重庆科技学院 大学物理考试题库-应用题

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3. 10 在一只半径为R 的半球形碗内, 有一粒质量为m 的小钢球, 沿碗的内壁作匀速圆周运动。试求: 当小钢球的角速度为ω时, 它距碗底的高度h 为多少?

[分析与解答] 取小球为隔离体,受重力→p 和支承力→

N F (如图??)。其中,→N F 沿x 轴方向的分力提供小球作圆周运动的向心力。有

θωωθsin sin 22mR mr ma F n N === ① mg F N =θcos ②

且 R

h R -=θcos ③ 解得 2ω

g R h -= 可见,h 随ω的增大而增大。

3. 13质量为m 的物体在黏性介质中由静止开始下落, 介质阻力与速度成正比, 即r F = βv,β为常量。试

( 1) 写出物体的牛顿运动方程。

( 2) 求速度随时间的变化关系。

( 3) 其最大下落速度为多少?

( 4) 分析物体全程的运动情况。

[分析与解答] (1)物体受向下的重力mg 和向上的阻力F ,则牛顿运动方程为 ma v mg =-.β

(2)由 v m

g dt dv a β-==

分离变量并积分 ??=-t v dt v m g dv 00β 得 -t g v m g m =-

ββln

整理后得 )1(t m e mg

v β

β--=

(3)当∞→t 时,有最大下落速度

βmg v =

max (4)由)1(t m e mg dt dx v β

β--== 有 dt e mg dx t m t x )1(00β

β--=??

得 ???

?????--=-)1(t m e m t mg x βββ 物体由静止开始向下作加速运动,并逐渐趋近于最大速度为βmg v =

max ,此

后趋于做匀速运动,物体在任意时刻开起点的距离由上式表示。 3.15质量为m 的小球从点A 由静止出发,沿半径为r 的光滑圆轨道运动到点C (见图),求此时小球的角速度C ω和小球对圆轨道的作用力C N F 。

[分析与解答] 取小球为隔离体,受力情况如图。取自然坐标系,由牛顿运动定律分别列出切向和法向运动方程为 -dt dv m mg =αsin ①

R

v m mg F N 2

cos =-α ② 由于α

αωααd dv R v d dv dt d d dv dt dv ===,代入式①并分离变量后积分 ??-=ααα 900sin d Rg vdv v

得 αcos 2Rg v = ③

则小球在c 点的角速度C ω为 R

g R v C αωcos 2== 将式③代入式②,得 ααcos 3cos 2

mg mg R

v m F N =+=

其反作用力即为小球对轨道的作用力NC F 。

3.16 如图所示,在密度为1ρ的液体上方有一悬挂的长为l ,密度为2ρ的均匀直棒,棒的下方恰与液面接触。今剪断挂线,棒在重力P 和浮力F 作用下竖直下沉, 若2ρ>1ρ , 求棒下落过程中的最大速度。

[分析与解答] 按题设条件,剪断细线后,杆在下沉过程只受重力和浮力的作用(不计液体的黏滞阻力),随着杆往下沉,浮力逐渐增大,当重力和浮力相等时,杆下沉的加速度a=0,此时速度最大。

取x 坐标如图,根据牛顿第二定律,有 dt

dv m F mg =- ① 式中,SL m 2ρ=,浮力Sxg F 1ρ=,故式①可写成

dx

dv SLv dt dx dx dv SL dt dv SL

Sxg SLg 22212ρρρρρ===- ② 对式②分离变量并积分,有 ??=???? ??-v x

vdv gdx L x 00211ρρ 得 22212

1)21(v x L g gx =-ρρ ③ 设杆的速度最大时,杆进入液体的长度为x=l,则式 ③中的v 即为最大速度。此时mg=F ,即

lg 12S SLg ρρ=

得 L l 1

2ρρ= ④

将式④代入式③,得杆的最大速度为 Lg v 1

2max ρρ= 4.10 如图所示, 一根细绳跨过一质量可忽略且轴为光滑的定滑轮, 两端分别拴有质量为m 和M 的物体A, B, 且M 稍大于m 。物体B 静止在地面上, 当物体A 自由下落h 距离后, 绳子才被拉紧。求绳子刚被拉

紧时, 两物体的速度及B 能上升的最大高度。质点

的动量矩定理、动量矩守恒定律

[分析与解答] 把整个过程分成三个阶段来处

理。

第一阶段物体A 自由下落。物体A 自由下落h 距

离时,正好拉紧绳子,此时物体A 的速度为

gh V 2=,方向向下。

第二阶段,绳子被拉紧,物体A 和物体B 同时受到绳子的冲力作用。经过极短时间△t 后,以共同的速度V 运动,此时,物体的受力情况如图(B )所示。如取竖直方向为正方向,则物体Ad 的速度由-v 增为-V ,物体B 的速度由0增为V 。根据动量原理得:

0)(2-=???-MV t Mg F T ①

)()()(1mv mV t g m F T ---=???- ②

题4.10图

由于作用时间极短,绳子冲力的冲量远大于重力的冲量,故式①,式②可简化为MV t F T =?2

mv mV t F T +-=?1

因21T T F F =,解得:m M gh m m M mv V +=+=

2 第三阶段,绳子拉紧后,物体A 向下运动,B 向上运动,但由于M>m,A 和B 都

作减速运动,故有Mg-T=Ma,T-mg=ma 求得g m

M m M a +-= 物体B 以速度V 上升,其加速度与速度方向相反。设最后B 上升的高度为H ,则

有H a V )(202-=- 故 2

222222)(2)2(2m M h m g m M gh m a V H -=-== 4.14 我国第1 颗人造卫星—东方红1号沿椭圆轨道绕地球飞行, 近地点

439km, 远地点2384 km, 已知在近地点的速度v 1 = 8.1 km/s , 试求卫星在远地

点的速度v 2 和卫星的运动周期T 。

[分析与解答] (1)求2v :如图所示,地球的中心点O 位于椭圆轨道的一个焦点上。设卫星运动时仅受地球引力的作用,由于该引力总指向O 点,故卫星在运动的全过程中对O 点的动量矩守恒。即:

21L L = ①

由于两者的方向一致,式①可直接用大小来表示 ,

有 )()(2211l R mv l R mv +=+ :

得 s km l R l R v v /30.62384

637843963781.82112=++?=++= (2)求T :卫星径矢r 在单位时间内扫过的面积为面积速度

dt ds 。卫星运行的周期T 即为椭圆面积S 与ds/dt 的比值。由于椭圆面积为

))(()]()[(2

2121l R l R l R l R S +++++=π 根据开第二普勒定律,有: ==dt ds m

L 2不变量 对近地点而言: )(111l R mv L L +== 则面积速度为:)(2

111l R v dt ds += 故h s l R v l R l R l R l R dt ds s T 29.21026.8)

())(()]()[(/3112121=?=++++++==π 4.20 求解下列各题:

(1) 质量为m 的物体自静止出发沿x 轴运动, 设所受外力为F x = bt , b 为常量, 求在时间T(s) 内此力所做的功。

(2) 物体在外力F x = 5 + 10x (SI ) 作用下, 由x = 0 沿x 轴方向运动到x =3m 处, 求外力所做的功。

(3) 一物体在介质中的运动方程为x = ct 3 , c 为常量。设介质对物体的阻力正比于速度的二次方, 即2kv F r =。试求物体由x 0 = 0 运动到x = l 时, 阻力所做的功。

[分析与解答] (1)由加速度dt

dv m bt m F a ===

得: ??=T v dt m bt dv 00 22T m b v = 由动能定理2022

121mv mv A -= 由于v 0=0 ,得42

2821??==?T m

b mv A (2)有变力做功的计算方法,有????

