射入并停留在其中。
求其后它们的运动速度为________m/s。
11．一质量M＝10Kg的物体，正在以速度v＝10m/s运动，其具有的动能是_____________焦耳12．一细杆的质量为m=1Kg，其长度为3ｍ,当它绕通过一端且垂直于细杆的转轴转动时，它的转动惯量为_____Kgｍ。
13．一电偶极子，带电量为q=2×10库仑，间距L＝0。
5cm，则它的电距为________库仑米。
14．一个均匀带电球面,半径为10厘米，带电量为2×10库仑.在距球心6厘米处的电势为____________V.15．一载流线圈在稳恒磁场中处于稳定平衡时,线圈平面的法线方向与磁场强度B的夹角等于。
此时线圈所受的磁力矩最。
16．一圆形载流导线圆心处的磁感应强度为,若保持导线中的电流强度不变，而将导线变成正方形，此时回路中心处的磁感应强度为，则= 。
17．半径为R的导线圆环中载有电流I,置于磁感应强度为B的均匀磁场中,若磁场方向与环面垂直，则圆环所受的合力为。
二、选择题（每题2分，共14分）1．电量为q的粒子在均匀磁场中运动，下列说法正确的是（）.（A）只要速度大小相同，所受的洛伦兹力就一定相同；（B)速度相同，带电量符号相反的两个粒子，它们受磁场力的方向相反，大小相等；（C）质量为，电量为的粒子受洛伦兹力作用，其动能和动量都不变；(D）洛伦兹力总与速度方向垂直，所以带电粒子的运动轨迹必定是圆。
大学物理大一试题及答案
大学物理大一试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 光在真空中的传播速度是多少？A. 299,792,458 m/sB. 299,792,458 km/sC. 3.0 x 10^8 m/sD. 3.0 x 10^5 km/s答案：C2. 牛顿第一定律描述的是：A. 物体的加速度与作用力成正比B. 物体的加速度与作用力成反比C. 物体在没有外力作用下保持静止或匀速直线运动D. 物体在受到外力作用下保持静止或匀速直线运动答案：C3. 以下哪个不是电磁波？A. 无线电波B. 微波C. 可见光D. 声波答案：D4. 根据热力学第一定律，系统内能的增加等于：A. 系统吸收的热量B. 系统释放的热量C. 系统吸收的热量与对外做功之和D. 系统释放的热量与对外做功之和答案：C5. 一个物体的质量为2kg，受到的重力是：A. 19.6 NB. 9.8 NC. 39.2 ND. 4.9 N答案：A6. 以下哪个是波动现象？A. 电子的轨道运动B. 光的反射C. 光的折射D. 光的干涉答案：D7. 根据库仑定律，两个点电荷之间的力与它们电荷量的乘积成正比，与它们距离的平方成反比。
这个定律是由哪位科学家提出的？A. 牛顿B. 法拉第C. 库仑D. 麦克斯韦答案：C8. 以下哪个量不是矢量？A. 速度B. 力C. 功D. 温度答案：D9. 根据能量守恒定律，能量既不能被创造也不能被消灭，只能从一种形式转化为另一种形式。
这个定律是：A. 热力学第一定律B. 热力学第二定律C. 能量守恒定律D. 动量守恒定律答案：C10. 光的波长与频率的关系是：A. 波长与频率成正比B. 波长与频率成反比C. 波长与频率无关D. 波长与频率成正比或反比，取决于介质答案：B二、填空题（每题2分，共20分）1. 根据牛顿第二定律，物体的加速度与作用力成正比，与物体的质量成_________。
答案：反比2. 光年是_________的单位。
(完整版)大学物理试题库及答案详解【考试必备】
第一章 质点运动学1 -1 质点作曲线运动,在时刻t 质点的位矢为r ,速度为v ,速率为v,t 至(t ＋Δt )时间内的位移为Δr , 路程为Δs , 位矢大小的变化量为Δr ( 或称Δ｜r ｜),平均速度为v ,平均速率为v ．(1) 根据上述情况,则必有( ) (A) ｜Δr ｜= Δs = Δr(B) ｜Δr ｜≠ Δs ≠ Δr ,当Δt →0 时有｜d r ｜= d s ≠ d r (C) ｜Δr ｜≠ Δr ≠ Δs ,当Δt →0 时有｜d r ｜= d r ≠ d s (D) ｜Δr ｜≠ Δs ≠ Δr ,当Δt →0 时有｜d r ｜= d r = d s (2) 根据上述情况,则必有( )(A) ｜v ｜= v ,｜v ｜= v (B) ｜v ｜≠v ,｜v ｜≠ v (C) ｜v ｜= v ,｜v ｜≠ v (D) ｜v ｜≠v ,｜v ｜= v分析与解 (1) 质点在t 至(t ＋Δt )时间内沿曲线从P 点运动到P′点,各量关系如图所示, 其中路程Δs ＝PP′, 位移大小｜Δr ｜＝PP ′,而Δr ＝｜r ｜-｜r ｜表示质点位矢大小的变化量,三个量的物理含义不同,在曲线运动中大小也不相等(注：在直线运动中有相等的可能)．但当Δt →0 时,点P ′无限趋近P 点,则有｜d r ｜＝d s ,但却不等于d r ．故选(B)．(2) 由于｜Δr ｜≠Δs ,故ts t ΔΔΔΔ≠r ,即｜v ｜≠v ． 但由于｜d r ｜＝d s ,故tst d d d d =r ,即｜v ｜＝v ．由此可见,应选(C)． 1 -2 一运动质点在某瞬时位于位矢r (x,y )的端点处,对其速度的大小有四种意见,即(1)t r d d ； (2)t d d r ； (3)t s d d ； (4)22d d d d ⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛t y t x ．下述判断正确的是( )(A) 只有(1)(2)正确 (B) 只有(2)正确(C) 只有(2)(3)正确 (D) 只有(3)(4)正确分析与解trd d 表示质点到坐标原点的距离随时间的变化率,在极坐标系中叫径向速率．