大学物理2复习提纲2010-2011.1
第五章 静电场（是保守力场）
重点：求电场强度和电势。（点电荷系、均匀带点体、对称性电场），静电场的高斯定理和安培环路定理。 主要公式： 一、 电场强度
12．点电荷系场强：n E E E E
+???++=21（矢量和）
3（五步走积分法）(建立坐标系、取电荷元、写E d
、分解、积分)
4．对称性带电体场强：二、电势
12．点电荷系电势：n V V V V
+???++=21（代数和）
3（四步走积分法）(建立坐标系、取电荷元、写dV 、积分)
4．已知场强分布求电势：???=?=l
v p
dr E l d E V 0
三、电势差：
?
?=?B
A
AB l d E U
四、电场力做功：
?
?=?=2
1
00l l l d E q U q A
五、基本定理
(1) 静电场高斯定理：
物理意义：表明静电场中，通过任意闭合曲面的电通量（电场强度沿任意闭合曲面的面积分），等于该曲面内包围的电荷代数和除以0ε。
(3)静电场安培环路定理：
物理意义：表明静电场中，电场强度沿任意闭合路径的线积分为0。
【例题1】 一个半径为R 的均匀带电半圆环，电荷线密度为λ,求环心处O 点的场强和电势． 解:（1）求场强。建立如图坐标系；在圆上取电荷元?λλd d d R l q
==，?
Rd dl =它在O 点产生场强大小为：2
0π4d d R R E ε?λ=
方向沿半径向外。分解：
??ελ
?d sin π4sin d d 0R
E E x =
= 相互抵消y E d 。
积分R
R E O
000
π2d sin π4ελ
??ελπ
=
=?
,沿X 轴正方向。 注意此题中若?角度选取不同，积分上下限也会随之不同，但结果一样。 （2）求电势。 建立如图坐标系； 在圆上取电荷元?λλd d d R l q
==，?Rd dl =；
它在O 点产生电势大小为：R
R V 0π4d d ε?
λ=
积分0
4d π4ελ?ελ
π
=
=
?
O V
【例题2】 (1)点电荷q 位于一边长为a 的立方体中心，试求在该点电荷电场中穿过立方体的一个面的电通量；(2)如果该场源点电荷移动到该立方体的一个顶点上，这时穿过立方体各面的电通量是多少?
解: (1)由高斯定理0
d εq
S E s
?=
?
立方体六个面，当q 在立方体中心时，每个面上电通量相等。∴ 各面电通量0
6εq e
=
Φ．
(2)电荷在顶点时，将立方体延伸为边长a 2的立方体，使q 处于边长a 2的立方体中心，则边长a 2的正
方形上电通量0
6εq e
=
Φ对于边长a 的正方形，如果它不包含q 所在的顶点，则0
24εq e
=
Φ，
如果它包含q 所在顶点则0=Φe
．
【例题3】 均匀带电球壳内半径6cm ，外半径10cm ，电荷体密度为2×5
10-C ·m -3
求距球心5cm ，8cm ,12cm
各点的场强．
解: 高斯定理0
d ε∑?
=?q S E s
,0
2
π4ε∑=q r E 当5=r cm 时，
0=∑q ,0=E
8=r cm 时，∑q 3
π4p =3(r )3
内r -∴ ()
202
3π43π4r
r r E ερ
内-=
41048.3?≈1C N -?， 方向沿半径向外．12=r
cm 时,3
π4∑=ρ
q -3(外r ）
内3
r ∴ ()
42
03
31010.4π43π4?≈-=
r
r r E
ερ
内外 1
C N -?
沿半径向外.
【例题4 】半径为1R 和2R (2R ＞1R )的两无限长同轴圆柱面，单位长度上分别带有电量λ和-λ,试求:(1)r ＜1R ；(2) 1R ＜r ＜2R ；(3) r ＞2R 处各点的场强．
解: 高斯定理0
d ε∑?=?q
S E s
取同轴圆柱形高斯面，侧面积rl S π2=则 rl E S E S
π2d =??
对(1)1R r
<
0,0==∑E q (2)2
1R r R <<
λl q =∑∴r
E 0π2ελ
=
沿径向向外
(3) 2
R r
>
=∑q ∴ 0=E
【例题5】 两个无限大的平行平面都均匀带电，电荷的面密度分别为1σ和2σ，试求空间各处场强． 解: 如题8-12图示，两带电平面均匀带电，电荷面密度分别为1σ与2σ，
两面间， n E
)(21210
σσε-=
1σ面外， n E )(21210σσε+-=2σ面外， n E
)(21210
σσε+= n
：垂直于两平面由1σ面指为2σ面．
【例题6】 半径为R 的均匀带电球体内的电荷体密度为ρ,若在球内挖去一块半径为r ＜R 的小球体，如图所示．试求：两球心O 与O '点的场强，并证明小球空腔内的电场是均匀的．（补偿法）
解: 此题用补偿法的思路求解，将此带电体看作带正电ρ的均匀球与带电ρ-
的均匀小球的组合，见图
(a)．由高斯定理可求得球对称性电场的场强分布。
(1) ρ+球在O 点产生电场010=E
，ρ- 球在O 点产生电场'd π4π343
03
20
r E ερ= ∴ O 点电场'd 33
030OO r E ερ
= ；
(2) ρ+
在O '产生电场'd
π4d 343
0301E ερπ='
ρ-球在O '产生电场002='E
∴ O ' 点电场 0
03ερ
=
'
E
'OO (3)设空腔任一点P 相对O '的位矢为r
'，相对O 点位矢为r
(如 (b)图)
则 03ερr
E PO =
，0
3ερr E O P '
-=' ,
∴ 0
0033)(3ερερερd
r r E E E O P PO P
=
='-=+=' ∴腔内场强是均匀的．
【例题7 】 两点电荷1q =1.5×10-8
C ，2q =3.0×10-8
C ，相距1r =42cm ，要把它们之间的距离变为2r =25cm ，需作多少功? 解:
??==?=22210212021π4π4d d r r r r q q r r
q q r F A εε )11(2
1r r -61055.6-?-=J
外力需作的功
61055.6-?-=-='A A J
【例题8】如图所示，在
A ，
B 两点处放有电量分别为+q ,-q 的点电荷，AB
间距离为2R ，现将另一
正试验点电荷0q 从O 点经过半圆弧移到C 点，求移动过程中电场力作的功．
解:
0π41
ε=
O U 0)(=-R
q R q
0π41ε=
O U )3(R q R q -R
q 0π6ε-=
∴
R
q
q U U q A o C O 00π6)(ε=
-=
【例题9】如图所示的绝缘细线上均匀分布着线密度为λ的正电荷,两直导线的长度和半圆环的半径都等于
R ．试求环中心O 点处的场强和电势．
解: (1)由于电荷均匀分布与对称性，AB 和CD 段电荷在O 点产生的场强互相抵消，取θ
d d R l =
则θλd d R q =产生O 点E
d 如图，由于对称性，O 点场强沿y 轴负方向
θ
εθ
λπ
π
cos π4d d 22
2
0??-==R R E E y R
0π4ελ
=
［)2
sin(π
-
2
sin
π
-］R
0π2ελ
-=
(2)
AB
电荷在O 点产生电势，以0=∞
U
?
