大学物理1试卷二

大学物理1试题二

一、选择题（共21分） 1. （本题3分）

质点沿半径为R 的圆周运动，运动学方程为232t θ=+ (SI) ，则t 时刻质点的角加速度和法向加速度大小分别为

A. 4 rad/s 2 和4R m/s 2 ；

B. 4 rad/s 2和16Rt 2 m/s 2 ；

C. 4t rad/s 2和16Rt 2 m/s 2 ；

D. 4t rad/s 2和4Rt 2 m/s 2 . ［ ］ 2. （本题3分）

已知一个闭合的高斯面所包围的体积内电荷代数和0q ∑= ，则可肯定 A. 高斯面上各点电场强度均为零；

B. 穿过高斯面上任意一个小面元的电场强度通量均为零；

C. 穿过闭合高斯面的电场强度通量等于零；

D. 说明静电场的电场线是闭合曲线. ［ C ］ 3. （本题3分）

两个同心均匀带电球面，半径分别为a R 和b R ( a b R R <), 所带电荷分别为

a q 和

b q ．设某点与球心相距r ，当a b R r R <<时，取无限远处为零电势，该点的

电势为 A. 014a b q q r ε+⋅π； B. 014a b

q q r

ε-⋅

π； C.

14a b b q q r R ε⎛⎫⋅+ ⎪⎝⎭π； D.

014a b a b q q R R ε⎛⎫

⋅+ ⎪⎝⎭

π. ［ ］ 4. （本题3分）

如图所示，流出纸面的电流为2I ，流进纸面的电流为 I ，该两电流均为恒定

电流．H

为该两电流在空间各处所产生的磁场的磁场强

度．d L

H l ⋅⎰

表示 H 沿图中所示闭合曲线L 的线积分，此曲线在中间相交，其正方向由箭头所示．下列各式中正确的是

A. d L H l I ⋅=⎰ ；

B. d 3L H l I ⋅=⎰

；

C. d L

H l I ⋅=-⎰ ； D. d 30L

H l μI ⋅=⎰

. ［ ］

5. （本题3分）

如图所示，在竖直放置的长直导线AB 附近，有一水平放置的有限长直导线CD ，C 端到长直导线的距离为a ，CD 长为b ，若AB 中通以电流I 1，CD 中通以电流I 2，则导线CD 所受安培力的大小为：

I 1

(A) b I x

I F 21

02πμ=

； (B) b I b a I F 210)(+=

πμ； (C) a b a I I F +ln

2=210πμ； (D) a b I

I F ln 2210πμ=. [ ] 6. （本题3分）

面积为S 和2S 的两圆线圈1、2如图放置，通有相同的电流I ．线圈1的电流所产生的通过线圈2的磁通用

21Φ表示，线圈2的电流所产生的通过线圈1的磁通用12Φ表示，则21Φ和12Φ的大小关系为

A. 12Φ；

B. 2112ΦΦ>；

C. 2112ΦΦ=；

D. 21121

2

ΦΦ=. ［ C ]

7. （本题3分）

(1) 对某观察者来说，发生在某惯性系中同一地点、同一时刻的两个事件，对于相对该惯性系作匀速直线运动的其它惯性系中的观察者来说，它们是否同时发生？

(2) 在某惯性系中发生于同一时刻、不同地点的两个事件，它们在其它惯性系中是否同时发生？

关于上述两个问题的正确答案是

A. (1)同时，(2)不同时；

B.(1)不同时，(2)同时；

C. (1)同时，(2)同时；

D. (1)不同时，(2)不同时. ［ A ］ 二、填空题（共21分，每题3分） 8.（本题3分）

质量 2 kg m = 的质点在力12F t i =

(SI)的作用下，从静止出发沿x 轴正向作

直线运动，前三秒内该力所作的功为___ ___． 解:

3

20

d 12d 0t

F t t t m ==-⎰

⎰v 3

20154 12d 27m /s

2

t t m ⇒===

⎰v

1

0729J 2

W m ⇒=-=2v 9.（本题3分）

长为l 、质量为M 的匀质杆可绕通过杆一端O 的水平光滑固定轴转动，转动

惯量为21

3

Ml ，开始时杆竖直下垂，如图所示．有一质量为m 的

子弹以水平速度0

v 射入杆上A 点，并嵌在杆中，23

l OA =，则子

弹射入后瞬间杆的角速度＝_ _．

解: 由系统角动量守恒得 220221

()333

l l m m Ml ωω=+v ()0

6 43/M m l ω⇒=

+v 10（本题3分）

长为L 的直导线上均匀地分布着线电荷密度为λ的电荷，在导线的延长线上与导线一端相距 a 处的P 点的电势的大小为 ___________________. 11（本题3分）

长直电缆由一个圆柱导体和一共轴圆筒状导体组成，两导体中有等值反向均匀电流I 通过，其间充满磁导率为μ的均匀磁介质．介质中离中心轴距离为r 的某点 处的磁场强度大小 ，磁感强度的大小 ．

解: d d 2

πL

L

H l H l H r ⋅=⋅=⋅⎰⎰

i I I =∑ 由安培环路定理得 2πH r I ⋅= 2π2πI I

H B H r r

μμ⇒=⇒== 12（本题3分）

一平面线圈由半径为0.2 m 的1/4圆弧和相互垂直的二直线组成，通以电流 2 A ，把它放在磁感强度为0.5 T 的均匀磁场中，线圈平面与磁场垂直时(如图)，圆弧AC 段所受的磁力

N ；线圈所受的磁力矩_____ ______ Nm 。

解:

20.5F IBL ==⨯=

= 0n m ISe B M m B =⨯=

与同方向，所以 13（本题3分）

观察者甲以4

5

c 的速度（c 为真空中光速）相对于静止的观察者乙运动，若甲携

带一长度为l 、截面积为S ，质量为m 的棒，此棒长度沿运动方向，则 (1) 甲测得此棒的体密度为 ； (2) 乙测得此棒的体密度为 ． 解: (1) m lS

ρ=

(2)

因 l m ''==, 所以 22519m m m

l S l lS ρβ'==='-（）

B

⊗