J dx x dA A 60)105(3

0=+==?? 4.29 如图所示,质量为m,速度为v 的钢球,射向质量为m ′置于光滑水平面上的靶,靶中心有一小孔,内有劲度系数为k 的弹簧。此靶最初处于静止状态,求钢球射入靶内弹簧后, 弹簧被压缩的最大x 。

[分析与解答] 建立如图所示的x 坐标,这是一个沿x 方向的一维碰撞问题。碰撞的全过程是指小球刚与弹簧接触,直至弹簧被压缩到最大,小球与靶刚好共同达到共同速度为止的运动过程。在这过程中,小球和靶组成的系统在x 方向不

受外力作用,因此,在此方向上动量守恒。即

,,)(v m m mv += ①

式中,,

v 为小球与靶碰后的共同速度。在此过程中,除了弹性力(保守内力)做功以外,没有其他外力和非保守力做功。故系统的机械能守恒,取弹簧原长时的O 点为弹性势能零点,则有 2max 2,,22

1)(2121kx v m m mv ++= ② 解式① ,式② 得)

(,,m ax m m k m m v x += 4 .31 如图所示, 弹簧下面悬挂着质量分别为m 1,m 2 的两个物体A 和B ,

设弹簧的劲度系数k = 8.9N/ m , m 1 = 0.5kg, m 2 =0.3 kg 。

开始时它们都处于静止状态。若突然把A, B 之间的连线剪断, 求物体A 的

最大速度是多少? [分析与解答] 在A ,B 连线被剪断前,系统在1O 位置处于平衡(如图b ),此时弹簧伸长1y ,则 121

)(ky g m m =+ 即m g k m m y 88.08.9*9

.83.05.0211=+=+= 在A ,B 连线剪断后,弹簧下端只挂了物体A ,系统将在2O 位置处于平衡,则有21ky g m =即m k g m y 55.08.99

.85.012=?== 根据运动分析,连线剪断后,物体A 将以2O 为平衡位置上下来回振动,可见物体A 通过2O 位置时,具有最大速率m v 。由于在运动中物体A 与弹簧组成的系统只受弹性力ky 和重力g m 1的作用,故机械能守恒,取O 点(即弹簧原长处)为重力势能和弹性势能的零点,对A 位于1O 及2O 处两状态时总机械能相等,则有 112122212

12

12121gy m ky ky gy m v m m -=+- 解得

s

m y y g m y y k m v m /39.1)]55.088.0(8.95.02)55.088.0(9.8[5

.01)(2)([12221122211=-???--?=---=

4.33 如图所示, 在光滑的水平面上,有一轻质弹簧, 其劲度系数为k, 它的

一端题固定, 另一端系一质量为m 1 的滑块, 最初滑块静止, 弹簧呈自然长度l0 , 今有一质量为m 2 的子弹以速度v 0 沿水平方向并垂直于弹簧轴线射向滑块

且留在其中, 滑块在水平面内滑动, 当弹簧被拉伸至长度为l 时, 求滑块速度的大小和方向。

[分析与解答] 子弹射入滑块,可看作完全非弹性碰撞过程,取子弹与滑块为一系统,由动量守恒,有12102)(v m m v m += ①

式中,1v 为碰撞后系统的共同速度。子弹与滑块碰后以共同速度运动,由于弹簧不断伸长,系统在弹性力(法向力)作用下沿弧线运动。在此过程中,系统的动量守恒,即θsin )()(2210121l v m m l v m m +=+ ②

式中,2v 是滑块到达B 点的速度。 取子弹,滑块和弹簧为系统,由机械能守恒,有

2022212121)(2

1)(21)(21l l k v m m v m m -++=+ ③ 联立解式①,式②,式③,得速度的大小和方向分别为

212

0221220210022

12

02022122)()()(arcsin )()(m m l l k m m m v l

m m l v m m m l l k v m m m v +--++=+--+=θ 5.8 如图所示,长为l 的均质细杆左端与墙用铰链A 连接,右端用一铅直细绳B 悬挂,杆处于水平静止状态,若绳B 被突然烧断,则杆右端的加速度为多少?

[分析与解答] 烧断绳时,杆将在重力矩mgl M 2

1=的作用下,绕A 轴转动。由

转动定律有 2132123

mgl M g I l

mgl β=== 则右端的加速度为 32

l g αβ==。 5.10 一细绳绕在半径为r 的定滑轮边缘, 滑轮对转轴O 的转动惯量为I,滑轮与轴承间的摩擦不计,今用恒力F 拉绳的下端(见图(a))或悬挂一重量P = F 的物体(见图(b)) ,使滑轮自静止开始转动。分别求滑轮在这两种情况下的角加速度。

[分析与解答]如图(a )情况下,绳子的张力T F F =。按转动定律有

1T F I γβ= 故1T F I

γβ= 在图(b )情况下,有 22

T T F F F F a g g F I γβγβ-=== 解得 22F F I g γβγ=+

题5.10 图 题5.11 图

5.11 一个组合轮轴由两个同轴的圆柱体固结而成,可绕光滑的水平对称轴OO ′转动。设大小圆柱体的半径分别为R 和r , 质量分别为M 和m, 绕在两圆柱体的上细绳分别与质量为m 1和m 2 (m 1> m 2)的物体A 、B 相连(如图) 。试求: ( 1) 两物体的加速度;

( 2) 绳子的张力;

( 3) 轮轴的角加速度。

[分析与解答]分别对物体A ,B 和轮轴作受力分析(见图b ),根据牛顿运动定律和转动定律,有

对A : 1111m g T m a -= ①

对B : 2222T m g m a -= ②

对轮轴: 12T R T r I β-= ③ I=221122

MR mr + ④ 1R αβ= ⑤

2r αβ= ⑥

解式① ~ ⑥方程组得 122212m R m r g I m R m r

β-=++ 1212212m R m r Rg I m R m r α-=++, 12222

12m R m r rg I m R m r α-=++ 222112212I m r m rR T m g I m R m r ++=++, 211222212I m R m rR T m g I m R m r

++=++ 5.16 如图所示, 有一半径为R 的水平圆转台, 可绕通过其中心的竖直固定光滑轴转动, 转动惯量为I , 开始时转台以匀角速度ω0 转动, 此时有一质量为m 的人站在转台中心, 随后人沿半径向外跑去, 当人到达转台边缘时转台的角速度为多少?

[分析与解答] 取人和转台为研究对象,在人从中心走向边缘的过程中,系统所受合外力矩为零,则系统的动量矩守恒。有

()20I I mR ωω=+

则 02I I mR

ωω=+

题5.16图 题5.17图

5.17 在杂技节目跷板中, 演员甲从h 高的跳台上自由下落到跷板的一端A, 并把跷板另一端的演员乙弹了起来。设跷板是匀质的, 长度为l , 质量为m ′,支撑点在板的中部C 点, 跷板可绕点C 在竖直平面内转动( 如图)。演员甲、乙的质量均为m 。假定演员甲落到跷板上,与跷板的碰撞是完全非弹性碰撞。试求: (1 ) 碰后

跷板的角速度ω( 也是甲、乙的角速度) ; ( 2) 演员乙被弹起的高度h ′。

[分析与解答]

(1)甲由h 高处自由下落,至与板碰撞前的速度为

2012

mgh mv = 得

0v =

碰撞前后,取甲,乙和板为系统,满足动量矩守恒条件,即

22201'222l l l mv m m m l R ωω????=++ ? ?????

ω= (2)碰后,乙被向上弹起的初速度为

0'2

l v ω= 则乙被弹起的高度可由()220'2'v v g h -=-求出 即 ()2

22202'92'226'l v m h h g g m m ω?? ???===+ 5.20 如图所示,一长为l = 0.40m , 质量为M = 1kg 的均质杆, 铅直悬挂。试求: 当质量为m= 8×10-3kg 的子弹以水平速度v = 200m ·s -1,在距转轴O 为3l /4处射入杆内时, 此杆的角速度和最大摆角。

[分析与解答] 求解此题可按两个过程分别处理: (1)由子弹射入杆到两者一起开始摆动。此过程可视为完全非弹性碰撞过程。取子弹和杆为系统,满足动量矩守恒,有 2

2331443mv l m l Ml ωω????=+ ? ?????