通常用符号v r 表示,这是速度矢量在位矢方向上的一个分量；td d r表示速度矢量；在自然坐标系中速度大小可用公式t s d d =v 计算,在直角坐标系中则可由公式22d d d d ⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=t y t x v 求解．故选(D)．1 -3 质点作曲线运动,r 表示位置矢量, v 表示速度,a 表示加速度,s 表示路程, a ｔ表示切向加速度．对下列表达式,即(1)d v /d t ＝a ；(2)d r /d t ＝v ；(3)d s /d t ＝v ；(4)d v /d t ｜＝a ｔ． 下述判断正确的是( )(A) 只有(1)、(4)是对的 (B) 只有(2)、(4)是对的 (C) 只有(2)是对的 (D) 只有(3)是对的分析与解 td d v表示切向加速度a ｔ,它表示速度大小随时间的变化率,是加速度矢量沿速度方向的一个分量,起改变速度大小的作用；trd d 在极坐标系中表示径向速率v r (如题1 -2 所述)；ts d d 在自然坐标系中表示质点的速率v ；而t d d v 表示加速度的大小而不是切向加速度aｔ．因此只有(3) 式表达是正确的．故选(D)． 1 -4 一个质点在做圆周运动时,则有( ) (A) 切向加速度一定改变,法向加速度也改变 (B) 切向加速度可能不变,法向加速度一定改变 (C) 切向加速度可能不变,法向加速度不变 (D) 切向加速度一定改变,法向加速度不变分析与解 加速度的切向分量a ｔ起改变速度大小的作用,而法向分量a n 起改变速度方向的作用．质点作圆周运动时,由于速度方向不断改变,相应法向加速度的方向也在不断改变,因而法向加速度是一定改变的．至于a ｔ是否改变,则要视质点的速率情况而定．质点作匀速率圆周运动时, a ｔ恒为零；质点作匀变速率圆周运动时, a ｔ为一不为零的恒量,当a ｔ改变时,质点则作一般的变速率圆周运动．由此可见,应选(B)．*1 -5 如图所示,湖中有一小船,有人用绳绕过岸上一定高度处的定滑轮拉湖中的船向岸边运动．设该人以匀速率v 0 收绳,绳不伸长且湖水静止,小船的速率为v ,则小船作( )(A) 匀加速运动,θcos 0v v =(B) 匀减速运动,θcos 0v v = (C) 变加速运动,θcos 0v v =(D) 变减速运动,θcos 0v v = (E) 匀速直线运动,0v v =分析与解 本题关键是先求得小船速度表达式,进而判断运动性质．为此建立如图所示坐标系,设定滑轮距水面高度为h,t 时刻定滑轮距小船的绳长为l ,则小船的运动方程为22h l x -=,其中绳长l 随时间t 而变化．小船速度22d d d d h l t llt x -==v ,式中t l d d 表示绳长l 随时间的变化率,其大小即为v 0,代入整理后为θlh l cos /0220v v v =-=,方向沿x 轴负向．由速度表达式,可判断小船作变加速运动．故选(C)．讨论 有人会将绳子速率v 0按x 、y 两个方向分解,则小船速度θcos 0v v =,这样做对吗？1 -6 已知质点沿x 轴作直线运动,其运动方程为32262t t x -+=,式中x 的单位为m,t 的单位为 s ．求：(1) 质点在运动开始后4.0 s 内的位移的大小； (2) 质点在该时间内所通过的路程；(3) t ＝4 s 时质点的速度和加速度．分析 位移和路程是两个完全不同的概念．只有当质点作直线运动且运动方向不改变时,位移的大小才会与路程相等．质点在t 时间内的位移Δx 的大小可直接由运动方程得到：0Δx x x t -=,而在求路程时,就必须注意到质点在运动过程中可能改变运动方向,此时,位移的大小和路程就不同了．为此,需根据0d d =tx来确定其运动方向改变的时刻t p ,求出0～t p 和t p ～t 内的位移大小Δx 1 、Δx 2 ,则t 时间内的路程21x x s ∆+∆=,如图所示,至于t ＝4.0 s 时质点速度和加速度可用tx d d 和22d d t x两式计算．解 (1) 质点在4.0 s 内位移的大小m 32Δ04-=-=x x x(2) 由 0d d =tx 得知质点的换向时刻为s 2=p t (t ＝0不合题意)则m 0.8Δ021=-=x x xm 40Δ242-=-=x x x所以,质点在4.0 s 时间间隔内的路程为m 48ΔΔ21=+=x x s(3) t ＝4.0 s 时1s0.4s m 48d d -=⋅-==t t xv2s0.422m.s 36d d -=-==t t x a1 -7 一质点沿x 轴方向作直线运动,其速度与时间的关系如图(a)所示．设t ＝0 时,x ＝0．试根据已知的v -t 图,画出a -t 图以及x -t 图．分析 根据加速度的定义可知,在直线运动中v -t 曲线的斜率为加速度的大小(图中AB 、CD 段斜率为定值,即匀变速直线运动；而线段BC 的斜率为0,加速度为零,即匀速直线运动)．加速度为恒量,在a -t 图上是平行于t 轴的直线,由v -t 图中求出各段的斜率,即可作出a -t 图线．又由速度的定义可知,x -t 曲线的斜率为速度的大小．因此,匀速直线运动所对应的x -t 图应是一直线,而匀变速直线运动所对应的x –t 图为t 的二次曲线．根据各段时间内的运动方程x ＝x (t ),求出不同时刻t 的位置x ,采用描数据点的方法,可作出x -t 图．解 将曲线分为AB 、BC 、CD 三个过程,它们对应的加速度值分别为2s m 20-⋅=--=AB AB AB t t a v v (匀加速直线运动)0=BC a (匀速直线运动)2s m 10-⋅-=--=CD CD CD t t a v v (匀减速直线运动)根据上述结果即可作出质点的a -t 图［图(B)］．