?===A
B
20
0012ln π4π4d π4d R R x x x x U ελελελ
同理CD 产生 2ln π402
ελ=
U 半圆环产生 0
034π4πελελ==R R U
第七章 恒定磁场（非保守力场）
重点：任意形状载流导线磁感应强度、对称性磁场的磁感应强度，安培力，磁场的高斯定理和安培环路定理。 主要公式：
1．毕奥-
1）有限长载流直导线，垂直距离r （其中。向之间的夹角流方向与到场点连线方分别是起点及终点的电和21θθ）
2）无限长载流直导线，垂直距离r
3）半无限长载流直导线，过端点垂线上且垂直距离r
4）圆形载流线圈，半径为R ，在圆心O
5）半圆形载流线圈，半径为R ，在圆心O
6）圆弧形载流导线，圆心角为)(弧度制θ，半径为R ，在圆心O （θ用弧度代入）
2．安培力：??=l
B l Id F
（方向沿B l Id ?方向，或用左手定则判定）
3．洛伦兹力： B v q F
?=（磁场对运动电荷的作用力）
4．磁场高斯定理：
物理意义：表明稳恒磁场中，通过任意闭合曲面的磁通量（磁场强度沿任意闭合曲面的面积分）等于0。
5
物理意义：表明稳恒磁场中，磁感应强度B 沿任意闭合路径的线积分，等于该路径内包围的电流代数和的
0μ倍。0μ称真空磁导率
【例题1】 如图所示，AB 、CD 为长直导线，C B
为圆心在O 点的一段圆弧形导线，其半径为R ．若
通以电流I ，求O 点的磁感应强度． 解： O 点磁场由
AB 、C B
、CD 三部分电流产生．其中：
AB 产生 01=B
CD
产生R
I
B 1202
μ=
，方向垂直向里
CD 段产生 )23
1(2)60sin 90(sin 2
4003-πμ=-πμ=
??R I R I B ，方向⊥向里 ∴)6
231(203210π
πμ+-=
++=R I B B B B ，方向⊥向里． 【例题2】在真空中，有两根互相平行的无限长直导线1L 和2L ，相距0.1m ，通有方向相反的电流，
1I =20A,2I =10A ，如题9-8图所示．A ，B 两点与导线在同一平面内．这两点与导线2L 的距离均为
5.0cm ．试求
A ，
B 两点处的磁感应强度，以及磁感应强度为零的点的位置．
解：如图所示,A B
方向垂直纸面向里。
42
01
0102.105
.02)
05.01.0(2-?=?+
-=
πμπμI I B A T
(2)设0=B
在2L 外侧距离2L 为r 处 则
02)1.0(22
0=-
+r
I r I
πμπμ 解得1.0=r m 【例题3】如图所示，两根导线沿半径方向引向铁环上的A ，B 两点，并在很远处与电源相连．已知圆环
的粗细均匀，求环中心O 的磁感应强度． 解：圆心O 点磁场由直电流∞A 和∞B 及两段圆弧上电流1I 与2I 所产生，
但
∞A 和∞B 在O 点产生的磁场为零。且
θ
-πθ
=
=21221R R I I 电阻电阻. 1I 产生1B 方向⊥纸面向外πθπμ2)2(2101-=R I B ，
2I 产生2B 方向⊥纸面向里 π
θ
μ222
02R I B =∴
1)2(2121=-=θ
θπI I B B 有 0210=+=B B B
【例题4】 两平行长直导线相距d =40cm ，每根导线载有电流1I =2I =20A ，如题9-12图所示．求：(1)两
导线所在平面内与该两导线等距的一点
A 处的磁感应强度；
(2)通过图中斜线所示面积的磁通量．(1r =3r =10cm, l =25cm)．
解
：
(1)
5
2
01
0104)
2
(2)
2
(2-?=+
=
d I d I B A πμπμT
方向⊥纸面向外。 (2)取面元 r l S
d d =
612010110102.23ln 31ln 23ln 2])(22[
12
11
-+?=π
μ=πμ-πμ=-πμ+πμ=?
l I l I l I ldr r d I r I r r r Φ（Wb ） 【例题5】 一根很长的铜导线载有电流10A ，设电流均匀分布.在导线内部作一平面S ，如图所示．试计算通过S 平面的磁通量(沿导线长度方向取长为1m 的一段作计算)．铜的磁导率0μμ=.
解：由安培环路定律求距圆导线轴为r 处的磁感应强度：
?∑μ=?l I l B 0d 2
2
02R Ir r B μπ=
2
02R Ir B πμ=磁通量 60020
)(1042-===?=Φ??π
μπμI dr R Ir S d B R s m 【例题6】设图中两导线中的电流均为8A ，对图示的三条闭合曲线a ,b ,c ，分别写出安培环路定理等式右边电流的代数和．并讨论：
(1)在各条闭合曲线上，各点的磁感应强度B
的大小是否相等?
(2)在闭合曲线c 上各点的B
是否为零?为什么?
解： ?μ=?a
l B 0
8d
?
μ=?ba
l B 0
8d
?=?c
l B 0
d
(1)在各条闭合曲线上，各点B
的大小不相等．
(2)在闭合曲线C 上各点B 不为零．只是B 的环路积分为零而非每点0=B
．
题6图题7图
【例题7】图中所示是一根很长的长直圆管形导体的横截面，内、外半径分别为a ,b ，导体内载有沿轴线方向的电流I ，且I 均匀地分布在管的横截面上．设导体的磁导率0μμ
≈，试证明导体内部各点
)(b r a << 的磁感应强度的大小由下式给出： r a r a b I
B 2
2220)
(2--=
πμ
解：取闭合回路r l π2= )(b r a <<
则 ?π=?l
r B l B 2d 2
222
)
(a b I a r I ππππ--=∑ )
(2)
(22220a b r a r I B --=πμ
【例题8】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，如题9-16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： 由磁场的安培环路定理：
?
∑μ=?L
I
l B 0d
(1)a r < 2
2
2R Ir r B μπ= 202R 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 0222
202μμπ+---= )
(2)(2
2220b c r r c I B --=πμ (4)c r
> 02=r B π 0=B
题8图题9图
【例题9】在半径为R 的长直圆柱形导体内部，与轴线平行地挖成一半径为r 的长直圆柱形空腔，两轴间距离为a ,且a ＞r ，横截面如题9-17图所示．现在电流I 沿导体管流动，电流均匀分布在管的横截面上，而电流方向与管的轴线平行．求：
(1)圆柱轴线上的磁感应强度的大小；（2)空心部分轴线上的磁感应强度的大小． （补偿法） 解：空间各点磁场可看作半径为R ，电流1I 均匀分布在横截面上的圆柱导体和半径为r 电流2I -均匀分布在横截面上的圆柱导体磁场之和． (1)圆柱轴线上的O 点B 的大小： 电流1I 产生的01
=B ，电流2I -产生的磁场
2
22
020222r R Ir a a I B -=
=πμπμ∴ )
(22
2
2
00
r R a Ir B -=
πμ
(2)空心部分轴线上O '点B 的大小：
电流2I 产生的02='B ，电流1I 产生的222
022r R Ia a B -πμ=')
(22
20r R Ia -=πμ ∴ )
(22200
r R Ia
B -=
'πμ
【例题10】如图所示，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．
解： ?
?=A
B
AB
B l I F
d 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 d 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
方向垂直BC 向上，大小
?
+πμ=a
d d
Bc r
I l
I F 2d 102∵ ?
=
45cos d d r l ∴ ?
++π
μ=?πμ=a
d a
BC
d a
d I I r r I I F ln
245cos 2d 210120
【例题11】在磁感应强度为B
的均匀磁场中，垂直于磁场方向的平面内有一段载流弯曲导线，电流为I
．求
其所受的安培力．从此题中可以得到什么启示？
解：在曲线上取l d
则 ??=b
a
ab B l I F d
∵ l d 与B 夹角l d <，2
π
>=
B
不变，B
是均匀的．
∴ ???=?=?=b a
b a
ab
B I B l I B l I F
)d (d
方向⊥ab 向上，大小BI F ab
=ab
结论：均匀磁场中载流弯曲导线所受安培力等效于首尾之间的直导线受力。
【例题12】 如图所示，在长直导线
AB
内通以电流1I =20A ，在矩形线圈CDEF 中通有电流2I =10 A ，AB 与线圈共面，且CD ，EF 都与AB
平行．已知a =9.0cm,b =20.0cm,d =1.0 cm ，求：
(1)导线
AB
的磁场对矩形线圈每边所作用的力；
(2)矩形线圈所受合力和合力矩． 解
：
(1)
CD
F 方向垂直
CD
向左，大小
41
02100.82-?==d
I b
I F CD πμ N 同理FE F
方向垂直FE 向右，大小51
02100.8)
(2-?=+=a d I b
I F FE πμ N
CF F 方向垂直CF 向上，大小为?+-?=+πμ=πμ=a d d
CF d
a d I I r r I I F 52102
10102.9ln 2d 2 N ED F
方向垂直ED 向下，大小为5102.9-?==CF ED F F N
(2)合力ED CF FE CD F F F F F
+++=方向向左，大小为：4102.7-?=F N
∵ 线圈与导线共面 合力矩0=M
．
【例题13】 一长直导线通有电流1I ，旁边放一导线ab 长为l ，a 端距长直导线为d ，其中通有电流2I ，且两者共面，如图所示．求导线ab 所受作用力以及对O 点的力矩．
解：在ab 上取r d ，它受力ab F ⊥
d 向上，大小为： r
I r
I F πμ2d d 102=
)ln(2d 2d F 2102
10d
d l I I r r I
I F l
d d
+===?