① 由式①可求得子弹与杆开始一起摆动时的角速度

22348.86/91163

mv rad s ml Ml ω==+ (2)由系统开始摆动到摆至最大α角。此过程中,由子弹,杆和地球构成的系统满足机械能守恒的条件,取杆直悬时的质心位置C 为重力势能零点,则

222131124343cos cos 224

2m l Ml mg l l l l Mg mg l ωαα??????+-=?? ? ?????????????--- ? ????? ②

由②式可求得最大摆角为 21192316arccos 195.41324M m l M m g ωα????+ ?????=-=???????+ ???????

题5.20图

5.21 质量为m’,半径为R 的圆盘,可绕一垂直通过盘心的光滑水平轴转动, 盘上绕有轻绳, 一端悬挂质量为m 的物体(如图)。试问: ( 1)物体由静止下落高度h 时,其速度v 的大小是多少? (2 )若物体自由下落h 高,其速度v’为多少? 说明两种速度有差异的原因。

[分析与解答]

(1)物体受重力P 和绳子张力T F ,有 T mg F ma -= ①

滑轮变张力矩,有 21'.2T a F R I m R R

β== ② 22ah ν= ③

联立① ② ③解得

ν=(2)由自由落体规律

'ν=6.7 水平放置的均匀带电细棒, 长为l , 电荷为q 。试求其自身延长线上离

棒中心为r 处一点的电场强度E 。

[分析与解答] 取dx ,其上带电荷 dx l q dx dq =

=λ dq 在p 点激发的电场强度dE 为 i x r dq E d 20)

(41-=πε 则整个细杆所带电荷在p 点的电场强度E 为

()i l r q i l r l i x r dx E d E l l )

4(441412202202220-=-=-==??+-πελπελπε 6.13 判断下列说法:

(1) 电势高的地方, 电场强度必大;

(2) 电势为零处, 电场强度必为零;

(3) 电势为零的物体必然不带电;带正电的物体, 电势必为正的;

(4)“静电场中各点有确定电势, 但其数值、符号又是相对的”, 此话是矛盾的;

(5) 电场中两点间的电势差与零电势点的选择无关;

(6) U 与E 是表征电场本身某一点性质的, 与引入电场的外电荷无关。

[分析与解答]

(1) 错误。某场点的电场强度与电势梯度有关,与电势高低无关。如等势球体的电势可以很高,但内部任一场点的E =0;

(2)错误。理由同(1)。如偶极子中垂线上任一场点电势为零,但电场强度却不为零。

(3)错误。物体的电势与它处在电场中的位置有关,与自身是否带电无直接联系。如接地的导体处于外电场中,电势为零,但表面会带电;同样,带正电的物体,电势可以为正,也可能为负,这与它所处的电场有关。

(4)错误。所谓“确定的电势”是对所选定的电势零点而言的,而且零点的选择,原则上是任意的,因此,此话不矛盾。

(5)(6)正确。

6.14 求题6.14图(P256)所示各种情况下点P 的电场强度E 和电势U P 。

题6.14 图

[分析与解答]

根据电场强度和电势的叠加原理,有 (a)2020202)2

(4)2(4l q l q l q E πεπεπε=+=; 0)2

(4)2(400=-+=l q l q U πεπε (b) 0)2

(4)2(42020=-=l q l q E πεπε; l q l q l q U 000)2

(4)2(4πεπεπε-=-+-= (c)2/3220])2

([41l d ql E +=πε (见主教材P201-202题6.2.1) 0)2(4)2(42

202

20=+-++=l d q l d q

U πεπε (d)d E 02πελ= (由高斯定理计算); ?==0

000ln 22r d d r dr r U πελπελ (r 0处为电势零点,本题不能选无限远处,即r →∞为电势零点)

7.6 求解:

(1) 一圆形载流导线的圆心处的磁感强度为B 1 , 若保持I 不变, 将导线改

为正方形, 其中心处的磁感强度为B 2 , 试求B 2/B 1 。

(2) 如图所示, 宽度为a 的无限长金属薄片, 均匀通以电流I 并与纸面共面。试求在纸面内距薄片左端为r 处点P 的磁感强度B 。

[分析与解答] (1) 图形载流导线中心的R

I B 201μ=。改为正方形时,每边长R R ππ2

142=,距中心点O 的垂直距离均为R a π41=,每边(载流I )在O 点激发的?=

45sin 20a I B πμ,则中心O 点的总磁感强度R I a I B 20022445sin 24πμπμ=??=,则2

1228π=B B 。 题7.6(2)图

(2)以P 点为坐标原点,作OX 轴。在薄片内距O 点为x 处,取宽度为dx 的长直电流dI ,有dx a

I dI = 它在P 点激发的磁感强度为dx ax

I x dI dB πμπμ2200== 则整个薄片电流在P 点激发的磁感强度为

r a r a I dx ax I dB B a

r r +===??+ln 2200πμπμ 方向:⊙

(3) 半径为R 的薄圆盘均匀带电, 电荷面密度为+σ, 当圆盘以角速度ω绕过盘心O 、并垂直于盘面的轴逆时针转动时, 求盘心O 处的B 。

[分析与解答] (1)绕中心轴转动的带电介质圆盘可以看成是一个载流圆盘。载流圆盘又可看做是由一个个同心载流圆环所组成。点O 的磁感强度B 就是由这一个个载流圆环的磁感强度叠加的结果。

现在半径r 处取一宽为dr 的同心圆环,其上的dI 可写成

rdr rdr rdr n dI σωππωσ

πσ=?==222 式中,

σ为电荷面密度,rdr π2为圆环的面积。圆电流中心的磁感强度R I B 20μ=,因此,所取圆环在其中心的磁感强度dB 为

dr r dI

dB σωμμ00212== 按叠加原理可知,整个圆盘在中心的磁感强度B 为

R dr dB B R

σωμσωμ0002

121===?? ( 4) 一均匀带电的半圆弧线, 半径为R, 带电量为Q, 以匀角速度ω绕对称轴OO ′转动(见图) , 求半圆弧线圆心点O 处的磁感强度B 。

[分析与解答] 由题设条件得电荷线密度R

Q πλ=。 取线元θRd dl =,其上所带电荷为θπθππd Q Rd R Q dl R Q dQ ===

当dQ 以匀角速度ω绕'oo 轴做半径θsin R r =的圆周运动时,所形成的

圆电流为θπ

ωπωd Q dQ dI 222== 设圆电流在其轴线上O 点激发的磁感强度B d 的大小为

()θθπωμθμd R Q dI R R dB 22032

0sin 42sin == 方

向:向上。

7.14 一根半径为R 的实心铜导线, 均匀流

过的电流为I , 在导线内部作一平面S( 见图) ,

试求:

(1) 磁感强度的分布;

(2) 通过每米导线内S 平面的磁通量。

[分析与解答]

题7.14 图

(1)作与铜导线同轴的圆形安培环路L ,由安培环路定律有

∑?=?=?I r B dl B L 02μπ得r I B πμ20∑=

① R r < 时,环路包含的电流为221r R I ππ?=

∑;R r >时,I I =∑。 代入式①得 202R

Ir B πμ= ()R r <; r I B πμ20= ()R r > (2)在截面S 上取面积元dr dS ?=1,穿过dS 的磁通量m d Φ为

dr R Ir d d m 2

02πμ=?=Φ 则通过单位长度导线内S 平面的磁通量m Φ为

πμπμ420020I dr R

Ir d R

m m ==Φ=Φ?? 则点O 处磁感强度B 的大小为R Q d R

Q B d B πωμθθπωμπ

8.sin 4.02020===?? 7.17 无限长载流(1I = 20A)直导线旁置另一长L1=20cm 、载流2I = 10A 的导

线ab, 如图(a) 所示。求:

( 1) 导线ab 所受的作用力;

( 2) 若将ab 换为一刚性线框abcd

(见图(b)) ,试分析其受力情况和运动趋势;