在匀变速直线运动中,有2021t t x x ++=v由此,可计算在0～2ｓ和4～6ｓ时间间隔内各时刻的位置分别为用描数据点的作图方法,由表中数据可作0～2ｓ和4～6ｓ时间内的x -t 图．在2～4ｓ时间内, 质点是作1s m 20-⋅=v 的匀速直线运动, 其x -t 图是斜率k ＝20的一段直线［图(c)］．1 -8 已知质点的运动方程为j i r )2(22t t -+=,式中r 的单位为m,t 的单位为ｓ．求： (1) 质点的运动轨迹；(2) t ＝0 及t ＝2ｓ时,质点的位矢；(3) 由t ＝0 到t ＝2ｓ内质点的位移Δr 和径向增量Δr ；*(4) 2ｓ 内质点所走过的路程s ．分析 质点的轨迹方程为y ＝f (x ),可由运动方程的两个分量式x (t )和y (t )中消去t 即可得到．对于r 、Δr 、Δr 、Δs 来说,物理含义不同,可根据其定义计算．其中对s 的求解用到积分方法,先在轨迹上任取一段微元d s ,则22)d ()d (d y x s +=,最后用⎰=s s d 积分求ｓ． 解 (1) 由x (t )和y (t )中消去t 后得质点轨迹方程为2412x y -=这是一个抛物线方程,轨迹如图(a)所示．(2) 将t ＝0ｓ和t ＝2ｓ分别代入运动方程,可得相应位矢分别为j r 20= , j i r 242-=图(a)中的P 、Q 两点,即为t ＝0ｓ和t ＝2ｓ时质点所在位置． (3) 由位移表达式,得j i j i r r r 24)()(Δ020212-=-+-=-=y y x x其中位移大小m 66.5)(Δ)(ΔΔ22=+=y x r而径向增量m 47.2ΔΔ2020222202=+-+=-==y x y x r r r r*(4) 如图(B)所示,所求Δs 即为图中PQ 段长度,先在其间任意处取AB 微元d s ,则22)d ()d (d y x s +=,由轨道方程可得x x y d 21d -=,代入d s ,则2ｓ内路程为m 91.5d 4d 402=+==⎰⎰x x s s QP1 -9 质点的运动方程为23010t t x +-= 22015t t y -=式中x ,y 的单位为m,t 的单位为ｓ．试求：(1) 初速度的大小和方向；(2) 加速度的大小和方向．分析 由运动方程的分量式可分别求出速度、加速度的分量,再由运动合成算出速度和加速度的大小和方向．解 (1) 速度的分量式为t t xx 6010d d +-==v t ty y 4015d d -==v当t ＝0 时, v o x ＝-10 m·ｓ-1 , v o y ＝15 m·ｓ-1 ,则初速度大小为120200s m 0.18-⋅=+=y x v v v设v o 与x 轴的夹角为α,则23tan 00-==xy αv vα＝123°41′(2) 加速度的分量式为2s m 60d d -⋅==ta xx v , 2s m 40d d -⋅-==t a y y v则加速度的大小为222s m 1.72-⋅=+=y x a a a设a 与x 轴的夹角为β,则32tan -==x ya a β β＝-33°41′(或326°19′)1 -10 一升降机以加速度1.22 m·ｓ-2上升,当上升速度为2.44 m·ｓ-1时,有一螺丝自升降机的天花板上松脱,天花板与升降机的底面相距2.74 m ．计算：(1)螺丝从天花板落到底面所需要的时间；(2)螺丝相对升降机外固定柱子的下降距离．分析 在升降机与螺丝之间有相对运动的情况下,一种处理方法是取地面为参考系,分别讨论升降机竖直向上的匀加速度运动和初速不为零的螺丝的自由落体运动,列出这两种运动在同一坐标系中的运动方程y 1 ＝y 1(t )和y 2 ＝y 2(t ),并考虑它们相遇,即位矢相同这一条件,问题即可解；另一种方法是取升降机(或螺丝)为参考系,这时,螺丝(或升降机)相对它作匀加速运动,但是,此加速度应该是相对加速度．升降机厢的高度就是螺丝(或升降机)运动的路程．解1 (1) 以地面为参考系,取如图所示的坐标系,升降机与螺丝的运动方程分别为20121at t y +=v20221gt t h y -+=v当螺丝落至底面时,有y 1 ＝y 2 ,即20202121gt t h at t -+=+v vs 705.02=+=ag ht (2) 螺丝相对升降机外固定柱子下降的距离为m 716.021202=+-=-=gt t y h d v解2 (1)以升降机为参考系,此时,螺丝相对它的加速度大小a ′＝g ＋a ,螺丝落至底面时,有2)(210t a g h +-=s 705.02=+=ag ht (2) 由于升降机在t 时间内上升的高度为2021at t h +='v则 m 716.0='-=h h d1 -11 一质点P 沿半径R ＝3.0 m 的圆周作匀速率运动,运动一周所需时间为20.0ｓ,设t ＝0 时,质点位于O 点．按(a )图中所示Oxy 坐标系,求(1) 质点P 在任意时刻的位矢；(2)5ｓ时的速度和加速度．分析 该题属于运动学的第一类问题,即已知运动方程r ＝r (t )求质点运动的一切信息(如位置矢量、位移、速度、加速度)．在确定运动方程时,若取以点(0,3)为原点的O′x′y′坐标系,并采用参数方程x′＝x′(t )和y′＝y′(t )来表示圆周运动是比较方便的．然后,运用坐标变换x ＝x 0 ＋x ′和y ＝y 0 ＋y ′,将所得参数方程转换至Oxy 坐标系中,即得Oxy 坐标系中质点P 在任意时刻的位矢．采用对运动方程求导的方法可得速度和加速度．