?+πμπ
μ 方向竖直向上。
F d 对O 点力矩F r M
?=d
M
d 方向垂直纸面向外，大小为：r I I F r M
d 2d d 2
10π
μ=
= ??
=
=
=b
a
b
a
l I I r I I M M π
μπ
μ2d 2d 2
10210 第八章 电磁感应
重点：法拉第电磁感应定律、磁通量、感应电动势（感生和动生）。 主要公式：
12．磁通量：??=S
m S d B
φ
3．动生电动势()?=??=??βαεcos )sin (dl vB l d B v l
l
?
?.;
方向的夹角的方向与是的夹角与是L B v B v
βα
注：感应电动势的方向沿B v
?的方向，从低电势指向高电势。
【例题1】一半径r =10cm 的圆形回路放在B =0.8T 的均匀磁场中．回路平面与B
垂直．当回路半径以
恒定速率
t
r d d =80cm ·s -1
收缩时，求回路中感应电动势的大小．
解: 回路磁通 2πr B BS m ==Φ
感应电动势大小 40.0d d π2)π(d d d d 2====
t
r
r B r B t t m Φε
V 方向与cbadc 相反，即顺时针方向．
【例题2】如图所示，载有电流I 的长直导线附近，放一导体半圆环MeN 与长直导线共面，且端点MN 的连线与长直导线垂直．半圆环的半径为b ，环心O 与导线相距a ．设半圆环以速度v 平行导线平移．求半圆环内感应电动势的大小和方向及MN 两端的电压 N M
U U -．
解: 作辅助线MN ，则在MeNM 回路中，沿v
方向运动时0d =m Φ
∴0=MeNM ε即 MN MeN εε=
又∵?
+-<+-=
=b
a b a MN
b
a b
a Iv l vB 0ln 2d
cos 0πμπε
所以MeN ε沿NeM 方向，大小为 b
a b
a Iv -+ln 20πμ M
点电势高于N 点电势，即b
a b
a Iv U U N M
-+=
-ln 20πμ 【例题3】如图所示，在两平行载流的无限长直导线的平面内有一矩形线圈．两导线中的电流方向相反、大小相等，且电流以
t
I
d d 的变化率增大，求：
(1)任一时刻线圈内所通过的磁通量； (2)线圈中的感应电动势． 解: 以向外磁通为正则 (1)
]ln [ln
π2d π2d π2000d
a
d b a b Il
r l r I
r l r I
a
b b a
d d m +-+=
-=?
?
++μμμΦ
(2) t
I
b a b d a d l t d d ]ln [ln π2d d 0+-+=-=μΦε 【例题4】如图所示，用一根硬导线弯成半径为r 的一个半圆．令这半圆形导线在磁场中以频率f
绕图中
半圆的直径旋转．整个电路的电阻为R ．求：感应电流的最大
值．
解: )cos(2
π02
?ωΦ+=?=t r B S B m
∴
Bf
r f r B r B t r B t m m i 222
202ππ22
π2π)
sin(2
πd d ===+=-=ωε?ωωΦε∴ R
Bf
r R I m
22π==ε
【例题5】如图所示，长直导线通以电流I =5A ，在其右方放一长方形线圈，两者共面．线圈长b =0.06m ，宽a =0.04m ，线圈以速度v =0.03m ·s -1
垂直于直线平移远离．求：d =0.05m 时线圈中感应电动势的大小
和方向． 解:
AB 、CD 运动速度v
方向与磁力线平行，不产生感应电动势．
DA 产生电动势?==??=A
D I vb vBb l B v d
2d )(01πμε
BC 产生电动势)
(π2d )(02d a I
vb
l B v C B
+-=??=?με
∴回路中总感应电动势8021106.1)11
(π2-?=+-=
+=a
d d Ibv μεεε
V 方向沿顺时针．
【例题6】长度为l 的金属杆ab 以速率v 在导电轨道abcd
上平行移动．已知导轨处于均匀磁场B 中，
B 的方向与回路的法线成60°角(如题10-8图所示)，B
的大小为B =kt (k 为正常)．设t =0时杆位于cd 处，求：任一时刻t 导线回路中感应电动势的大小和方向． 解
:
?==?=?=222
1
2160cos d klvt lv kt Blvt S B m Φ
∴ klvt t
m
-=-
=d d Φε
即沿abcd 方向顺时针方向．
【例题7】一矩形导线框以恒定的加速度向右穿过一均匀磁场区，B
的方向如图所示．取逆时针方向为电
流正方向，画出线框中电流与时间的关系(设导线框刚进入磁场区时t =0)． 解: 如图逆时针为矩形导线框正向，则进入时0d d <Φ
t
,0>ε；
在磁场中时
0d d =t
Φ
,0=ε；
出场时
0d d >t
Φ
，0<ε，故t I -曲线如图(b)所示. 【例题8】导线ab 长为l ，绕过O 点的垂直轴以匀角速ω转动，aO =3
l
磁感应强度B 平行于转轴，如图10-10所示．试求： （1）ab 两端的电势差；
（2）b a ,两端哪一点电势高? 解: (1)在Ob 上取dr r r +→一小段
则?
