2013-2014大学物理上册试卷(B)

第1页/共 4页 郑州轻工业学院2013—2014学年度 第二学期 《大学物理ⅠA （58学时）》试卷B

（请把答案填在上方题卡中）

1.某质点作直线运动的运动学方程为x ＝2t -4t 3 + 6 (SI)，则该质点作

(A) 匀加速直线运动，加速度沿x 轴正方向． (B) 匀加速直线运动，加速度沿x 轴负方向． (C) 变加速直线运动，加速度沿x 轴正方向．

(D) 变加速直线运动，加速度沿x 轴负方向． ［ ］

2．考虑下列四个运动．你认为哪一个运动中物体和地球构成的系统的机械能不守恒? (A) 物体作圆锥摆运动．

(B) 抛出的铁饼作斜抛运动（不计空气阻力）．

(C) 物体在拉力作用下沿光滑斜面匀速上升．

(D) 物体在光滑斜面上自由滑下． ［ ］

3. 一轻绳跨过一具有水平光滑轴、质量为M 的定滑轮，绳的两端分别悬有质量为m 1和m 2的物体(m 1＜m 2)，如图所示．绳与轮之间无相对滑动，则绳中的张力

(A) 处处相等． (B) 左边大于右边．

(C) 右边大于左边． (D) 哪边大无法判断．［ ］

4. 一电场强度为E 的均匀电场，E

的方向与沿x

轴正向，如图所示．则通过图中一半径为R 的半球面的电场强度通量为 (A) R 2E ． (B) R 2E / 2．

(C) 2 R 2E ． (D) 0． ［ ］

5. 关于静电场中某点电势值的正负，下列说法中正确的是： (A) 电势值的正负取决于置于该点的试验电荷的正负． (B) 电势值的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． (D) 电势值的正负取决于产生电场的电荷的正负． ［ ］

6. “通过闭合曲面（高斯面）的磁通量始终为零”由下面的哪个方程描述 ［ ］

(A)

d d //i

i inS s

V s V q

ÒE S ． (B)

d 0

s

B S Ò． (C)

l

s l B E dl ds t

r

r r r Ñ围． (D) 0

0l

s l E B dl j ds t

r

r

r r r Ñ围． 21分） 1. 质点在Oxy 平面内运动,其运动方程为22(84)r ti t j r r r ,式中r 的单位为m ,t

的单位为s ．则(1)质点的轨迹方程为 ；(2) t 1 ＝1.0ｓ时的速度为 (3) t 1 ＝1.0ｓ时的加速度为

2. 一质量为10 kg 的质点在力F 的作用下沿x 轴作直线运动,已知F ＝120t ＋40,式中F 的单位为N ,t 的单位的ｓ．在t ＝0 时,其速度v 0＝6.0 m·ｓ-1 ．则质点在任意时刻的速度为

3. 质量为m 的小球,在合外力F ＝-kx 作用下在z 轴上运动,已知x ＝A cos ωt ,其

中k 、ω、A 均为正常量,求在t ＝0 到t

时间内小球动量的增量为________．

线订院 装

郑州轻工业学 / 学年 第 学期 试卷

专业年级及班级 姓名 学号

4.静电场的环（回）路定理的表达式为；它表明了。

5. 磁场的安培环路定律的表达式为，它表明了。

6.在真空中，如右图所示，载流导线在平面内分布，电流为I，取

垂直纸面向外为正，则点O的磁感强度为。

7.在分析了法拉弟电磁感应定律后麦克斯韦提出了如下假设：变化

的磁场在其周围空间要激发感生电场，感生电场与静电场相同的

是。不同

的是

。得分评卷人

三．计算题（（1-5为必做题目，6和7选择一题，共61分））得分评卷人

1.1.（10分）一总质量为m ，总长度为l 的均匀柔软的绳竖直的悬挂着,绳的下端刚好触到水平桌面上．如果把绳的上端放开,绳将落在桌面上．试求当绳下落了y长度时作用于桌面上的压力．得分评卷人

2.（10分）一质量为m′、半径为R的转台，以角速度ωA转动，转轴的摩擦略去不计.(1) 有一质量为m的蜘蛛垂直地落在转台边缘上.此时，转台的角速度ωB为多少？ (2) 若蜘蛛随后慢慢地爬向转台中心，当它离转台中心的距离为r时，转台的角速度ωc为多