解 (1) 如图(B)所示,在O′x′y′坐标系中,因t Tθπ2=,则质点P 的参数方程为t TR x π2sin=',t TR y π2cos-=' 坐标变换后,在O x y 坐标系中有t TR x x π2sin='=, R t TR y y y +-=+'=π2cos0 则质点P 的位矢方程为j i r ⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+=R t T R t T R π2cos π2sinj i )]π1.0(cos 1[3)π1.0(sin 3t t -+=(2) 5ｓ时的速度和加速度分别为j j i r )s m π3.0(π2sin π2π2cos π2d d 1-⋅=+==t TT R t T T R t v i j i r a )s m π03.0(π2cos )π2(π2sin )π2(d d 222222-⋅-=+-==t TT R t T T R t 1 -12 地面上垂直竖立一高20.0 m 的旗杆,已知正午时分太阳在旗杆的正上方,求在下午2∶00 时,杆顶在地面上的影子的速度的大小．在何时刻杆影伸展至20.0 m ？分析 为求杆顶在地面上影子速度的大小,必须建立影长与时间的函数关系,即影子端点的位矢方程．根据几何关系,影长可通过太阳光线对地转动的角速度求得．由于运动的相对性,太阳光线对地转动的角速度也就是地球自转的角速度．这样,影子端点的位矢方程和速度均可求得．解 设太阳光线对地转动的角速度为ω,从正午时分开始计时,则杆的影长为s ＝h tg ωt ,下午2∶00 时,杆顶在地面上影子的速度大小为132s m 1094.1cos d d --⋅⨯===tωωh t s v 当杆长等于影长时,即s ＝h ,则s 606034πarctan 1⨯⨯===ωh s ωt 即为下午3∶00 时．1 -13 质点沿直线运动,加速度a ＝4 -t2 ,式中a 的单位为m·ｓ-2 ,t 的单位为ｓ．如果当t ＝3ｓ时,x ＝9 m,v ＝2 m·ｓ-1 ,求质点的运动方程．分析 本题属于运动学第二类问题,即已知加速度求速度和运动方程,必须在给定条件下用积分方法解决．由t a d d v =和tx d d =v 可得t a d d =v 和t x d d v =．如a ＝a (t )或v ＝v (t ),则可两边直接积分．如果a 或v 不是时间t 的显函数,则应经过诸如分离变量或变量代换等数学操作后再做积分．解 由分析知,应有⎰⎰=tt a 0d d 0vv v得 03314v v +-=t t (1)由⎰⎰=txx t x 0d d 0v得 00421212x t t t x ++-=v (2) 将t ＝3ｓ时,x ＝9 m,v ＝2 m·ｓ-1代入(1) (2)得v 0＝-1 m·ｓ-1,x 0＝0.75 m ．于是可得质点运动方程为75.0121242+-=t t x 1 -14 一石子从空中由静止下落,由于空气阻力,石子并非作自由落体运动,现测得其加速度a ＝A -B v ,式中A 、B 为正恒量,求石子下落的速度和运动方程．分析 本题亦属于运动学第二类问题,与上题不同之处在于加速度是速度v 的函数,因此,需将式d v ＝a (v )d t 分离变量为t a d )(d =v v 后再两边积分． 解 选取石子下落方向为y 轴正向,下落起点为坐标原点．(1) 由题意知 v v B A ta -==d d (1) 用分离变量法把式(1)改写为 t B A d d =-vv (2) 将式(2)两边积分并考虑初始条件,有⎰⎰=-t t B A 0d d d 0v v v v v 得石子速度 )1(Bt e B A --=v 由此可知当,t →∞时,B A →v 为一常量,通常称为极限速度或收尾速度． (2) 再由)1(d d Bt e BA t y --==v 并考虑初始条件有 t e BA y t Bt y d )1(d 00⎰⎰--= 得石子运动方程)1(2-+=-Bt e B A t B A y 1 -15 一质点具有恒定加速度a ＝6i ＋4j ,式中a 的单位为m·ｓ-2 ．在t ＝0时,其速度为零,位置矢量r 0 ＝10 m i ．求：(1) 在任意时刻的速度和位置矢量；(2) 质点在Oxy 平面上的轨迹方程,并画出轨迹的示意图．分析 与上两题不同处在于质点作平面曲线运动,根据叠加原理,求解时需根据加速度的两个分量a x 和a y 分别积分,从而得到运动方程r 的两个分量式x (t )和y (t )．由于本题中质点加速度为恒矢量,故两次积分后所得运动方程为固定形式,即20021t a t x x x x ++=v 和20021t a t y y y y ++=v ,两个分运动均为匀变速直线运动．读者不妨自己验证一下． 解 由加速度定义式,根据初始条件t 0 ＝0时v 0 ＝0,积分可得⎰⎰⎰+==t t t t 000)d 46(d d j i a v v j i t t 46+=v 又由td d r =v 及初始条件t ＝0 时,r 0＝(10 m)i ,积分可得 ⎰⎰⎰+==tt r r t t t t 00)d 46(d d 0j i r v j i r 222)310(t t ++=由上述结果可得质点运动方程的分量式,即x ＝10＋3t 2y ＝2t 2消去参数t ,可得运动的轨迹方程3y ＝2x -20 m 这是一个直线方程．直线斜率32tan d d ===αx y k ,α＝33°41′．轨迹如图所示． 1 -16 一质点在半径为R 的圆周上以恒定的速率运动,质点由位置A 运动到位置B,OA 和OB 所对的圆心角为Δθ．(1) 试证位置A 和B 之间的平均加速度为)Δ(/)Δcos 1(22θR θa v -=；(2) 当Δθ分别等于90°、30°、10°和1°时,平均加速度各为多少？ 并对结果加以讨论．分析 瞬时加速度和平均加速度的物理含义不同,它们分别表示为td d v =a 和tΔΔv =a ．