==320
292d l Ob
l B r rB ωωε同理?==30218
1
d l
Oa l B r rB ωωε
∴226
1
)92181(l B l B Ob aO ab ωωεεε=+-
=+= (2)∵ 0>ab ε 即0<-b a U U ∴b 点电势高．
【例题9】如图所示，长度为b 2的金属杆位于两无限长直导线所在平面的正中间，并以速度v
平行于两直导线运动．两直导线通以大小相等、方向相反的电流I ，两导线相距2a ．试求：金属杆两端的电势差及其方向．
解：在金属杆上取r d 距左边直导线为r ，则 b
a b a Iv r r a r Iv l B v b a b a B
A AB
-+-=-+-=??=??+-ln d )211(2d )(00πμπμε
∵ 0 ∴实际上感应电动势方向从A B →，即从图中从右向左， 期末练习一 一、选择题 、关于库仑定律，下列说法正确的是（ ） ．库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的球体； ．根据2021π4r q q F ε=，当两电荷间的距离趋于零时，电场力将趋向无穷大； ．若点电荷1q 的电荷量大于2q 的电荷量，则1q 对2q 的电场力大于2q 对1q 的电场力； ．库仑定律和万有引力定律的表达式相似，都是平方反比律。 、点电荷Q 被曲面S 所包围，从无穷远处引入另一点电荷q 至曲面外一点，如图，则引入前后（ ） ．曲面S 的电场强度通量不变，曲面上各点场强不变； ．曲面S 的电场强度通量变化，曲面上各点场强不变； ．曲面S 的电场强度通量变化，曲面上各点场强变化； ．曲面S 的电场强度通量不变，曲面上各点场强变化； 、如图所示，真空中有一电量为 Q 的点电荷，在与它相距为r 的A 点处有一检验电荷 q ，现使检验电荷 q 从A 点沿半圆弧轨道运动到B 点，则电场力做功为（ ） ．0； ．r r Qq 2π420?ε； ．r r Qq ππ420?ε； ．2ππ42 20r r Qq ?ε。 、已知厚度为d 的无限大带电导体板，两表面上电荷均匀分布，电荷面密度均为σ，如图所示。则板外两侧电场强度的大小为（ ） ．02εσ=E ； ．0 2εσ=E ； ．0 εσ= E ； ．0=E 。 、将平行板电容器的两极板接上电源，以维持其间电压不变，用相对介电常数为r ε的均匀电介质填满板间，则下列说法正确的是（ ） ．极板间电场强度增大为原来的r ε倍； ．极板上的电量不变； ．电容增大为原来的r ε倍； ．以上说法均不正确。 、两个截面不同的铜杆串联在一起，两端加上电压为U ，设通过细杆和粗杆的电流、电流密度大小、杆内的电场强度大小分别为1I 、1j 、1E 与2I 、2j 、2E ，则（ ） ．21I I =、21j j >、21E E >； ．21I I =、21j j <、21E E <； ．21I I <、21j j >、21E E > ； ．21I I <、21j j <、21E E < 。 、如图所示，A A '、B B '为两个正交的圆形线圈，A A '的半径为R ，通电流为I ，B B '的半径为R 2，通电流为I 2，两线圈的公共中心O 点的磁感应强度大小为（ ） ．R I B 20μ=； ．R I B 0μ=； ．R I B 220μ= ； ．0=B 。 、如图所示，M 、N 为水平面内两根平行金属导轨，ab 与cd 为垂直于导轨并可在其上自由滑动的两根直裸导线，外磁场垂直于水平面向上，当外力使ab 向右平移时，cd 将（ ）。．不动； ．转动； ．向左移动； ．向右移动。 、E 和W E 分别表示静电场和感生电场的电场强度，下列关系式中正确的是（ ） ．0d =??L l E 、0d =??L W l E ； ．0d ≠??L l E 、0d ≠??L W l E ； ．0d =??L l E 、0d ≠??L W l E ； ．0d ≠??L l E 、0d =??L W l E 。 《大学物理》上册复习纲要 第一章 质点运动学 一、基本要求： 1、 熟悉掌握描述质点运动的四个物理量——位置矢量、位移、速度和加速度。会处理两类问题：（1）已知运动方程求速度和加速度；（2）已知加速度和初始条件求速度和运动方程。 2、 掌握圆周运动的角速度、角加速度、切向加速度和法向加速度。 二、内容提要： 1、 位置矢量： k z j y i x r ++= 位置矢量大小： 2 22z y x ++= 2、 运动方程：位置随时间变化的函数关系 k t z j t y i t x t r )()()()(++= 3、 位移?： z y x ?+?+?=? r s z y x ?≠?≠?+?+?=222)()()( 无限小位移：dr ds k dz j dy i dx r d ≠=++=???? 4、 瞬时速度： dt r d v = dt ds = = 5、 瞬时加速度： k dt z d j dt y d i dt x d k dt dv j dt dv i dt dv a z y x 222222++=++= 6、 圆周运动： 角速度dt d θω= 角加速度 22 dt d dt d θωα== 法向加速度速度方向的变化）(2 n n e r v a = 切向加速度速度大小的变化）(t αr e dt dv a t == 例题：1.质点运动学（一）：2，4，5，8；2.质点运动学（二）：1，2，3，5； 第二章 牛顿定律 一、 基本要求： 1、 理解牛顿定律的基本内容； 2、 熟练掌握应用牛顿定律分析问题的思路和解决问题的方法。能以微积分为工具，求解一维变力作用下的简单动力学问题。 二、 内容提要： 1、 牛顿第二定律: a m F = 指合外力 合外力产生的加速度 在直角坐标系中： x x ma F = y y ma F = z z ma F = 在曲线运动中应用自然坐标系: r v m ma F n n 2 == dt dv m ma F t t == 例题：3、牛顿定律 2，3，5，8，9 第三章 动量守恒定律和能量守恒定律 一、 基本要求： 1、 理解动量、冲量概念，掌握动量定理和动量守恒定律，并能熟练应用。 2、 掌握功的概念，能计算变力作功，理解保守力作功的特点及势能的概念。 3、 掌握动能定理、功能原理和机械能守恒定律并能熟练应用。 二、 内容提要 （一） 冲量 1、 冲量: )212 1 t t dt F I t t -?=? 2、 动量: m = 3、 质点的动量定理: 12 2 1 m m dt t t -=?? 4、 动量守恒定律 条件：系统所受合外力为零或合外力在某方向上的分量为零； ∑-==n i i i m 1 恒矢量 1 大学物理期末考试试卷 一、填空题（每空2分，共20分） 1.两列简谐波发生干涉的条件是 ， ， 。 2．做功只与始末位置有关的力称为 。 3．角动量守恒的条件是物体所受的 等于零。 4．两个同振动方向、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 。 5．波动方程 ??? ?? -=c x t A y ωcos 当x=常数时的物理意义是 。 6．气体分子的最可几速率的物理意义 是 。 7．三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 4:2:1)(:)(:)(2 /122/122/12=C B A v v v ，则压强之比=C B A P P P :: 。 8．两个相同的刚性容器，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 。 二、选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分） 1. 一个质点作圆周运动时，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，法向加速度改变。 D. 切向加速度一定改变，法向加速度不变。 2. 一个物体沿固定圆弧光滑轨道由静止下滑，在下滑过程中( ) A. 它的加速度方向永远指出圆心,其速率保持不变. B. 它受到的轨道的作用力的大小不断增加. C. 它受到的合外力的大小变化,方向永远指向圆心. D. 它受到的合外力的大小不变,其速率不断增加. 3. 一质量为m,长度为L 的匀质细杆对过杆中点且垂直的轴的转动惯量为( ) A. 2 21mL B. 23 1mL C. 241mL D. 2121mL 4.