( 3) 当t I ωsin 201

=,s rad 3πω=时,再求(1)。

题7.17图

[分析与解答] (1)无限长直载流导线旁任一点的磁感强度为

x

I B πμ210= 方向:? 在ab 上距长直导线为x 处取电流元dx I 2 受力为B dx I F d ?=2 方向:向上 则 N ?=???===?==--???572103

.01.022104.43ln 210201043ln 2πππμj I I j Bdx I B dx I F d F b a

(2)线框受力可看作是4段直导线受力的总和。ab 和cd 受力大小相等、方向相反,相互抵消。

ad 段受力 401222121

1.2102ab I I L F I B L x μπ-===?N 方向:向左 bc 段受力 401222222

0.4102ab I I L F I B L x μπ-===?N 方向:向右 由于ad bc F F >,线框将向左(靠拢长直导线)加速运动。

(3)当120sin

3I t π=时,F 将随t 周期性变化,即 54.410sin 3F t j π-=?N 8.6利用l d B v L i ??=?)(ε求解下列情况下导线的动生电动势,并说明a ,b

两点哪一点电势高。

(1)直导线在均匀磁场B 中匀速运动(见图(a)(b)(c));

[分析与解答] 题8.6(1)图

(a )按题意,ab 段不切割磁感线,只有bc 段有动生电动势,即

v Bl l d B v l bc 20

)(2=??=? ε,方向:B v ?的方向,即b →c ,则U a =U b , U b

I Blv ab πμε20== (b →a ) 故 U a >U b lv d h I

b a )

(20''+=πμε (b ’→a ’) 故 U a ’>U b ’ (c )在ab 上距直导线为x 处取微元dx ,该处x

I B πμ20=,则其上的动生电动势为dx x

Iv vBdx x d B v d i πμε2)(0==??= ,则ab 杆上的动生电动势为 d

l d Iv dx x Iv d l

d d i ab +===??+ln 2200πμπμεε ab ε的指向为B v ?的方向,即b →a ,可知U a >U b 。

(2)矩形线圈在磁场中运动(见图(a)(b));

[分析与解答] 题8.6(2)图

在图(a )中,ab 边 v l D I Blv ab 202πμε=

=,方向:b →a dc 边 v l l D I

B l v dc 210)(2+==πμε,方向:c →d

ad 和db 边 0===dc ad εεε

总电动势 )

(21210l D D v l Il dc ab +=-=πμεεε,方向:顺时针 图(b )中,由于回路abcd 中磁通量不变化,无感应电动势,故0=ε。

(3) 如图(a)所示,导线OC 以ω沿圆导体轨道(电阻为0)转动θ角时a,b 的电势差ΔU 和Od E 各为何值(Od=R/2);

[分析与解答] 题8.6(3)(4)图

由于Oc 上各点的v 不同,故Oc 上选一微元dr ,到O 点的距离为r ,则该微元的速度v=rw 。于是,该微元上产生的动生电动势为

l d B v d ??=)(ε

因此,整个Oc 上产生的动生电动势为

202

1)(R B dr B r vBdr l d B v R ωωε===??=??? 则a 、b 两点的电势差

22

1R B U Oc ab ωε==? ,(U a >U b ) 同理,Od 上的动生电动势为

22081R B Bdr r R Od ωωε==?,(d →O )

(4)如图 (b)所示,把导线制成半径为R 的半圆形,在图示均匀磁场中以 角速度ω、绕点a 逆时针旋转,

?=ab ε

[分析与解答]

由于整个半圆形线圈在转动中不切割磁感线,无电动势,但ab 段是要切割磁感线的,其上的动生电动势为 BvR ab 2=ε,(b →a )。

8.7导体AO 长为b ,与载流长直导线共面,AO 以ω绕通过O 并垂直于纸面的轴转动,当转到与长直线电流垂直的位置时(见图),试证:此时导体中的感应电动势为

)ln (20a

a b b I i +-=πωμε

[分析与解答] 题8.7图

在OA 上距载流长直导线x 处取线元dx ,则该线元上的动生电动势为

dx x

a I dx x I a x vBdx x d B v d )1(22)()(00-=-==??=πωμπμωε 则导体OA 上的总电势为

)ln (2)1(200a

a b b I dx x a I d b

a a +-=-==??+πωμπωμεε 方向为(B v ?)的方向,即由O 指向A 。证毕

8.10 一矩形导体系统处在t B B ωcos 0=的均匀磁场中,

如图所示,cd 可以移动,在t=0时,x 0=0,试求cd 以速度

v 运动到x 处时的i ε,并分析讨论该i ε的产生机理。

[分析与解答] 题8.10图 由法拉第电磁感应定律

)cos()cos (00v

x lv B t lx B dt d S d B dt d dt d m i ωωε-=-=?-=Φ-=? ,(c →d ) 该i ε中既有动生电动势,又有感生电动势。

8.12 如图所示,真空中一长 直 载 流 导 线 通 有 电 流t e I t I ?-=λ0)(,其 中λ,0I 均为恒量,t 为时间,现有一 带滑动边ab 的矩形导体框与长直导线平行共面,

ab 长为l ,且与长直导线垂直。它以匀速v 平行 题8.12图 于长直导线滑动时,试求 任一时刻t 在矩形线框内的感应电动势i ε,设t =0 时,ab 和cd 重合。

8.13一平行导轨处于均匀磁场B 中,其上放置质量为m 、长度为l 的金属

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t s t ΔΔΔΔ≠r ,即|v |≠v . 但由于|d r |=d s ,故t s t 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)2 2d 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

大学物理实验报告示例(含数据处理)

怀化学院 大学物理实验实验报告 系别物信系年级2009专业电信班级09电信1班姓名张三学号09104010***组别1实验日期2009-10-20 实验项目:长度和质量的测量

【实验题目】长度和质量的测量 【实验目的】 1. 掌握米尺、游标卡尺、螺旋测微计等几种常用测长仪器的读数原理和使用方法。 2. 学会物理天平的调节使用方法,掌握测质量的方法。 3. 学会直接测量和间接测量数据的处理,会对实验结果的不确定度进行估算和分析,能正确地表示测量结果。 【实验仪器】(应记录具体型号规格等,进实验室后按实填写) 直尺(50cm)、游标卡尺(0.02mm)、螺旋测微计(0~25mm,0.01mm),物理天平(TW-1B 型,分度值0.1g ,灵敏度1div/100mg),被测物体 【实验原理】(在理解基础上,简明扼要表述原理,主要公式、重要原理图等) 一、游标卡尺 主尺分度值:x=1mm,游标卡尺分度数:n (游标的n 个小格宽度与主尺的n-1小格长度相等),游标尺分度值: x n n 1-(50分度卡尺为0.98mm,20分度的为:0.95mm ),主尺分度值与游标尺 分度值的差值为:n x x n n x = -- 1,即为游标卡尺的分度值。如50分度卡尺的分度值为: 1/50=0.02mm,20分度的为:1/20=0.05mm 。 读数原理:如图,整毫米数L 0由主尺读取,不足1格的小数部分l ?需根据游标尺与主尺对齐的刻线数 k 和卡尺的分度值x/n 读取: n x k x n n k kx l =--=?1 读数方法(分两步): (1)从游标零线位置读出主尺的读数.(2)根据游标尺上与主尺对齐的刻线k 读出不足一分格的小数,二者相加即为测量值.即: n x k l l l l +=?+=00,对于50分度卡尺:02.00?+=k l l ; 对20分度:05.00?+=k l l 。实际读数时采取直读法读数。 二、螺旋测微器 原理:测微螺杆的螺距为0.5mm ,微分筒上的刻度通常为50分度。当微分筒转一周时,测微螺杆前进或后退0.5mm ,而微分筒每转一格时,测微螺杆前进或后退0.5/50=0.01mm 。可见该螺旋测微器的分度值为0.01mm ,即千分之一厘米,故亦称千分尺。 读数方法:先读主尺的毫米数(注意0.5刻度是否露出),再看微分筒上与主尺读数准线对齐的刻线(估读一位),乖以0.01mm, 最后二者相加。 三:物理天平 天平测质量依据的是杠杆平衡原理 分度值:指针产生1格偏转所需加的砝码质量,灵敏度是分度值的倒数,即n S m = ?,它表示 天平两盘中负载相差一个单位质量时,指针偏转的分格数。如果天平不等臂,会产生系统误差,消除方法:复称法,先正常称1次,再将物放在右盘、左盘放砝码称1次(此时被测质量应为砝码质量减游码读数),则被测物体质量的修正值为:21m m m ?=。 【实验内容与步骤】(实验内容及主要操作步骤)