在匀速率圆周运动中,它们的大小分别为R a n 2v =,t a ΔΔv = ,式中｜Δv ｜可由图(B)中的几何关系得到,而Δt 可由转过的角度Δθ 求出．由计算结果能清楚地看到两者之间的关系,即瞬时加速度是平均加速度在Δt →0 时的极限值．解 (1) 由图(b)可看到Δv ＝v 2 -v 1 ,故θΔcos 2Δ212221v v v v -+=v)Δcos 1(2θ-=v而vv θR s t ΔΔΔ==所以 θR θt a Δ)cos Δ1(2ΔΔ2v -==v(2) 将Δθ＝90°,30°,10°,1°分别代入上式,得R a 219003.0v ≈,Ra 229886.0v ≈ R a 239987.0v ≈,Ra 24000.1v ≈ 以上结果表明,当Δθ→0 时,匀速率圆周运动的平均加速度趋近于一极限值,该值即为法向加速度R2v ． 1 -17 质点在Oxy 平面内运动,其运动方程为r ＝2.0t i ＋(19.0 -2.0t 2 )j ,式中r 的单位为m,t 的单位为s ．求：(1)质点的轨迹方程；(2) 在t 1＝1.0s 到t 2 ＝2.0s 时间内的平均速度；(3) t 1 ＝1.0ｓ时的速度及切向和法向加速度；(4) t ＝1.0s 时质点所在处轨道的曲率半径ρ．分析 根据运动方程可直接写出其分量式x ＝x (t )和y ＝y (t ),从中消去参数t ,即得质点的轨迹方程．平均速度是反映质点在一段时间内位置的变化率,即t ΔΔr =v ,它与时间间隔Δt 的大小有关,当Δt →0 时,平均速度的极限即瞬时速度td d r =v ．切向和法向加速度是指在自然坐标下的分矢量a ｔ 和a n ,前者只反映质点在切线方向速度大小的变化率,即t t te a d d v =,后者只反映质点速度方向的变化,它可由总加速度a 和a ｔ 得到．在求得t 1 时刻质点的速度和法向加速度的大小后,可由公式ρa n 2v =求ρ． 解 (1) 由参数方程x ＝2.0t , y ＝19.0-2.0t 2消去t 得质点的轨迹方程：y ＝19.0 -0.50x 2(2) 在t 1 ＝1.00ｓ 到t 2 ＝2.0ｓ时间内的平均速度j i r r 0.60.2ΔΔ1212-=--==t t t r v (3) 质点在任意时刻的速度和加速度分别为j i j i j i t ty t x t y x 0.40.2d d d d )(-=+=+=v v v j j i a 222220.4d d d d )(-⋅-=+=s m ty t x t 则t 1 ＝1.00ｓ时的速度v (t )｜t ＝1ｓ＝2.0i -4.0j切向和法向加速度分别为t t y x t t t tt e e e a 222s 1s m 58.3)(d d d d -=⋅=+==v v v n n t n a a e e a 222s m 79.1-⋅=-=(4) t ＝1.0ｓ质点的速度大小为122s m 47.4-⋅=+=y x v v v则m 17.112==na ρv 1 -18 飞机以100 m·ｓ-1 的速度沿水平直线飞行,在离地面高为100 m 时,驾驶员要把物品空投到前方某一地面目标处,问：(1) 此时目标在飞机正下方位置的前面多远？ (2) 投放物品时,驾驶员看目标的视线和水平线成何角度？(3) 物品投出2.0ｓ后,它的法向加速度和切向加速度各为多少？分析 物品空投后作平抛运动．忽略空气阻力的条件下,由运动独立性原理知,物品在空中沿水平方向作匀速直线运动,在竖直方向作自由落体运动．到达地面目标时,两方向上运动时间是相同的．因此,分别列出其运动方程,运用时间相等的条件,即可求解．此外,平抛物体在运动过程中只存在竖直向下的重力加速度．为求特定时刻t 时物体的切向加速度和法向加速度,只需求出该时刻它们与重力加速度之间的夹角α或β．由图可知,在特定时刻t ,物体的切向加速度和水平线之间的夹角α,可由此时刻的两速度分量v x 、v y 求出,这样,也就可将重力加速度g 的切向和法向分量求得．解 (1) 取如图所示的坐标,物品下落时在水平和竖直方向的运动方程分别为x ＝vt , y ＝1/2 gt 2飞机水平飞行速度v ＝100 m·s -1 ,飞机离地面的高度y ＝100 m,由上述两式可得目标在飞机正下方前的距离m 4522==gy x v(2) 视线和水平线的夹角为 o 5.12arctan ==xy θ(3) 在任意时刻物品的速度与水平轴的夹角为 v v v gt αx yarctan arctan == 取自然坐标,物品在抛出2s 时,重力加速度的切向分量与法向分量分别为2s m 88.1arctan sin sin -⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛==v gt g αg a t 2s m 62.9arctan cos cos -⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛==v gt g αg a n 1 -19 如图(a)所示,一小型迫击炮架设在一斜坡的底端O 处,已知斜坡倾角为α,炮身与斜坡的夹角为β,炮弹的出口速度为v 0,忽略空气阻力．求：(1)炮弹落地点P 与点O 的距离OP ；(2) 欲使炮弹能垂直击中坡面．证明α和β必须满足αβtan 21tan =并与v 0 无关． 分析 这是一个斜上抛运动,看似简单,但针对题目所问,如不能灵活运用叠加原理,建立一个恰当的坐标系,将运动分解的话,求解起来并不容易．现建立如图(a)所示坐标系,则炮弹在x 和y 两个方向的分运动均为匀减速直线运动,其初速度分别为v 0cos β和v 0sin β,其加速度分别为g sin α和gcos α．在此坐标系中炮弹落地时,应有y ＝0,则x ＝OP ．如欲使炮弹垂直击中坡面,则应满足v x ＝0,直接列出有关运动方程和速度方程,即可求解．