物体A 的质量是B 的2倍且静止,物体B 以一定的动能E 与A 碰撞后粘在一块并以共 同的速度运动, 碰撞后两物体的总动能为( ) A. E B. E/2 C. E/3 D. 2E/3 5.一质量为0.02kg 的弹簧振子, 振幅为0.12m, 周期为2s,此振动系统的机械能为 ( ) A. 0.00014J 6. 有两个倾角不同、高度相同、质量一样的斜面放在光滑的水平面上，斜面是光滑的，有两个一样的物块分别从这两个斜面的顶点由静止开始下滑，则（ ） A ．物块到达斜面底端时的动量相等。 B ．物块到达斜面底端时的动能相等。 C ．物块和斜面组成的系统，机械能不守恒。 D ．物块和斜面组成的系统水平方向上动量守恒。 7. 假设卫星环绕地球作椭圆运动，则在运动过程中，卫星对地球中心的（ ） A ．角动量守恒，动能守恒。 B ．角动量守恒，机械能守恒。 C ．角动量不守恒，机械能守恒。 D ．角动量不守恒，动量也不守恒。 8.把理想气体的状态方程写成=T PV 恒量时，下列说法中正确的是 ( ) A. 对一定质量的某种气体，在不同状态下，此恒量不等， B. 对摩尔数相同的不同气体，此恒量相等， C. 对不同质量的同种气体，此恒量相等， D. 以上说法都不对。 1．一质点沿半径为R的圆周作匀速率运动，每t时间转一圈，在2t时间间隔内，其平均速度大小和平均速率大小分别为（） （A）（B）（C）（D） 2．一飞轮半径为2米，其角量运动方程为，则距轴心1米处的点在2秒末的速率和切向加速度为（） （A）（B）（C）（D） 3．一人以速率=5m/s骑自行车向北行驶，人测得风以相同的速率从西偏北方向吹来，则风的实际风速是（ ） （A）方向西偏南 （B）方向东偏北 （C）方向西偏南 （D）方向东偏北 4．一质量为m的质点在xoy平面上运动，其位置矢量为，则质点 在到时间内所受合力的冲 量为（） （A）（B）（C）（D） 5．木棒可绕固定的水平光滑轴在竖直平面内转动，木棒静止在竖直位置，一子弹垂直于棒射入棒内，使棒与子弹共同上摆。在子弹 射入木棒的过程中，棒与子弹组成的系统的机械能、动量、角动 量分别（） （A）不守恒、不守恒、守恒（B）不守恒、守恒、守恒（C）守恒、守恒、守恒 （D）无法确定 6．对驻波有下面几种说法：(1)相邻波节间的质点振动相位相同； (2)相邻波腹间的质点振动位相相同；(3)任一波节两侧的质点振 动相位相反；(4)相邻波腹和相邻波节间的距离都是。在上述方法 中： ( ) （A）(1)(2)(3)(4)都对（B）(1)(3)(4)对（C）(2) (3)对（D）(1) (4)对 7．两种气体自由度数目不同，温度相同，摩尔数相同，下面哪 种叙述正确： ( ) （A）平均平动动能、平均动能、内能都相同；（B）平均平动动能、平均动能、内能都不同； （C）平均平动动能相同，平均动能、内能都不同；（D）平均平动动能、平均动能不同，内能相同。 8．一瓶氖气和一瓶氮气密度相同，分子平均平动动能相同，且它 们都处于平衡状态，则它们( ) （A）温度相同，压强相同；（B）温度、压强都不同； （C）温度相同，但>（D）温度相同，但> 9．关于狭义相对论的时空观，有下面几种说法：(1)在同一惯性系 中同时同地发生的事件，在其它任意惯性系也是同时同地发生 的，(2)在某个惯性系中同时但不同地发生的事情，在其它惯性 系一定是不同时的；(3)时空是绝对的；在上述说法中： ( ) （A）(1)(2)对 （B）只有(1)对 （C）只有(2)对（D）只有(3)对 10．理想气体体积为 V ，压强为 p ，温度为 T ,一个分子的质量为m ，k 为玻尔兹曼常量，R 为摩尔气体常量，则该理想气体的分 子数为（ ） （A） （B） （C） （D） 二、 1．一质点沿ox轴运动，坐标与时间的变化关系为，则该质点是 （1）。（①变速直线运动，②匀速直线运动） 2．一质量为m的小球以与地的仰角θ=600的初速度从地面抛出,若 忽略空气阻力，则质点落地时相对于抛出点的动量增量大小 为 （2） ，方向为（3）。 3．对于任意保守力，则（4）。 4． 狭义相对论的两条基本原理是相对性原理和（5）。 5．室内生起炉子后，温度从150C上升到270C，设升温过程中，室 1某质点的运动学方程x=6+3t-5t 3，则该质点作 （ D ） （A ）匀加速直线运动，加速度为正值 （B ）匀加速直线运动，加速度为负值 （C ）变加速直线运动，加速度为正值 （D ）变加速直线运动，加速度为负值 2一作直线运动的物体，其速度x v 与时间t 的关系曲线如图示。设21t t →时间内合力作功为A 1，32t t →时间内合力作功为A 2，43t t → ，则下述正确都为（C ） （A ）01?A ，02?A ，03?A （B ）01?A ，02?A ， 03?A （C ）01=A ，02?A ，03?A （D ）01=A ，02?A ，03?A 3 关于静摩擦力作功，指出下述正确者（ C ） （A ）物体相互作用时，在任何情况下，每个静摩擦力都不作功。 （B ）受静摩擦力作用的物体必定静止。 （C ）彼此以静摩擦力作用的两个物体处于相对静止状态，所以两个静摩擦力作功之和等于零。 4 质点沿半径为R 的圆周作匀速率运动，经过时间T 转动一圈，那么在2T 的时间内，其平均速度的大小和平均速率分别为（B ） （A ） ， （B ） 0， （C ）0， 0 （D ）T R π2， 0 5、质点在恒力F 作用下由静止开始作直线运动。已知在时间1t ?内，速率由0增加到υ； 在2t ?内，由υ增加到υ2。设该力在1t ?内，冲量大小为1I ，所作的功为1A ；在2t ?内，冲量大小为2I ，所作的功为2A ，则（ D ） A ．2121;I I A A <= B. 2121;I I A A >= C. 2121;I I A A => D. 2121;I I A A =< 6如图示两个质量分别为B A m m 和的物体A 和B 一起在水平面上沿x 轴正向作匀减速直线运动，加速度大小为a ，A 与B 间的最大静摩擦系数为μ，则A 作用于B 的静摩擦力F 的大小和方向分别为（D ） 轴正向相反与、轴正向相同 与、轴正向相同 与、轴正向相反 与、x a m D x a m x g m x g m B B B B ,,C ,B ,A μμT R π2T R π2T R π2t 《大学物理》上册复习纲要 第一章 质点运动学 一、基本要求： 1、 熟悉掌握描述质点运动的四个物理量——位置矢量、位移、速度和加速度。会处理两类问题：（1）已知运动方程求速度和加速度；（2）已知加速度和初始条件求速度和运动方程。 2、 掌握圆周运动的角速度、角加速度、切向加速度和法向加速度。 二、内容提要： 1、 位置矢量： z y x ++= 位置矢量大小： 2 22z y x ++= 2、 运动方程：位置随时间变化的函数关系 t z t y t x t )()()()(++= 3、 位移?： z y x ?+?+?=? 无限小位移：k dz j dy i dx r d ++= 4、 速度： dt dz dt dy dt dx ++= 5、 加速度：瞬时加速度： k dt z d j dt y d i dt x d k dt dv j dt dv i dt dv a z y x 222222++=++= 6、 圆周运动： 角位置θ 角位移θ? 角速度dt d θω= 角加速度22dt d dt d θ ωα== 在自然坐标系中：t n t n e dt dv e r v a a +=+=2 三、 解题思路与方法： 质点运动学的第一类问题：已知运动方程通过求导得质点的速度和加速度，包括它沿各坐标轴的分量； 质点运动学的第二类问题：首先根据已知加速度作为时间和坐标的函数关系和必要的初始条件，通过积分的方法求速度和运动方程，积分时应注意上下限的确定。 第二章 牛顿定律 一、 基本要求： 1、 理解牛顿定律的基本内容； 2、 熟练掌握应用牛顿定律分析问题的思路和解决问题的方法。能以微积分为工具，求解一维变力作用下的简单动力学问题。 二、 内容提要： 1、 牛顿第二定律: a m F = 指合外力 a 合外力产生的加速度 在直角坐标系中： x x ma F = y y ma F = z z ma F = 在曲线运动中应用自然坐标系: r v m ma F n n 2 == dt dv m ma F t t == 三、 力学中常见的几种力 1、 重力: mg 2、 弹性力: 弹簧中的弹性力kx F -= 弹性力与位移成反向 3、 摩擦力：摩擦力指相互作用的物体之间，接触面上有滑动或相对滑动趋势产生的一种阻碍相对滑动的力，其方向总是与相对滑动或相对滑动的趋势的方向相反。 