少？设蜘蛛下落前距离转台很近.（转台对其中心轴的转动惯量2

1

2

J m R

）

第2页/共4页

得分

评卷人

3. （11分）两个同心球面的半径分别为R1和R2，各自带有电荷Q1和Q2.求：(1) 各区域电场分布；(2) 各区域电势分布及两球面间的电势差。得分评卷人

4.（10分）如图所示的球形金属腔（金属导体球壳），总带电量为Q ＞0，内半径为ɑ，外半径为b，腔内距球心O为r处有一点电荷q，求球心的电势．

第3页/共4页

得分评卷人

5. 已知10 mm2裸铜线（可视作长直圆柱体）允许通过50 A电流而不会使导线过热．若该电流在导线横截面上均匀分布．求：（1）导线内、外磁感应强度的分布；（2）导线表面的磁感应强度的大小．（10分）得分评卷人

6.如图所示，长为L的导体棒OP，处于均匀磁场中，并绕OO′轴以角速度ω旋转，棒与转轴间夹角恒为θ，磁感强度B与转轴平行．求OP棒在图示位置处的电动势．

第4页/共4页

第5页/共 4页

2013－2014（２）大学物理ＩＡ（58学时）（B ）

答案和评分标准

一选择题（每题３分，共18分）

１．(D).２．(c)．３．（c ）． 4（D ）．5．(c)．6．(B ）．

二．填空题（每题３分，共21分）

1 .（每空1分） 2

8y x ,28i j r r 8j r

；

2. 2

646t t ； 3. /kA

4.d 0l

E l r r Ñ ，静电场是个保守力场

5.

0d d l

s l I S

B l j s =Ñ围 ；

，电流激发涡旋的磁场（或磁场是一个非保守力场（有旋场，涡旋场））。 6. 00024I I

B R R

， 7同：都是电场，都对其中的电荷有电场力的作用；异：产生原因不同（静电场由电荷产生，感生电场由变化的磁场激发），性质不同（静电场是有源场、保守场（无旋场），感生电场是无源场、非保守场（有旋场）。

三．计算题（共61分）

1. 解取地面为参照系，及如图所示的坐标系,绳子刚开始下落时为计时起点，设

绳的总长为l , t 时刻,设已落到桌面上的绳子长为y ，空中的绳子的速度为v ，取整个绳子为研究对象，其受力有：重力P 、桌面的托力F ，则有系统的动量定理可得：

()()//()m l y v d l y dv mg F dP dt d dt mv m l y l ldt ldt

(1) （5分）

注意到绳子上的每个质元都在作自由落体运动，故有/dy dt v 2分）

/dv dt a g ，（1分）代入上式即可得3/F myg l ，负号表明桌面的托力方向

与坐标系中y 轴的正向相反。（2分）

2、解：

(1)取地面为参照系，转台原转动方向为正方向，蜘蛛和转台所组成的转动系统为研究对象，在蜘蛛垂直下落到转台边缘并和转台一起运动的过程中、在蜘蛛随后慢慢地爬向转台中心的过程中，系统（对转轴）的角动量都守恒，（3分） 故有对前一个过程有

001A B J J J （2分）

式中201

2

J m R

为转台对其中心轴的转动惯量，21J mR 为蜘蛛刚落至台面边缘时，它对轴的转动惯量.于是可得

0012B A A J m J J m m

（1分）

(2) 在蜘蛛向中心轴处慢慢爬行的过程中，其转动惯量将随半径r 而改变，即2

2J mr .

（1分）在此过程中，也由系统角动量守恒得

002A C J J J （2分）

222

2A

C m R m R mr （1分） 3.解因电荷分布有球对称性，故电场分布也具有球对称性，即在球坐标系中电场为

r ()=()r E r E e r ，作半径为r 的球面S ，则有2

d 4E r E S r Ñ（3分），故由高斯定理

r ＜R 1 ，2

4/0E r q

，故10E （1分）

R 1 ＜r ＜R 2 ，

1q Q 故 122

04Q E r

（1分）