由于本题中加速度g 为恒矢量．故第一问也可由运动方程的矢量式计算,即20g 21t t +=v r ,做出炮弹落地时的矢量图［如图(B)所示］,由图中所示几何关系也可求得OP uuu r (即图中的r 矢量)．(1)解1 由分析知,炮弹在图(a)所示坐标系中两个分运动方程为αgt βt x sin 21cos 20-=v (1) αgt βt y cos 21sin 20-=v (2) 令y ＝0 求得时间t 后再代入式(1)得)cos(cos sin 2)sin sin cos(cos cos sin 2220220βααg ββαβααg βx OP +=-==v v 解2 做出炮弹的运动矢量图,如图(b)所示,并利用正弦定理,有βgt αt βαsin 212πsin 2πsin 20=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎭⎫ ⎝⎛--v r 从中消去t 后也可得到同样结果．(2) 由分析知,如炮弹垂直击中坡面应满足y ＝0 和v x ＝0,则0sin cos 0=-=αgt βx v v (3)由(2)(3)两式消去t 后得αβsin 21tan = 由此可知．只要角α和β满足上式,炮弹就能垂直击中坡面,而与v 0 的大小无关．讨论 如将炮弹的运动按水平和竖直两个方向分解,求解本题将会比较困难,有兴趣读者不妨自己体验一下．1 -20 一直立的雨伞,张开后其边缘圆周的半径为R ,离地面的高度为h ,(1) 当伞绕伞柄以匀角速ω旋转时,求证水滴沿边缘飞出后落在地面上半径为g ωh R r /212+=的圆周上；(2) 读者能否由此定性构想一种草坪上或农田灌溉用的旋转式洒水器的方案？分析 选定伞边缘O 处的雨滴为研究对象,当伞以角速度ω旋转时,雨滴将以速度v 沿切线方向飞出,并作平抛运动．建立如图(a)所示坐标系,列出雨滴的运动方程并考虑图中所示几何关系,即可求证．由此可以想像如果让水从一个旋转的有很多小孔的喷头中飞出,从不同小孔中飞出的水滴将会落在半径不同的圆周上,为保证均匀喷洒对喷头上小孔的分布还要给予精心的考虑．解 (1) 如图(a)所示坐标系中,雨滴落地的运动方程为t ωR t x ==v (1)h gt y ==221 (2) 由式(1)(2)可得 g h ωR x 2222= 由图(a)所示几何关系得雨滴落地处圆周的半径为22221ωgh R R x r +=+= (2) 常用草坪喷水器采用如图(b)所示的球面喷头(θ0 ＝45°)其上有大量小孔．喷头旋转时,水滴以初速度v 0 从各个小孔中喷出,并作斜上抛运动,通常喷头表面基本上与草坪处在同一水平面上．则以φ角喷射的水柱射程为gR 2sin 0v = 为使喷头周围的草坪能被均匀喷洒,喷头上的小孔数不但很多,而且还不能均匀分布,这是喷头设计中的一个关键问题．1 -21 一足球运动员在正对球门前25.0 m 处以20.0 m·ｓ-1 的初速率罚任意球,已知球门高为3.44 m ．若要在垂直于球门的竖直平面内将足球直接踢进球门,问他应在与地面成什么角度的范围内踢出足球？ (足球可视为质点)分析 被踢出后的足球,在空中作斜抛运动,其轨迹方程可由质点在竖直平面内的运动方程得到．由于水平距离x 已知,球门高度又限定了在y 方向的范围,故只需将x 、y 值代入即可求出．解 取图示坐标系Oxy ,由运动方程θt x cos v =, 221sin gt θt y -=v 消去t 得轨迹方程222)tan 1(2tan x θg θx y +-=v以x ＝25.0 m,v ＝20.0 m·ｓ-1 及3.44 m≥y ≥0 代入后,可解得71．11°≥θ1 ≥69．92°27．92°≥θ2 ≥18．89°如何理解上述角度的范围？在初速一定的条件下,球击中球门底线或球门上缘都将对应有两个不同的投射倾角(如图所示)．如果以θ＞71．11°或θ ＜18.89°踢出足球,都将因射程不足而不能直接射入球门；由于球门高度的限制,θ 角也并非能取71.11°与18.89°之间的任何值．当倾角取值为27.92°＜θ ＜69．92°时,踢出的足球将越过门缘而离去,这时球也不能射入球门．因此可取的角度范围只能是解中的结果．1 -22 一质点沿半径为R 的圆周按规律2021bt t s -=v 运动,v 0 、b 都是常量．(1) 求t 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b ？(3) 当加速度达到b 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t 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a ｔ,而加速度的法向分量为a n ＝v 2 /R ．这样,总加速度为a ＝a ｔe ｔ＋a n e n ．至于质点在t 时间内通过的路程,即为曲线坐标的改变量Δs ＝s t -s 0．因圆周长为2πR,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bt ts -==0d d v v 其加速度的切向分量和法向分量分别为b t s a t -==22d d , Rbt R a n 202)(-==v v 故加速度的大小为R )(402222bt b a a a a t tn -+=+=v 其方向与切线之间的夹角为⎥⎦⎤⎢⎣⎡--==Rb bt a a θt n 20)(arctan arctan v (2) 要使｜a ｜＝b ,由b bt b R R=-+4022)(1v 可得 bt 0v = (3) 从t ＝0 开始到t ＝v 0 /b 时,质点经过的路程为b s s s t 2200v =-=因此质点运行的圈数为bRR s n π4π220v == 1 -23 一半径为0.50 m 的飞轮在启动时的短时间内,其角速度与时间的平方成正比．