滑动摩擦力大小: N f F F μ= 静摩擦力的最大值为：N m f F F 00μ= 0μ静摩擦系数大于滑动摩擦系数μ 第三章 动量守恒定律和能量守恒定律 一、 基本要求： 1、 理解动量、冲量概念，掌握动量定理和动量守恒定律，并能熟练应用。 2、 掌握功的概念，能计算变力作功，理解保守力作功的特点及势能的概念。 3、 掌握动能定理、功能原理和机械能守恒定律并能熟练应用。 4、 了解完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞的特点。 二、 内容提要 （一） 冲量 上海电机学院2015–2016学年第2学期 （533008B1）《大学物理(1)》课程期末考试试卷 开课学院：数理教学部 考试时间：120分钟 A 卷 计算器 草稿纸 答题卡 考试形式:开卷□/闭卷 考生姓名： 学号： 班级： 注 意 事 项： 1. 本试卷共8页，包含试卷纸和答题纸两部分。考试结束后，请将试卷纸和答题纸一并交回。 2. 答题前，请考生务必将自己的姓名、学号、班级写在试卷纸和答题纸上相应的位置处。 3. 全部题目的答案请填写在答题纸上相应位置处，填写在试卷纸上的答案一律无效。 一、填空题（共28分，每空格2分） 1. 一旋转的盘，其角标由下式给出：2323t t θπ=++（SI ），则任意时刻的角速度为【1】 rad/s ，任意时刻的角加速度为【2】 rad/ s 2，盘上距盘心0.5m 处一点任意时刻的速率为【3】 m/s 。 2. 物体在恒力F 作用下作直线运动，在时间1t ?内速度由0增加到v , 在时间2t ?内速度由v 增加到2v 。设F 在1t ?内作的功是W 1，冲量是I 1；在2t ?内作的功是W 2，冲量是I 2,那么W 1_【4】 __W 2， I 1_【5】_I 2。（填>、<或=） 3. 如图1所示，一根长为L 、质量为m 的匀质细杆可绕一端O 定轴旋转，则其转动惯量为 【6】 ，当杆从水平位置开始下摆时，其角加速度为 【7】 。 4. 一质点同时参与两个在同一直线上的简谐振动，其振动的方程分别为：12cos(56)x A t ωπ=+， 2cos(6)x A t ωπ=-，则其合振动的振幅为【8】 ，初相位为 【9】 。 5. 刚性双原子分子理想气体，分子的平均平动动能为【10】 ，1mol 这种气体的内能为 【11】 。 图1 T m B μ m B m A μ (A) (B) 图2 o x B r ? A r B r y A r ? s ? 第一章质点运动学主要内容 一. 描述运动的物理量 1. 位矢、位移和路程 由坐标原点到质点所在位置的矢量r 称为位矢 位矢r xi yj =+,大小 22r r x y ==+ 运动方程 ()r r t = 运动方程的分量形式() ()x x t y y t =???=?? 位移是描述质点的位置变化的物理量 △t 时间内由起点指向终点的矢量B A r r r xi yj =-=?+?△，22r x y =?+?△ 路程是△t 时间内质点运动轨迹长度s ?是标量。 明确r ?、r ?、s ?的含义(?≠?≠?r r s ) 2. 速度（描述物体运动快慢和方向的物理量） 平均速度 x y r x y i j i j t t t 瞬时速度(速度) t 0r dr v lim t dt ?→?== ?(速度方向是曲线切线方向) j v i v j dt dy i dt dx dt r d v y x +=+==，2222y x v v dt dy dt dx dt r d v +=??? ??+??? ??== ds dr dt dt = 速度的大小称速率。 3. 加速度(是描述速度变化快慢的物理量） 平均加速度v a t ?=? 瞬时加速度(加速度) 220lim t d d r a t dt dt υυ→?===?△ a 方向指向曲线凹向j dt y d i dt x d j dt dv i dt dv dt v d a y x 2222+=+== 2 2222222 2 2???? ??+???? ??=? ?? ? ? ?+??? ??=+=dt y d dt x d dt dv dt dv a a a y x y x 二.抛体运动 热学 1．将容器中理想气体的温度提高为原来的4倍，分子的平均速率将增大为原来的。2．1mol氢气的定容热容与一定量氧气的定压热容相等，则氧气的摩尔数为___________。3．1mol理想气体，已知它的状态参量同时满足p/T=A和V/T=B，则它的温度T=_________R(R为摩尔气体常数)． 4.某理想气体分子在温度T l和T2时的麦克斯韦速率分布曲线如图所示，两温度下相应的分子平均速率分别为1υ和2υ，则( ) A.T1>T2，1υ<2υ B.T1>T2，1υ>2υ C.T1 《大学物理（下）》期末考试（A 卷） 一、选择题(共27分) 1. (本题3分) 距一根载有电流为3×104 A 的电线1 m 处的磁感强度的大小为 (A) 3×10-5 T ． (B) 6×10-3 T ． (C) 1.9×10-2T ． (D) 0.6 T ． (已知真空的磁导率μ0 =4π×10-7 T ·m/A) ［ ］ 2. (本题3分) 一电子以速度v 垂直地进入磁感强度为B 的均匀磁场中，此电子在磁场中运动轨道所围的面积内的磁通量将 (A) 正比于B ，反比于v 2． (B) 反比于B ，正比于v 2． (C) 正比于B ，反比于v ． (D) 反比于B ，反比于v ． ［ ］ 3. (本题3分) 有一矩形线圈AOCD ，通以如图示方向的电流I ，将它置于均匀磁场B 中，B 的方向与x 轴正方向一致，线圈平面与x 轴之间的夹角为α，α < 90°．若AO 边在y 轴上，且线圈可绕y 轴自由转动，则线圈将 (A) 转动使α 角减小． (B) 转动使α角增大． (C) 不会发生转动． (D) 如何转动尚不能判定． ［ ］ 4. (本题3分) 如图所示，M 、N 为水平面内两根平行金属导轨，ab 与cd 为垂直于导轨并可在其上自由滑动的两根直裸导线．外磁场垂直水平面向上．当外力使 ab 向右平移时，cd (A) 不动． (B) 转动． (C) 向左移动． (D) 向右移动．［ ］ 5. (本题3分) 如图，长度为l 的直导线ab 在均匀磁场B 中以速度v 移动，直导线ab 中的电动势为 (A) Bl v ． (B) Bl v sin α． (C) Bl v cos α． (D) 0． ［ ］ 6. (本题3分) 已知一螺绕环的自感系数为L ．若将该螺绕环锯成两个半环式的螺线管，则两个半环螺线管的自感系数 c a b d N M B 大学物理复习提纲(下 册) 大学物理复习纲要（下册） 第九章 静电场 一、 基本要求 1、 理解库仑定律 2、 掌握电场强度和电势概念 3、 理解静电场的高斯定理和环路定理 4、 熟练掌握用点电荷场强公式和叠加原理以及高斯定理求带电系统电场强度的方法 5、 熟练掌握用点电荷的电势公式和叠加原理以及电势的定义式来求带电系统电势的方法 二、 内容提要 1、 静电场的描述 描述静点场有两个物理量。电场强度和电势。电场强度是矢量点函数，电势是标量点函数。如果能求出带电系统的电场强度和电势分布的具体情况。这个静电场即知。 （1） 电场强度 0 q E = 点电荷的场强公式 r e r q 2041 πε= （2） 电势 a 点电势 0 .a a V E dl =? （00V =） （3） a 、b 两点的电势差 .b ab a b a V V V E dl =-=? （4） 电场力做功 00.()b a b a W q E dl q V V ==-? （5） 如果无穷远处电势为零，点电荷的电势公式： 04a q V r πε= 2、表征静电场特性的定理 (1)真空中静电场的高斯定理： 1 .n i i s q E d s ε== ∑? 高斯定理表明静电场是个有源场，注意电场强度通量只与闭合曲面内的电荷有关，而闭合面上的场强和空间所有电荷有关 （2）静电场的环路定理： .0l E dl =? 表明静电场是一种保守场，静电力是保守力，在静电场中可以引入电势的概念。 