2015年大学物理A2半期考试试题和答案

西南科技大学2015-2016-1学期《大学物理A2》半期考试试卷 一、 选择题:(每题只有一个正确答案,每小题4分,共60分) 1、一半径为R 的均匀带电球体,电荷q 均匀分布在整个球体内,则在球体内、距离球心为r 处的电场强 度大小为: [ ] (A ) 0; (B ) 304Qr R πε; (C )2 04Qr R πε; (D )04Qr R πε 2、如图所示,一边长为a 的正方形的四个顶点上各放置了一个 正点电荷q ,取无穷远处的电势为零,则此正方形的中心点 O 的 电势为:[ ] (A )a q 042πε; (B )a q 022πε; (C )a q 02πε;(D )a q 0πε。 3、一半径为R 的无限长均匀带电圆柱体,单位长度的电量为λ,则该圆柱体内半径)(R r r <处的电场强度大小为:[ ] (A ) 202R r πελ; (B )204R r πελ; (C )r 02πελ; (D )r 04πελ 。 4、A 、B 为真空中两个平行的“无限大”均匀带电平面,已知两平面间的电场强度大小为 3 20 E ,两平面外侧电场强度大小都为0E ,方向如图所示, 则A 、B 两平面上的电荷面密度分别为:[ ] (A) 0035E B εσ=,0031E A εσ=; (B) 0037E B εσ=,0034 E A εσ=; (C) 0034E B εσ=,0032E A εσ=; (D) 003 10E B εσ=,0035 E A εσ=。 5、如图所示,一个电荷为q 的点电荷位于立方体的A 角上,则通过侧面abcd 的电场强度通量为 [ ] (A) 04εq ; (B) 06εq ; (C) 012εq ; (D) 0 24εq 。 6、两均匀带电球面,半径分别为R 1和R 2,带电量分别为q 1和q 2,取无穷远处的电势为零,则在两球面之间、半径为r 处P 点的电势为:[ ] (A )r q q 0214πε+; (B )2020144R q r q πεπε+;(C )20210144R q R q πεπε+; (D )r q R q 02 10144πεπε+。 q q

大学物理实验报告范例

怀化学院 大学物理实验实验报告系别数学系年级2010专业信息与计算班级10信计3班姓名张三学号**组别1实验日期2011-4-10 实验项目:验证牛顿第二定律

1.气垫导轨的水平调节 可用静态调平法或动态调平法,使汽垫导轨保持水平。静态调平法:将滑块在汽垫上静止释放,调节导轨调平螺钉,使滑块保持不动或稍微左右摆动,而无定向运动,即可认为导轨已调平。 2.练习测量速度。 计时测速仪功能设在“计时2”,让滑块在汽垫上以一定的速度通过两个光电门,练习测量速度。 3.练习测量加速度 计时测速仪功能设在“加速度”,在砝码盘上依次加砝码,拖动滑块在汽垫上作匀加速运动,练习测量加速度。 4.验证牛顿第二定律 (1)验证质量不变时,加速度与合外力成正比。 用电子天平称出滑块质量滑块m ,测速仪功能选“加速度”, 按上图所示放置滑块,并在滑块上加4个砝码(每个砝码及砝码盘质量均为5g),将滑块移至远离滑轮一端,使其从静止开始作匀加速运动,记录通过两个光电门之间的加速度。再将滑块上的4个砝码分四次从滑块上移至砝码盘上,重复上述步骤。 (2)验证合外力不变时,加速度与质量成反比。 计时计数测速仪功能设定在“加速度”档。在砝码盘上放一个砝码(即 g m 102=),测量滑块由静止作匀加速运动时的加速度。再将四个配重块(每个配重 块的质量均为m ′=50g)逐次加在滑块上,分别测量出对应的加速度。 【数据处理】 (数据不必在报告里再抄写一遍,要有主要的处理过程和计算公式,要求用作图法处理的应附坐标纸作图或计算机打印的作图) 1、由数据记录表3,可得到a 与F 的关系如下: 由上图可以看出,a 与F 成线性关系,且直线近似过原点。 上图中直线斜率的倒数表示质量,M=1/=172克,与实际值M=165克的相对误差: %2.4165 165 172=- 可以认为,质量不变时,在误差范围内加速度与合外力成正比。

大学物理(下)考试题库

大学物理(下)试题库 第九章 静电场 知识点1:电场、电场强度的概念 1、、【 】下列说法不正确的是: A : 只要有电荷存在,电荷周围就一定存在电场; B :电场是一种物质; C :电荷间的相互作用是通过电场而产生的; D :电荷间的相互作用是一种超距作用。 2、【 】 电场中有一点P ,下列说法中正确的是: A : 若放在P 点的检验电荷的电量减半,则P 点的场强减半; B :若P 点没有试探电荷,则P 点场强为零; C : P 点的场强越大,则同一电荷在P 点受到的电场力越大; D : P 点的场强方向为就是放在该点的电荷受电场力的方向 3、【 】关于电场线的说法,不正确的是: A : 沿着电场线的方向电场强度越来越小; B : 在没有电荷的地方,电场线不会中止; C : 电场线是人们假设的,用以形象表示电场的强弱和方向,客观上并不存在: D :电场线是始于正电荷或无穷远,止于负电荷或无穷远。 4、【 】下列性质中不属于静电场的是: A :物质性; B :叠加性; C :涡旋性; D :对其中的电荷有力的作用。 5、【 】在坐标原点放一正电荷Q ,它在P 点(x=+1, y=0)产生的电场强度为E .现在,另外有一个负电荷-2Q ,试问应将它放在什么位置才能使 P 点的电场强度等于零? (A) x 轴上x>1. (B) x 轴上00 6、真空中一点电荷的场强分布函数为:E = ___________________。 7、半径为R ,电量为Q 的均匀带电圆环,其圆心O 点的电场强度E=_____ 。 8、【 】两个点电荷21q q 和固定在一条直线上。相距为d ,把第三个点电荷3q 放在2 1,q q 的延长线上,与2q 相距为d ,故使 3q 保持静止,则 (A )21 2q q = (B )212q q -= (C ) 214q q -= (D )2122q q -= 9、如图一半径为R 的带有一缺口的细圆环,缺口长度为d (d<

大学物理期末考试题库

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 → (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 ρ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

大学物理实验报告范文

大学物理实验报告范文 科技实验报告是描述、记录某个科研课题过程和结果的一种科技应用文体。撰写实验报告是科技实验工作不可缺少的重要环节。下面是小编为大家整理的最新小学生零花钱调查报告,欢迎阅读参考! 精确测定银川地区的重力加速度 测量结果的相对不确定度不超过5% 初步确定有以下六种模型方案: 方法一、用打点计时器测量 所用仪器为:打点计时器、直尺、带钱夹的铁架台、纸带、夹子、重物、学生电源等. 利用自由落体原理使重物做自由落体运动.选择理想纸带,找出起始点0,数出时间为t的P点,用米尺测出OP的距离为h,其中t=0.02秒×两点间隔数.由公式h=gt2/2得g=2h/t2,将所测代入即可求得g. 方法二、用滴水法测重力加速度 调节水龙头阀门,使水滴按相等时间滴下,用秒表测出n个(n取50—100)水滴所用时间t,则每两水滴相隔时间为t′=t/n,用米尺测出水滴下落距离h,由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2. 方法三、取半径为R的玻璃杯,内装适当的液体,固定在旋转台上.旋转台绕其对称轴以角速度ω匀速旋转,这时