在t ＝2.0ｓ 时测得轮缘一点的速度值为4.0 m·ｓ-1．求：(1) 该轮在t′＝0.5ｓ的角速度,轮缘一点的切向加速度和总加速度；(2)该点在2.0ｓ内所转过的角度．分析 首先应该确定角速度的函数关系ω＝kt 2．依据角量与线量的关系由特定时刻的速度值可得相应的角速度,从而求出式中的比例系数k ,ω＝ω(t )确定后,注意到运动的角量描述与线量描述的相应关系,由运动学中两类问题求解的方法(微分法和积分法),即可得到特定时刻的角加速度、切向加速度和角位移．解 因ωR ＝v ,由题意ω∝t 2 得比例系数322s rad 2-⋅===Rtt ωk v 所以 22)(t t ωω== 则t ′＝0.5ｓ 时的角速度、角加速度和切向加速度分别为12s rad 5.02-⋅='=t ω2s rad 0.24d d -⋅='==t tωα 2s m 0.1-⋅==R αa t总加速度n t t n R ωR αe e a a a 2+=+= ()()2222s m 01.1-⋅=+=R ωR αa在2.0ｓ内该点所转过的角度 rad 33.532d 2d 203202200====-⎰⎰t t t t ωθθ 1 -24 一质点在半径为0.10 m 的圆周上运动,其角位置为342t θ+=,式中θ 的单位为rad,t 的单位为ｓ．(1) 求在t ＝2.0ｓ时质点的法向加速度和切向加速度．(2) 当切向加速度的大小恰等于总加速度大小的一半时,θ 值为多少？(3) t 为多少时,法向加速度和切向加速度的值相等？分析 掌握角量与线量、角位移方程与位矢方程的对应关系,应用运动学求解的方法即可得到．解 (1) 由于342t θ+=,则角速度212d d t tθω==．在t ＝2 ｓ 时,法向加速度和切向加速度的数值分别为 22s 2s m 30.2-=⋅==ωr a t n2s 2s m 80.4d d -=⋅==t ωr a t t(2) 当22212/t n t a a a a +==时,有223n t a a =,即 ()()422212243t r rt = 得 3213=t此时刻的角位置为 rad 15.3423=+=t θ(3) 要使t n a a =,则有()()422212243t r rt = t ＝0.55ｓ1 -25 一无风的下雨天,一列火车以v 1＝20.0 m·ｓ-1 的速度匀速前进,在车内的旅客看见玻璃窗外的雨滴和垂线成75°角下降．求雨滴下落的速度v2 ．(设下降的雨滴作匀速运动)分析 这是一个相对运动的问题．设雨滴为研究对象,地面为静止参考系Ｓ,火车为动参考系Ｓ′．v 1 为Ｓ′相对Ｓ 的速度,v 2 为雨滴相对Ｓ的速度,利用相对运动速度的关系即可解．解 以地面为参考系,火车相对地面运动的速度为v 1 ,雨滴相对地面竖直下落的速度为v 2 ,旅客看到雨滴下落的速度v 2′为相对速度,它们之间的关系为1'22v v v += (如图所示),于是可得 1o 12s m 36.575tan -⋅==v v 1 -26 如图(a)所示,一汽车在雨中沿直线行驶,其速率为v 1 ,下落雨滴的速度方向偏于竖直方向之前θ 角,速率为v 2′,若车后有一长方形物体,问车速v 1为多大时,此物体正好不会被雨水淋湿？分析 这也是一个相对运动的问题．可视雨点为研究对象,地面为静参考系Ｓ,汽车为动参考系Ｓ′．如图(a)所示,要使物体不被淋湿,在车上观察雨点下落的方向(即雨点相对于汽车的运动速度v 2′的方向)应满足hl αarctan≥．再由相对速度的矢量关系122v v v -=',即可求出所需车速v 1．解 由122v v v -='［图(b)］,有θθαcos sin arctan221v v v -= 而要使hlαarctan ≥,则 hl θθ≥-cos sin 221v v v ⎪⎭⎫ ⎝⎛+≥θh θl sin cos 21v v 1 -27 一人能在静水中以1.10 m·ｓ-1 的速度划船前进．今欲横渡一宽为1.00 ×103 m 、水流速度为0.55 m·ｓ-1 的大河．(1) 他若要从出发点横渡该河而到达正对岸的一点,那么应如何确定划行方向？ 到达正对岸需多少时间？ (2)如果希望用最短的时间过河,应如何确定划行方向？ 船到达对岸的位置在什么地方？分析 船到达对岸所需时间是由船相对于岸的速度v 决定的．由于水流速度u 的存在, v 与船在静水中划行的速度v ′之间有v ＝u ＋v ′(如图所示)．若要使船到达正对岸,则必须使v 沿正对岸方向；在划速一定的条件下,若要用最短时间过河,则必须使v 有极大值．。
大学物理考试题目及答案
大学物理考试题目及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 光在真空中的传播速度是多少？A. 3×10^8 m/sB. 3×10^4 m/sC. 3×10^5 m/sD. 3×10^6 m/s答案：A2. 根据牛顿第二定律，物体的加速度与作用力成正比，与物体的质量成反比。
这一定律的数学表达式是什么？A. F = maB. F = m/aC. a = F/mD. a = mF答案：A3. 一个物体从静止开始自由下落，其下落的高度h与时间t之间的关系是什么？A. h = gt^2B. h = 1/2 gt^2C. h = 2gtD. h = gt答案：B4. 电场强度的定义式是：A. E = F/qB. E = qFD. E = F/g答案：A5. 一个理想的气体经历等压变化时，其体积与温度的关系遵循什么定律？A. 查理定律B. 盖-吕萨克定律C. 阿伏加德罗定律D. 波义耳定律答案：B6. 根据能量守恒定律，一个封闭系统的总能量是：A. 增加的B. 减少的C. 不变的D. 无法确定的答案：C7. 波长为λ的光波在介质中的折射率为n，当光波从真空进入该介质时，其波速会：A. 增加B. 减少C. 不变D. 先增加后减少答案：B8. 一个电路中的电流I与电阻R之间的关系由欧姆定律描述，该定律的数学表达式是什么？A. I = V/RB. I = VRD. I = V + R答案：A9. 根据热力学第一定律，一个系统的内能变化等于它与外界交换的热量和它对外做的功之和。