3、电场强度计算 （1） 利用点电荷的场强公式和叠加原理求 点电荷 2101 4n i i i q E r πε== ∑ 带电体 2014r dq E e r πε=? （2） 高斯定理求E 高斯定理只能求某些对称分布电场的电场强度，用高斯定理求电场强度关键在于做出一个合适的高斯面。 4、电势计算 （1）用电势的定义求电势（E 的分布应该比较容易求出）.a a V E dl =? 电势零点 （2）利用点电荷的电势公示和电势叠加原理求电势： 01 4P dq V r πε=? 第十章 静电场中的导体和电介质 一、基本要求 1、 理解静电场中的导体的静电平衡条件，能从平衡条件出发分析导体上电荷分布和电场分布。 《大学物理》（下）期末统考试题（A 卷） 说明 1考试答案必须写在答题纸上，否则无效。请把答题纸撕下。 一、 选择题（30分，每题3分） 1．一质点作简谐振动，振动方程x=Acos(ωt+φ)，当时间t=T/4(T 为周期)时，质点的速度为： (A) -Aωsinφ； (B) Aωsinφ； (C) -Aωcosφ； (D) Aωcosφ 参考解：v =dx/dt = -Aωsin (ωt+φ) ,cos )sin(4 2 4/?ω?ωπA A v T T T t -=+?-== ∴选(C) 2．一弹簧振子作简谐振动，当其偏离平衡位置的位移的大小为振幅的1/4时，其动能为振动总能量的 (A) 7/6 (B) 9/16 (C) 11/16 （D ）13/16 (E) 15/16 参考解：,1615)(221242122122 1221=-=kA k kA kA mv A ∴选（E ） 3.一平面简谐波在弹性媒质中传播，在媒质质元从平衡位置运动到最大位移处的过程中： (A) 它的动能转换成势能． (B) 它的势能转换成动能． (C) 它从相邻的一段质元获得能量其能量逐渐增大． (D) 它把自己的能量传给相邻的一段质元，其能量逐渐减小． 参考解：这里的条件是“平面简谐波在弹性媒质中传播”。由于弹性媒质的质元在平衡位置时的形变最大，所以势能动能最大，这时动能也最大；由于弹性媒质的质元在最大位移处时形变最小，所以势能也最小，这时动能也最小。质元的机械能由最大变到最小的过程中，同时也把该机械能传给相邻的一段质元。∴选（D ） 4．如图所示，折射率为n 2、厚度为e 的透明介质薄膜 的上方和下方的透明介质的折射率分别为n 1和n 3，已知n 1 ＜n 2＜n 3．若用波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜 上，则从薄膜上、下两表面反射的光束①与②的光程差是 (A) 2n 2 e ． (B) 2n 2 e －λ / 2 . (C) 2n 2 e －λ． (D) 2n 2 e －λ / (2n 2)． 参考解：半波损失现象发生在波由波疏媒质到波密媒质的界面的反射现象中。两束光分别经上下表面反射时，都是波疏媒质到波密媒质的界面的反射，同时存在着半波损失。所以，两束反射光的光程差是2n 2 e 。 ∴选（A ） 5．波长λ=5000?的单色光垂直照射到宽度a=0.25mm 的单缝上，单缝后面放置一凸透镜，在凸透镜的焦平面上放置一屏幕，用以观测衍射条纹，今测得屏幕上中央明条纹一侧第三个暗条纹和另一侧第三个暗条纹之间的距离d=12mm ，则凸透镜的焦距f 为： (A) 2m (B) 1m (C) 0.5m (D) 0.2m ； (E) 0.1m 参考解：由单缝衍射的暗纹公式, asin φ = 3λ， 和单缝衍射装置的几何关系 ftg φ = d/2， 另，当φ角很小时 sin φ = tg φ， 有 1103 310500061025.0101232==?=---?????λa d f (m ) , ∴选（B ） 6．测量单色光的波长时，下列方法中哪一种方法最为准确? (A) 双缝干涉 (B) 牛顿环 (C) 单缝衍射 (D) 光栅衍射 参考解：从我们做过的实验的经历和实验装置可知，最为准确的方法光栅衍射实验，其次是牛顿环实验。 ∴选（D ） 7．如果两个偏振片堆叠在一起，且偏振化方向之间夹角为60°，光强为I 0的自然光垂直入射在偏振片上，则出射光强为 (A) I 0 / 8． (B) I 0 / 4． (C) 3 I 0 / 8． (D) 3 I 0 / 4． 参考解：穿过第一个偏振片自然光的光强为I 0/2。随后，使用马吕斯定律，出射光强 8102021 60cos I I I == ∴ 选（A ） n 3 第2章质点动力学 一、质点： 是物体的理想模型。它只有质量而没有大小。平动物体可作为质点运动来处理，或物体的形状大小对物体运动状态的影响可忽略不计是也可近似为质点。 二、力： 是物体间的相互作用。分为接触作用与场作用。在经典力学中，场作用主要为万有引力（重力），接触作用主要为弹性力与摩擦力。 1、弹性力：（为形变量） 2、摩擦力：摩擦力的方向永远与相对运动方向（或趋势）相反。 固体间的静摩擦力：（最大值） 固体间的滑动摩擦力： 3、流体阻力：或。 4、万有引力： 特例：在地球引力场中，在地球表面附近：。 式中R为地球半径，M为地球质量。 在地球上方（较大），。 在地球内部（），。 三、惯性参考系中的力学规律牛顿三定律 牛顿第一定律：时，。牛顿第一定律阐明了惯性与力的概念，定义了惯性系。 牛顿第二定律： 普遍形式：； 经典形式：（为恒量） 牛顿第三定律：。 牛顿运动定律是物体低速运动（）时所遵循的动力学基本规律，是经典力学的基础。 四、非惯性参考系中的力学规律 1、惯性力： 惯性力没有施力物体，因此它也不存在反作用力。但惯性力同样能改变物体相对于参考系的运动状态，这体现了惯性力就是参考系的加速度效应。 2、引入惯性力后，非惯性系中力学规律： 五、求解动力学问题的主要步骤 恒力作用下的连接体约束运动：选取研究对象，分析运动趋势，画出隔离体示力图，列出分量式的运动方程。 变力作用下的单质点运动：分析力函数，选取坐标系，列运动方程，用积分法求解。 第3章机械能和功 一、功 1、功能的定义式： 恒力的功： 变力的功： 2、保守力 若某力所作的功仅取决于始末位置而与经历的路径无关，则该力称保守力。或满足下述关 第三军医大学2011-2012学年二学期 课程考试试卷(A 卷) 课程名称：大学物理 考试时间：120分钟 年级：xxx 级 专业： xxx 题目部分，（卷面共有26题，100分，各大题标有题量和总分） 一、选择题（每题2分，共20分，共10小题） 1．一导体球壳，外半径为 2R ，内半径为 1R ，壳内有电荷q ，而球壳上又带有电荷q ，以无穷远处电势为零，则导体球壳的电势为( ) A 、 10π4R q ε B 、20π41R q ε C 、202π41R q ε D 、2 0π42R q ε 2．小船在流动的河水中摆渡，下列说法中哪些是正确的( ) (1) 船头垂直河岸正对彼岸航行，航行时间最短 (2) 船头垂直河岸正对彼岸航行，航程最短 (3) 船头朝上游转过一定角度，使实际航线垂直河岸，航程最短 (4) 船头朝上游转过一定角度，航速增大，航行时间最短 A 、 (1)(4) B 、 (2)(3) C 、 (1)(3) D 、 (3)(4) 3．运动员起跑时的动量小于他在赛跑过程中的动量。下面叙述中哪些是正确的( ) A 、这一情况违背了动量守恒定律 B 、 运动员起跑后动量的增加是由于他受到了力的作用 C 、 运动员起跑后动量增加是由于有其他物体动量减少 4．一均匀带电球面，电荷面密度为σ球面内电场强度处处为零，球面上面元dS 的一个带电量为s d σ的电荷元，在球面内各点产生的电场强度 ( ) A 、处处为零 B 、不一定都为零 C 、处处不为零 D 、无法判定 5．一质点从静止开始作匀加速率圆周运动，当切向加速度和法向加速度相等时，质点走过的圈数与半径和加速度的关系怎样( ) A 、 与半径和加速度都有关 B 、 与半径和加速度都无关 C 、 与半径无关，而与加速度有关 D 、 与半径有关，而与加速度无关 大学物理上下期末复习大纲（知识点汇总） 第一章质点运动学 1 第二章质点动力学 2 第三章刚体动力学 3 第四、五章机械振动和机械波 4 1机械振动 4 2机械波5 第七章热学现象的宏观解释 6 第八章静电场（是保守力场） 第九章电磁感应 第十一章波动光学 第一章质点运动学 教学要求： 1．质点平面运动的描述，位矢、速度、加速度、平均速度、平均加速度、轨迹方程。2．圆周运动，理解角量和线量的关系，角速度、角加速度、切向加速度、法向加速度。主要公式： 1．质点运动方程（位矢方程）： 参数方程： 2．