液体相对于玻璃杯的形状为旋转抛物面 重力加速度的计算公式推导如下: 取液面上任一液元A,它距转轴为x,质量为m,受重力mg、弹力N.由动力学知: Ncosα-mg=0 (1) Nsinα=mω2x (2) 两式相比得tgα=ω2x/g,又tgα=dy/dx,∴dy=ω2xdx/g, ∴y/x=ω2x/2g. ∴ g=ω2x2/2y. .将某点对于对称轴和垂直于对称轴最低点的直角坐标系的坐标x、y测出,将转台转速ω代入即可求得g. 方法四、光电控制计时法 调节水龙头阀门,使水滴按相等时间滴下,用秒表测出n个(n取50—100)水滴所用时间t,则每两水滴相隔时间为t′=t/n,用米尺测出水滴下落距离h,由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2. 方法五、用圆锥摆测量 所用仪器为:米尺、秒表、单摆. 使单摆的摆锤在水平面内作匀速圆周运动,用直尺测量出h(见图1),用秒表测出摆锥n转所用的时间t,则摆锥角速度ω=2πn/t 摆锥作匀速圆周运动的向心力F=mgtgθ,而tgθ=r/h

大学物理B2考试题及答案v

1 一个半径为R 的均匀带点球面,电量为Q ,若规定该球面上电势值为零,则无限远处电势多少? 解:带电球面在外部产生的场强为2 04Q E r πε= , 由于 d d R R R U U E r ∞ ∞ ∞-= ?=??E l 2 0d 44R R Q Q r r r πε πε∞ ∞ -= = ? 04Q R πε= 当U R = 0时,04Q U R πε∞=- 2 均匀带点球壳内半径为6cm ,外半径为10cm ,电荷体密度为2×10-5,求距球心为5cm ,8cm 及12cm 各点的场强。 解: 高斯定理 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 - ∴ () 2 2 3 π43 π 4r r r E ε ρ 内-= 4 10 48.3?≈1 C N -?, 方向沿半径向外. 12=r cm 时,3 π4∑=ρ q -3(外r )内3 r ∴ () 4 2 3 3 10 10.4π43 π 4?≈-= r r r E ε ρ 内 外 1C N -? 沿半径向外.

3两条长直载流导线与一长方形线圈共面,如图,已知a=b=c=10,I=10m,I1=I2=100A,求通过线圈的磁通量。 4把折射率n=1.632的玻璃片,放入到麦克斯韦干涉仪的一臂上,可观察到150条干涉条纹向一方移动,若所用的单色光波长为=5000A,求玻璃片的厚度。 5使一束自然光通过两个偏振化方向成60°角的偏振片后,透射光的强度为I1,今在两个偏振之间再插入另一个偏振片,使它的偏振化方向与原来两个偏振片的偏振化方向的夹角均成30°,求此时透射光的强度为多大?

大学物理考试题库-大学物理考试题

马文蔚( 112 学时) 1-9 章自测题 第 1 部分:选择题 习题 1 1-1 质点作曲线运动,在时刻t质点的位矢为r ,速度为 v ,t 至 t t 时间内的位移为r ,路程为s,位矢大小的变化量为r (或称r ),平均速度为v ,平均速率为v 。 (1)根据上述情况,则必有() (A )r s r (B )(C)(D )r s r ,当t0 时有 dr ds dr r r s ,当t0 时有 dr dr ds r s r ,当t0 时有 dr dr ds (2)根据上述情况,则必有() (A )(C)v v, v v( B)v v, v v v v, v v(D )v v, v v 1-2 一运动质点在某瞬间位于位矢r ( x, y) 的端点处,对其速度的大小有四种意见,即 (1)dr ;( 2) dr ;(3) ds ;(4)( dx )2( dy )2 dt dt dt dt dt 下列判断正确的是: (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 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)dv dt a ;(2) dr dt v ;(3) ds dt v ;(4)dv dt 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 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 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

大学物理电磁学考试试题及答案

大学电磁学习题1 一.选择题(每题3分) 1.如图所示,半径为R 的均匀带电球面,总电荷为Q ,设无穷远处的电势为零,则球内距离球心为r 的P 点处的电场强度的大小和电势为: (A) E =0,R Q U 04επ= . (B) E =0,r Q U 04επ= . (C) 204r Q E επ= ,r Q U 04επ= . (D) 204r Q E επ= ,R Q U 04επ=. [ ] 2.一个静止的氢离子(H +)在电场中被加速而获得的速率为一静止的氧离子(O +2)在同一电场中且通过相同的路径被加速所获速率的: (A) 2倍. (B) 22倍. (C) 4倍. (D) 42倍. [ ]

3.在磁感强度为B ?的均匀磁场中作一半径为r 的半球面S ,S 边线所在 平面的法线方向单位矢量n ?与B ? 的夹角为? ,则通过半球面S 的磁通量(取弯面向外为正)为 (A) ?r 2B . . (B) 2??r 2B . (C) -?r 2B sin ?. (D) -?r 2B cos ?. [ ] 4.一个通有电流I 的导体,厚度为D ,横截面积为S ,放置在磁感强度为B 的匀强磁场中,磁场方向垂直于导体的侧表面,如图所示.现测得导体上下两面电势差为V ,则此导体的霍尔系数等于 (A) IB VDS . (B) DS IBV . (C) IBD VS . (D) BD IVS . (E) IB VD . [ ] 5.两根无限长载流直导线相互正交放置,如图所示.I 1沿y 轴的正方向,I 2沿z 轴负方向.若载流I 1的导线不能动,载流I 2的导线可以自由运动,则载流I 2的导线开始运动的趋势 ? y z x I 1 I 2

大学物理期末考试题库

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 →时间合力作功为 A 1,32t t →时间合力作功为A 2,43t t → 3 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,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 ?,速率由0增加到υ;在2t ?, 由υ增加到υ2。设该力在1t ?,冲量大小为1I ,所作的功为1A ;在2t ?,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

大学物理上册期末考试题库

质 点 运 动 学 选择题 [ ]1、某质点作直线运动的运动学方程为x =6+3t -5t 3 (SI),则点作 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、某物体的运动规律为2v dv k t dt =-,式中的k 为大于零的常量.当0=t 时,初速v 0,则速度v 与时间t 的函数关系是 A 、0221v kt v += B 、022 1v kt v +-= C 、02211v kt v +=, D 、02211v kt v +-= [ ]3、质点作半径为R 的变速圆周运动时的加速度大小为(v 表示任一时刻 质点的速率) A 、dt dv B 、R v 2 C 、R v dt dv 2+ D 、 242)(R v dt dv + [ ]4、关于曲线运动叙述错误的是 A 、有圆周运动的加速度都指向圆心 B 、圆周运动的速率和角速度之间的关系是ωr v = C 、质点作曲线运动时,某点的速度方向就是沿该点曲线的切线方向 D 、速度的方向一定与运动轨迹相切 [ ]5、以r 表示质点的位失, ?S 表示在?t 的时间内所通过的路程,质点在?t 时间内平均速度的大小为 A 、t S ??; B 、t r ?? C 、t r ?? ; D 、t r ?? 填空题 6、已知质点的运动方程为26(34)r t i t j =++ (SI),则该质点的轨道方程 为 ;s t 4=时速度的大小 ;方向 。 7、在xy 平面内有一运动质点,其运动学方程为:j t i t r 5sin 105cos 10+=(SI ), 则t 时刻其速度=v ;其切向加速度的大小t a ;该质 点运动的轨迹是 。 8、在x 轴上作变加速直线运动的质点,已知其初速度为v 0,初始位置为x 0加速度为a=C t 2 (其中C 为常量),则其速度与时间的关系v= , 运动