如果一个系统吸收了热量并且对外做功，那么它的内能将会：A. 增加B. 减少C. 不变D. 无法确定答案：A10. 两个点电荷之间的相互作用力遵循：A. 库仑定律B. 牛顿定律C. 高斯定律D. 毕奥-萨伐尔定律答案：A二、填空题（每题4分，共20分）11. 一个物体的质量为2kg，受到的力为10N，根据牛顿第二定律，它的加速度是 _______ m/s²。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（ 2011__ 至 2012____ 学年 第__1__学期 ）
课程名称： 大学物理A(2)
考试时间： 80 分钟 课程代码： 7200019 试卷总分： 100
分
考试形式： 闭卷 学生自带普通计算器:
题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 十一 十二 总分
得分
评卷 教师
一.（10分）一电子绕一带均匀电荷的长直导线以2×104m ·s -1的匀速率作圆周运动．求带电直线上的线电荷密度．(电子质量0m =×10-31kg ，电子电量e =×10-19C) 解: 设均匀带电直线电荷密度为λ，在电子轨道处场强
r
E 0π2ελ
=
电子受力大小 r
e eE F e 0π2ελ
=
= ∴ r
v m r e 2
0π2=ελ
得 132
0105.12π2-⨯==
e
mv ελ1m C -⋅
二．（20分）如图所示，有一带电量为Q=×10-4C, 半径为R=1.00m 的均匀带电细圆环水平放置。
在
圆环中心轴线的上方离圆心R 处，有一质量为m=0.50kg 、带电量为q=×10-7C 的小球。
当小球从静止下落到圆心位置时，它的速率为多少m/s[重力加速度g=10m/s 2，ε0=×10-12C 2/（）]
图11
序号: 年级专业： 教学班号： 学号： 姓名： 装 订 线
解：设圆环处为重力势能零点，无穷远处为电势能零点。
初始状态系统的重力势能为mgR ，电势能为R
qQ 240πε
末状态系统的动能为22
1
mv ，电势能为R
qQ 04πε
整个系统能量守恒，故
R
qQ mv R
qQ mgR 02042124πεπε+=
+
解得：
4.13/v m s =
=
=
三．（20分）一根很长的同轴电缆，由一导体圆柱(半径为a )和一同轴的导体圆管(内、外半径分别为
b ,
c )构成，如图所示．使用时，电流I 从一导体流去，从另一导体流回．设电流都是均匀地分布在导体的横截面上，求：(1)导体圆柱内(r ＜a ),(2)两导体之间(a ＜r ＜b )，（3）导体圆筒内(b ＜r ＜c )以及(4)电缆外(r ＞c )各点处磁感应强度的大小.
解：
⎰
∑μ=⋅L
I l B 0d ϖ
ϖ
(1)a r < 22
02R
Ir r B μπ=
2
02R
Ir
B πμ=
(2) b r a << I r B 02μπ=
r
I
B πμ20=
(3)c r b << I b
c b r I r B 02
2
2
202μμπ+---=
)
(2)
(22220b c r r c I B --=
πμ (4)c r > 02=r B π
0=B
四．（10分）如图所示，两条平行长直导线和一个矩形导线框共面，且导线框的一个边与长直导线平行，到长直导线的距离分别为1r 、2r 。
已知两导线中的电流为I ，左边导线电流方向向上，右边导线电流方向向下，其中0I 为正常数，t 为时间。
导线框长为a 、宽为b ，求任一时刻线圈内所通过的磁通量
解：两个载电流的长直导线在空间任意一点所产生的磁场大小为：
])([2210x
I
r r x I B -+-=
πμ 选逆时针方向为回路正方向 ，则
五.（10分）磁场中某点处的磁感应强度B =－ (T), 一电子以速度v =×106
i +×106
j (m/s)通过该点,求:作
用于该电子上的磁场力F ρ
(写矢量形式) .
F =66
0.510
100.5100.40.200
i j k
ev B e k ⨯=⨯=-⨯-r r r
r r r
六．（10分） 如图所示，平行放置在同一平面内的三条载流长直导线，要使导线AB 所受的安培力
等于零，则x 等于______3a
.
____________。
七.（20分）如图14所示，长直电流1I 附近有一等腰直角三角形线框，通以电流2I ，二者 共面．求△ABC 的各边所受的磁力
图14
解： ⎰⨯=A
B
AB B l I F ϖϖϖd 2
d
a
I I d I a
I F AB πμπμ22210102== 方向垂直AB 向左 ⎰⨯=C
A
AC B l I F ϖϖϖd 2 方向垂直AC 向下，大小为
⎰
++πμ=πμ=a
d d
AC d
a
d I I r I r
I F ln
22d 210102 同理 BC F ϖ
方向垂直BC 向上，大小
⎰
+πμ=a
d d Bc r
I l
I F 2d 1
02
∵ ︒
=45
cos d d r
l I
I 2x
a
A
B
∴ ⎰
++π
μ=︒πμ=a
d a
BC d a
d I I r r I I F ln 245cos 2d 210120。