速度： 3．加速度： 4．平均速度： 5．平均加速度： 6．角速度： 7．角加速度： 8．线速度与角速度关系： 9．切向加速度： 10．法向加速度： 11．总加速度： 第二章质点动力学 教学要求： 1．牛顿运动三定律及牛顿定律的应用。 2．常见的几种力。 3．质点的动量定理、质点系的动量定理和动量守恒定律。4．质点的动能定理，质点系的动能定理、机械能守恒定律。5．变力做功。 6．保守力做功的特点。 7. 机械能守恒定律，功能原理 8. 角动量、角动量守恒定律 主要公式： 1．牛顿第一定律：当时，。 2．牛顿第二定律： 3．牛顿第三定律（作用力和反作用力定律）： 4．动量定理： 5．动量守恒定律： 6. 动能定理： 变力作功： 7．机械能守恒定律：当只有保守内力做功时， 8．角动量： 角动量守恒定律：当合外力矩 第三章刚体动力学 教学要求： 1．刚体的定轴转动，会计算转动惯量。 2．刚体定轴转动定律和角动量守恒定律。 主要公式： 转动惯量：是转动惯性大小的量度. 与三个因素有关:(刚体质量,质量分布,转轴位置.) 平行轴定理： 转轴过中心转轴过边缘直线 圆盘 3．转动定律： 4．角动量： 5．角动量守恒定律：当合外力矩 质点平动刚体转动 874 《大学物理》考研复习提纲 一、考试总体要求与考试要点 1.考试对象 考试对象为具有全国硕士研究生入学考试资格并报考西安电子科技大学先进材料与纳米科技学院[080501]材料物理与化学、[080502]材料学、[085204]材料工程专业的考生。 2.考试的总体要求 考生应该熟练掌握大学物理相关的基本概念、基本理论和基本规律，正确认识各种物理现象的本质；还应掌握物理学研究问题的思想方法，能对实际问题建立简化的物理模型，并对其进行正确的数学分析。 本课程包括八大部分的内容: 第一部分是“经典力学基础”，包括质点运动的描述方法，质点动力学和刚体定轴转动的基本规律和概念，以及量纲和非惯性系问题的一般处理方法等； 第二部分是“热学基础”，包括“热力学和气体动理论”，主要介绍热平衡态、热量和内能等基本概念，以及气体状态方程、分子的速率分布、热力学基本定律、卡诺定理等； 第三部分是“机械振动基础”，包括机械波的产生和传播，平面简谐波，波的能量，惠更斯原理，波的干涉，驻波和多普勒效应等； 第四部分是“电磁学基础”，包括静态电场、稳恒电流的磁场、电磁感应与电磁场等内容，主要介绍静电场的基本概念和基本原理，并讨论导体和电介质在静电场中的基本性质；介绍磁场的基本性质，并讨论磁场与电流间的联系，以及电磁感应现象的物理内涵，进而建立起电磁场的基本概念； 第五部分是“波动光学基础”，从波动的角度认识光的干涉和衍射现象，讨论光的偏振和双折射，由此深化对电磁波基本性质的理解； 第六部分是“狭义相对论力学基础”，介绍狭义相对论力学的基本假设，力学相对性原理，坐标变换，狭义相对论的时空观，以及狭义相对论质点动力学等。 第七部分是“量子物理基础”，包括原子理论和量子物理的一些基本概念，四个量子数的引入和意义以及原子的电子壳层排布规则。 第八部分是“近代物理基础”，包括晶体的能带理论，导体、半导体和绝缘体的区别，p型和n型半导体，以及pn结的基本概念，光与原子的相互作用，激光的形成及应用等。 3.考试主要范围及重点 1) 经典力学 （1）牛顿三大运动定律 大学物理1期末考试复习，试卷原题与答案 力学 质量为m的小球，用轻绳AB、BC连接，如图，其中AB水平．剪断绳AB 前后的瞬间，绳BC中的张力比T : T′＝____________________． 一圆锥摆摆长为l、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θ，则 (1) 摆线的张力T＝_____________________； (2) 摆锤的速率v＝_____________________． 一光滑的内表面半径为10 cm OC 旋转．已知放在碗内表面上的一个小球P相对于碗静止，其位置高于碗底4 cm，则由此可推知碗旋转的角速度约为 (A) 10 rad/s．(B) 13 rad/s． (C) 17 rad/s (D) 18 rad/s．［］ 质量为m的小球，放在光滑的木板和光滑的墙壁之间，并保持平衡，如图所示．设木板和墙壁之间的夹角为α，当α逐渐增大时，小球对木板的压力将 (A) 增加(B) 减少．(C) 不变． (D) 先是增加，后又减小．压力增减的分界角为α＝45°．[ ] 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 且留在盘内，则子弹射入后的瞬间，圆盘的角速度ω (A) 增大．(B) 不变．(C) 减小．(D) 不能确定定．（） 如图所示，A、B为两个相同的绕着轻绳的定滑轮．A滑轮挂一质量为M的物体，B滑轮受拉力F，而且F＝Mg．设A、B两滑轮的角加速度分别为βA和βB，不计滑轮轴的摩擦，则有 (A) βA＝βB．(B) βA＞βB． (C) βA＜βB．(D) 开始时βA＝βB，以后βA＜βB． 18. 有两个半径相同，质量相等的细圆环A和B．A环的质量分布均匀，B环的质量分布不均匀．它们对通过环心并与环面垂直的轴的转动惯量分别为J A和J B，则 (A) J A＞J B(B) J A＜J B． (C) J A =J B．(D) 不能确定J A、J B哪个大． 22. 一人坐在转椅上，双手各持一哑铃，哑铃与转轴的距离各为0.6 m．先让人体以5 rad/s的角速度随转椅旋转．此后，人将哑铃拉回使与转轴距离为0.2 m．人体和转椅对轴的转动惯量为5 kg·m2，并视为不变．每 2008年下学期2007级《大学物理（下）》期末考试（A 卷） 一、选择题(共27分) 1. (本题3分) (2717) 距一根载有电流为3×104 A 的电线1 m 处的磁感强度的大小为 (A) 3×10-5 T ． (B) 6×10-3 T ． (C) 1.9×10-2T ． (D) 0.6 T ． (已知真空的磁导率?0 =4?×10-7 T ·m/A) ［ ］ 2. (本题3分)(2391) 一电子以速度v 垂直地进入磁感强度为B 的均匀磁场中，此电子在磁场中运动 轨道所围的面积内的磁通量将 (A) 正比于B ，反比于v 2． (B) 反比于B ，正比于v 2． (C) 正比于B ，反比于v ． (D) 反比于B ，反比于v ． ［ ］ 3. (本题3分)(2594) 有一矩形线圈AOCD ，通以如图示方向的电流I ，将它置于均匀磁场B 中，B 的方向与x 轴正方向一致，线圈平面与x 轴之间的夹角为?，? < 90°．若AO 边在y 轴上，且线圈可绕y 轴自由转动，则线圈将 (A) 转动使??角减小． (B) 转动使?角增大． (C) 不会发生转动． (D) 如何转动尚不能判定． ［ ］ 4. (本题3分)(2314) 如图所示，M 、N 为水平面内两根平行金属导轨，ab 与cd 为垂直于导轨并可 在其上自由滑动的两根直裸导线．外磁场垂直水平面向上．当外力使ab 向右平移时，cd (A) 不动． (B) 转动． (C) 向左移动． (D) 向右移动．［ ］ 5. (本题3分)(2125) 如图，长度为l 的直导线ab 在均匀磁场B 中以速度v 移动，直导线ab 中的电 动势为 (A) Bl v ． (B) Bl v sin ?． (C) Bl v cos ?． (D) 0． ［ ］ 6. (本题3分)(2421) 已知一螺绕环的自感系数为L ．若将该螺绕环锯成两个半环式的螺线管，则两个半环螺线管的自感系数 (A) 都等于L 21． (B) 有一个大于L 21，另一个小于L 21． (C) 都大于L 21． (D) 都小于L 2 1 ． ［ ］ 7. (本题3分)(3174) 在双缝干涉实验中，屏幕E 上的P 点处是明条纹．若将缝S 2盖住，并在S 1 S 2连线的垂直平分面处放一高折射率介质反射面M ，如图所示，则此时 (A) P 点处仍为明条纹． (B) P 点处为暗条纹． (C) 不能确定P 点处是明条纹还是暗条纹． (D) 无干涉条纹． ［ ］ 8. (本题3分)(3718) 在单缝夫琅禾费衍射实验中，若增大缝宽，其他条件不变，则中央明条纹 (A) 宽度变小． (B) 宽度变大． (C) 宽度不变，且中心强度也不变． (D) 宽度不变，但中心强度增大． ［ ］大学物理2最新试题
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