大学物理考试试题

一、选择题 (每小题2分,共20分) 1. 关于瞬时速率的表达式,正确的是 ( B ) (A) dt dr =υ; (B) dt r d = υ; (C) r d =υ; (D) dr dt υ= r 2. 在一孤立系统内,若系统经过一不可逆过程,其熵变为S ?,则下列正确的是 ( A ) (A) 0S ?>; (B) 0S ?< ; (C) 0S ?= ; (D) 0S ?≥ 3. 均匀磁场的磁感应强度B 垂直于半径为r 的圆面,今以该圆面为边界,作以半球面S ,则通过S 面的磁通量的大小为 ( B ) (A )2πr 2B; (B) πr 2B; (C )0; (D )无法确定 4. 关于位移电流,有下面四种说法,正确的是 ( A ) (A )位移电流是由变化的电场产生的; (B )位移电流是由变化的磁场产生的; (C )位移电流的热效应服从焦耳—楞次定律; (D )位移电流的磁效应不服从安培环路定律。 5. 当光从折射率为1n 的介质入射到折射率为2n 的介质时,对应的布儒斯特角b i 为 ( A ) 2 1 1 2 (A)( );(B)( );(C) ;(D)02 n n arctg arctg n n π 6. 关于电容器的电容,下列说法正确..的是 ( C ) (A) 电容器的电容与板上所带电量成正比 ; (B) 电容器的电容与板间电压成反比; (C)平行板电容器的电容与两板正对面积成正比 ;(D) 平行板电容器的电容与两板间距离成正比 7. 一个人站在有光滑转轴的转动平台上,双臂水平地举二哑铃。在该人把二哑铃水平收缩到胸前的过程中,人、哑铃与转动平台组成的系统 ( C ) (A )机械能守恒,角动量不守恒; (B )机械能守恒,角动量守恒; (C )机械能不守恒,角动量守恒; (D )机械能不守恒,角动量也不守恒; 8. 某气体的速率分布曲线如图所示,则气体分子的最可几速率v p 为 ( A ) (A) 1000 m ·s -1 ; (B )1225 m ·s -1 ; (C) 1130 m ·s -1 ; (D) 1730 m ·s -1 得分

大学物理实验报告范例简易版

The Short-Term Results Report By Individuals Or Institutions At Regular Or Irregular Times, Including Analysis, Synthesis, Innovation, Etc., Will Eventually Achieve Good Planning For The Future. 编订:XXXXXXXX 20XX年XX月XX日 大学物理实验报告范例简 易版

大学物理实验报告范例简易版 温馨提示:本报告文件应用在个人或机构组织在定时或不定时情况下进行的近期成果汇报,表达方式以叙述、说明为主,内容包含分析,综合,新意,重点等,最终实现对未来的良好规划。文档下载完成后可以直接编辑,请根据自己的需求进行套用。 摘要:热敏电阻是阻值对温度变化非常敏 感的一种半导体电阻,具有许多独特的优点和 用途,在自动控制、无线电子技术、遥控技术 及测温技术等方面有着广泛的应用。本实验通 过用电桥法来研究热敏电阻的电阻温度特性, 加深对热敏电阻的电阻温度特性的了解。 关键词:热敏电阻、非平衡直流电桥、电 阻温度特性 1、引言 热敏电阻是根据半导体材料的电导率与温 度有很强的依赖关系而制成的一种器件,其电 阻温度系数一般为(-0.003~+0.6)℃-1。因

此,热敏电阻一般可以分为: Ⅰ、负电阻温度系数(简称NTC)的热敏电阻元件 常由一些过渡金属氧化物(主要用铜、镍、钴、镉等氧化物)在一定的烧结条件下形成的半导体金属氧化物作为基本材料制成的,近年还有单晶半导体等材料制成。国产的主要是指MF91~MF96型半导体热敏电阻。由于组成这类热敏电阻的上述过渡金属氧化物在室温范围内基本已全部电离,即载流子浓度基本上与温度无关,因此这类热敏电阻的电阻率随温度变化主要考虑迁移率与温度的关系,随着温度的升高,迁移率增加,电阻率下降。大多应用于测温控温技术,还可以制成流量计、功率计等。

大学物理考试题库完整

普通物理Ⅲ 试卷( A 卷) 一、单项选择题 1、运动质点在某瞬时位于位矢r 的端点处,对其速度的大小有四种意见,即 (1)t r d d ; (2)dt r d ; (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 2、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 3、如图所示,质量为m 的物体用平行于斜面的细线联结置于光滑的斜面上,若斜面向左方作加速运动,当物体刚脱离斜面时,它的加速度的大小为( ) (A) g sin θ (B) g cos θ (C) g tan θ (D) g cot θ 4、对质点组有以下几种说法: (1) 质点组总动量的改变与内力无关; (2) 质点组总动能的改变与内力无关; (3) 质点组机械能的改变与保守内力无关. 下列对上述说法判断正确的是( ) (A) 只有(1)是正确的 (B) (1) (2)是正确的 (C) (1) (3)是正确的 (D) (2) (3)是正确的 5、静电场中高斯面上各点的电场强度是由:( ) (A) 高斯面内的电荷决定的 (B) 高斯面外的电荷决定的 (C) 空间所有电荷决定的 (D) 高斯面内的电荷的代数和决定的 6、一带电粒子垂直射入均匀磁场中,如果粒子的质量增加为原来的2倍,入射速度也增加为原来的2倍,而磁场的磁感应强度增大为原来的4倍,则通过粒子运动轨道所围面积的磁通量增大为原来的:( ) (A) 2倍 (B) 4倍 (C) 0.5倍 (D) 1倍 7、一个电流元Idl 位于直角坐标系原点 ,电流沿z 轴方向,点P (x ,y ,z )的磁感强度沿 x 轴的分量 是: ( )

大学物理实验报告优秀模板.doc

大学物理实验报告优秀模板 大学物理实验报告模板 实验报告 一.预习报告 1.简要原理 2.注意事项 二.实验目的 三.实验器材 四.实验原理 五.实验内容、步骤 六.实验数据记录与处理 七.实验结果分析以及实验心得 八.原始数据记录栏(最后一页) 把实验的目的、方法、过程、结果等记录下来,经过整理,写成的书面汇报,就叫实验报告。 实验报告的种类因科学实验的对象而异。如化学实验的报告叫化学实验报告,物理实验的报告就叫物理实验报告。随着科学事业的日益发展,实验的种类、项目等日见繁多,但其格式大同小异,比较固定。实验报告必须在科学实验的基础上进行。它主要的用途在于帮助实验者不断地积累研究资料,总结研究成果。 实验报告的书写是一项重要的基本技能训练。它不仅是对每次实验

的总结,更重要的是它可以初步地培养和训练学生的逻辑归纳能力、综合分析能力和文字表达能力,是科学论文写作的基础。因此,参加实验的每位学生,均应及时认真地书写实验报告。要求内容实事求是,分析全面具体,文字简练通顺,誊写清楚整洁。 实验报告内容与格式 (一) 实验名称 要用最简练的语言反映实验的内容。如验证某程序、定律、算法,可写成“验证×××”;分析×××。 (二) 所属课程名称 (三) 学生姓名、学号、及合作者 (四) 实验日期和地点(年、月、日) (五) 实验目的 目的要明确,在理论上验证定理、公式、算法,并使实验者获得深刻和系统的理解,在实践上,掌握使用实验设备的技能技巧和程序的调试方法。一般需说明是验证型实验还是设计型实验,是创新型实验还是综合型实验。 (六) 实验内容 这是实验报告极其重要的内容。要抓住重点,可以从理论和实践两个方面考虑。这部分要写明依据何种原理、定律算法、或操作方法进行实验。详细理论计算过程. (七) 实验环境和器材 实验用的软硬件环境(配置和器材)。

