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_____Kgｍ2。

13．一电偶极子，带电量为q=2×105-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2×109-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1B，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2B ，则12/B B = 。

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m ，电量为q 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。

2．载电流为I ，磁矩为P m 的线圈，置于磁感应强度为B 的均匀磁场中， 若P m 与B 方向相同，则通过线圈的磁通Φ与线圈所受的磁力矩M 的大小为（ ）。

（A ）0,==ΦM IBP m ； （B ）；0,==ΦM I
BP m （C ）m m BP M IBP ==Φ, ； （D ）m m BP M I
BP ==Φ, 3．已知空间某区域为匀强电场区，下面说法中正确的是（ ）。

（A ）该区域内，电势差相等的各等势面距离不等。

（B ）该区域内，电势差相等的各等势面距离不一定相等。

（C ）该区域内，电势差相等的各等势面距离一定相等。

（D ）该区域内，电势差相等的各等势面一定相交。

4．关于高斯定律得出的下述结论正确的是（ ）。

（A ）闭合面内的电荷代数和为零，则闭合面上任意点的电场强度
必为零。

（B ）闭合面上各点的电场强度为零，则闭合面内一定没有电荷。

（C ）闭合面上各点的电场强度仅有闭合面内的电荷决定。

（D ）通过闭合曲面的电通量仅有闭合面内的电荷决定。

5．一带有电荷Q 的肥皂泡在静电力的作用下半径逐渐变大，设在变大
的过程中其球心位置不变，其形状保持为球面，电荷沿球面均匀分布，则在肥皂泡逐渐变大的过程中（ ）。

（A ）始终在泡内的点的场强变小；（B ）始终在泡外的点的场强不变；
（C ）被泡面掠过的点的场强变大； （D ）以上说法都不对。

6．电荷线密度分别为21,λλ 的两条均匀带电的平行长直导线，相距为d ，则每条导线上单位长度所受的静电力大小为 （ ）。

（A ）0 （B ）d 012πελ （C ）d 022πελ （D ）d
0212πελλ 7．一无限长均匀带电直线，电荷线密度为)0(〉λλ，B A ,两点到直线
的距离分别为a 和b ，若以A 点为电势零点，B 点的电势为（ ）。

（A ）０ （B ）02πελ㏑b a （C ）02πελ㏑a
b （D ）无法确定 三、简答题 （10分）
1．决定刚体定轴转动的转动惯量（J ）的因素。

2．电力线和等势面的关系。

四、计算题（54 分）
1．(10分) 一物体沿X 轴运动，其速度为V=10+2t ², V ：米/秒、t ：秒。

当t=0时，物体在原点之右20米处。

求在t=2秒时物体的加速度和位置。

2．（10分）一飞轮的角速度在5秒内由900转/分均匀减到800转/分。

求⑴角加速度；⑵在此5秒内的总转数；⑶再经几秒，轮将停止转动。

3．（10分）C1 C2两个电容器，分别标明为200 PF, 500V 和300 PF ，900V ，把它们串联后，等值电容多大？如果两端加上1000V 的电压，是否会击穿？哪个会击穿？
4．（14分）两个均匀带电的金属同心球壳，内球半径R 1=5.0厘米，带
电Q 1=6.0×10¯9库仑，外球壳内半径R 2=7.5厘米，外半径R 3=9.0厘米，所
带电量Q
=-2.0×10¯8库仑，求距离球心3.0厘米、6.0厘米，8.0厘米、
2
10.0厘米各点处的场强和电势，如果用导线把两个球壳连接起来，结果又如何？
=9.0×109）
注：（ 1/4πε
5．（10分）一质量为m的子弹在水平方向以速度u射入竖直悬挂的靶内而不复出。

设靶的质量为Μ，求子弹与靶摆动的最大高度h。

（见下图）。

试卷参考答案
一． 填空题（每空1分、共22分） ① 弱力、电磁力、万有引力。

② 1J ③ 2R 、R π ④ ⎰=•0l d E ⑤ 尖端放电 ⑥ 02εδ⑦ 小、大。

⑧d
02πελ ⑨ 0 ⑩ 0.99m/s ⒒ 500 ⒓ 3 Kgm 2 ⒔ 7101-⨯ ⒕ R Q
04πε ⒖ 0、小 ⒗ 22
8π ⒘ 0
二、选择题 （每题2分、共14分）
① B ② B ③ C ④ D ⑤ B ⑥ D ⑦ B
三、简答题（每题5分、共10分）
1．答：转轴的位置、 刚体质量的大小、质量的分布。

2．答:在静电场中沿等势面移动电荷时,电场力所做的功为零,电力线与等
势面正交,电力线指向电势降落的方向.
四、 计算题（共54分）
1．（10分）2/8,2,s m a t dt
dv a ===（5分） m x dt
dx v 33.45,)2(==（5分） 2．（10分） - 2.09弧度/秒²（3分）
约71转（4分） 40秒（3分）
3．（10分） C=（200×300）/（200+300）=120μF （5分） U1=1000×120÷200=600V ＞500V
所以120 PF 首先被击穿，继而第二个被击穿。

（5分）
4．（14分） 场强E （4分） 电势U （4分） 3厘米处 0 - 1040
6厘米处 15000 - 1220
8厘米处 0 - 1400
10厘米处 - 12600 -1260
导线相连时（6分）： 3、6、8厘米处 场强都为0 电势为- 1400 10厘米处： 场强为 - 12600 电势为 – 1260
5．解：（10分，两步骤各5分）
g V H gH M m V M m u m
M m V V M m mu 2,)()(21,)(22=∴+=++=∴+=。