大学物理实验理论考试题及答案

一、 选择题(每题4分,打“ * ”者为必做,再另选做4题,并标出选做记号“ * ”,多做不给分,共40分) 1* 某间接测量量的测量公式为4323y x N -=,直接测量量x 和y 的标准误差为x ?和y ?,则间接测 量量N 的标准误差为?B 2 2 N x y N N x y ???????=??+?? ? ??????? ; 4322(2)3339N x x y x x x ??-==?=??, 3334(3)2248y N y y y y x ??==-?=-??- ()()[] 2 1 23 2 289y x N y x ?+?=? 2* 。 用螺旋测微计测量长度时,测量值=末读数—初读数(零读数),初读数是为了消除 ( A ) (A )系统误差 (B )偶然误差 (C )过失误差 (D )其他误差 3* 在计算铜块的密度ρ和不确定度ρ?时,计算器上分别显示为“8.35256”和“ 0.06532” 则结果表示为:( C ) (A) ρ=(8.35256 ± 0.0653) (gcm – 3 ), (B) ρ=(8.352 ± 0.065) (gcm – 3 ), (C) ρ=(8.35 ± 0.07) (gcm – 3 ), (D) ρ=(8.35256 ± 0.06532) (gcm – 3 ) (E) ρ=(2 0.083510? ± 0.07) (gcm – 3 ), (F) ρ=(8.35 ± 0.06) (gcm – 3 ), 4* 以下哪一点不符合随机误差统计规律分布特点 ( C ) (A ) 单峰性 (B ) 对称性 (C ) 无界性有界性 (D ) 抵偿性 5* 某螺旋测微计的示值误差为mm 004.0±,选出下列测量结果中正确的答案:( B ) A . 用它进行多次测量,其偶然误差为mm 004.0; B . 用它作单次测量,可用mm 004.0±估算其误差; 22 20B A B B =?=?++?=?? C. 用它测量时的相对误差为mm 004.0±。 100%E X δ = ?相对误差:无单位;=x X δ-绝对误差:有单位。

大学物理试题库(含答案)

大学物理试题库(含答案) 一 卷 1、(本题12分)1mol 单原子理想气体经历如图所示的 过程,其中ab 是等温线,bc 为等压线,ca 为等容线, 求循环效率 2、(本题10分) 一平面简谐波沿 x 方向传播,振幅为20cm ,周期为4s ,t=0时波源在 y 轴上的位移为10cm ,且向y 正方向运动。 (1)画出相量图,求出波源的初位相并写出其振动方程; (2)若波的传播速度为u ,写出波函数。 3、(本题10分)一束光强为I 0的自然光相继通过由2个偏振片,第二个偏振片的偏振化方向相对前一个偏振片沿顺时针方向转了300 角,问透射光的光强是多少?如果入射光是光强为I 0的偏振光,透射光的光强在什么情况下最大?最大的光强是多少? 4、(本题10分)有一光栅,每厘米有500条刻痕,缝宽a = 4×10-4cm ,光栅距屏幕1m , 用波长为6300A 的平行单色光垂直照射在光栅上,试问: (1) (2) 第一级主极大和第二级主极大之间的距离为多少? 5、(本题10分)用单色光λ=6000A 做杨氏实验,在光屏P 处产生第五级亮纹,现将折射率n=1.5的玻璃片放在其中 一条光路上,此时P 处变成中央亮纹的位置,则此玻璃片 厚度h 是多少? 6、(本题10分)一束波长为λ的单色光,从空气垂直入射到折射率为n 的透明薄膜上,在膜的上下表面,反射光有没有位相突变?要使折射光得到加强,膜的厚度至少是多少? 7、(本题10分) 宽度为0~a 的一维无限深势阱波函数的解为)sin(2x a n a n π =ψ 求:(1)写出波函数ψ1和ψ2 的几率密度的表达式 (2)求这两个波函数几率密度最大的位置 8、(本题10分)实验发现基态氢原子可吸收能量为12.75eV 的光子。 试问:(1)氢原子吸收该光子后会跃迁到哪个能级? P 2P a

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t s t ΔΔΔΔ≠r ,即|v |≠v . 但由于|d r |=d s ,故t s t 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)2 2d 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

大学物理实验报告模板范本

大学物理实验报告模板范本 大学物理实验报告热敏电阻 热敏电阻是阻值对温度变化非常敏感的一种半导体电阻,具有许多独特的优点和用途,在自动控制、无线电子技术、遥控技术及测温技术等方面有着广泛的应用。本实验通过用电桥法来研究热敏电阻的电阻温度特性,加深对热敏电阻的电阻温度特性的了解。 关键词:热敏电阻、非平衡直流电桥、电阻温度特性 1、引言 热敏电阻是根据半导体材料的电导率与温度有很强的依赖关系而制成的一种器件,其电阻温度系数一般为(-0.003~+0.6)℃-1。因此,热敏电阻一般可以分为: Ⅰ、负电阻温度系数(简称NTC)的热敏电阻元件 常由一些过渡金属氧化物(主要用铜、镍、钴、镉等氧化物)在一定的烧结条件下形成的半导体金属氧化物作为基本材料制成的,近年还有单晶半导体等材料制成。国产的主要是指MF91~MF96型半导体热敏电阻。由于组成这类热敏电阻的上述过渡金属氧化物在室温范围内基本已全部电离,即载流子浓度基本上与温度无关,因此这类热敏电阻的电阻率随温度变化主要考虑迁移率与温度的关系,随着温度的升高,迁移率增加,电阻率下降。大多应用于测温控温技术,还可以制成流量计、功率计等。 Ⅱ、正电阻温度系数(简称PTC)的热敏电阻元件 常用钛酸钡材料添加微量的钛、钡等或稀土元素采用陶瓷工艺,高温烧制而成。这类热敏电阻的电阻率随温度变化主要依赖于载流子浓度,而迁移率随温度的变化相对可以忽略。载流子数目随温度的升高呈指数增加,载流子数目越多,电阻率越小。应用广泛,除测温、控温,在电子线路中作温度补偿外,还制成各类加热器,如电吹风等。 2、实验装置及原理 【实验装置】

FQJ—Ⅱ型教学用非平衡直流电桥,FQJ非平衡电桥加热实验装置(加热炉内置MF51型半导体热敏电阻(2.7kΩ)以及控温用的温度传感器),连接线若干。 【实验原理】 根据半导体理论,一般半导体材料的电阻率和绝对温度之间的关系为式中a 与b对于同一种半导体材料为常量,其数值与材料的物理性质有关。因而热敏电阻的电阻值可以根据电阻定律写为式中为两电极间距离,为热敏电阻的横截面。 对某一特定电阻而言,与b均为常数,用实验方法可以测定。为了便于数据处理,将上式两边取对数,则有上式表明与呈线,在实验中只要测得各个温度以及对应的电阻的值,以为横坐标,为纵坐标作图,则得到的图线应为直线,可用图解法、计算法或最小二乘法求出参数 a、b的值。热敏电阻的电阻温度系数下式给出。 从上述方法求得的b值和室温代入式(1—4),就可以算出室温时的电阻温度系数。 热敏电阻在不同温度时的电阻值,可由非平衡直流电桥测得。非平衡直流电桥原理图如右图所示,B、D之间为一负载电阻,只要测出,就可以得到值。 当负载电阻→ ,即电桥输出处于开路状态时, =0,仅有电压输出,用表示,当时,电桥输出 =0,即电桥处于平衡状态。为了测量的准确性,在测量之前,电桥必须预调平衡,这样可使输出电压只与某一臂的电阻变化有关。 若R1、R2、R3固定,R4为待测电阻,R4 = RX,则当R4→R4+△R时,因电桥不平衡而产生的电压输出为:(1—5) 在测量MF51型热敏电阻时,非平衡直流电桥所采用的是立式电桥,且,则(1—6) 式中R和均为预调平衡后的电阻值,测得电压输出后,通过式(1—6)运算可得△R,从而求的 =R4+△R。 3、热敏电阻的电阻温度特性研究 根据表一中MF51型半导体热敏电阻(2.7kΩ)之电阻~温度特性研究桥式电路,并设计各臂电阻R和的值,以确保电压输出不会溢出(本实验=1000.0Ω,

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