吉林大学大学物理(工科)期末试卷及答案(上下册)
《大学物理(一)》2017-2018学年第二学期期末考试卷

吉林大学《大学物理(一)》2017-2018学年第二学期期末考试卷考试形式闭卷年月院系年级专业学号姓名成绩一、填空题:(每空2分,共40分。
在每题空白处写出必要的算式)1、一飞轮的角速度在5s 内由190-⋅s rad 均匀地减到180-⋅s rad ,那么飞轮的角加速度β=,在此5s 内的角位移θ∆=。
2、两个相互作用的物体A 和B 无摩擦地在一条水平直线上运动,A 的动量为bt p p A -=0,式中0p 和b 都是常数,t 是时间。
如果t=0时B 静止,那末B 的动量为;如果t=0时B 的初始动量是-0p ,那末B 的动量为。
3、光滑的水平桌面上有一长2l ,质量为m 的均质细杆,可绕通过其中点,垂直于杆的竖直轴自由转动,开始杆静止在桌面上,有一质量为m 的小球沿桌面以速度v 垂直射向杆一端,与杆发生完全非弹性碰撞后,粘在杆端与杆一起转动,那末碰撞后系统的角速度ω=。
4、振幅为0.1m ,波长为2m 的一简谐余弦横波,以1m/s 的速率,沿一拉紧的弦从左向右传播,坐标原点在弦的左端,t=0时,弦的左端经平衡位置向正方向运动,那末弦左端质点的振动方程为,弦上的波动方程为。
5、在边长为a 的等边三角形的三个顶点上分别放置一个电量为-q 和两个电量为+q 的点电荷,则该三角形中心点处的电势为。
6、如图,若V U F C F C F C 100,4,5,10321====μμμ,则电容器组的等效是容C=,电容器3C 上的电压3U =。
7、两个点电荷+q 和+4q 相距为l ,现在它们的连线上放上第三个点电荷-Q ,使整个系统受力平衡,则第三个点电荷离点电荷+q 的距离为;其电量大小为。
8、若一球形高斯面内的净电量为零,能否说该高斯面上的场强处处为零?(填“能”或“不能”)9、真空中均匀带电的球面和球体,如果两者的半径和总电量都相等,设带电球面的电场能量为1W ,带电球体的电场能量为2W ,则1W W (填<、=、>)10、如图所示,两个半径为R 的相同的金属环在a 连线为环直径),并相互垂直放置,电流I 由a 则环中心O 点的磁感强度的大小为。
大学物理期末考试试卷(含答案)完整版本

大学物理期末考试试卷(含答案)完整版本一、大学物理期末选择题复习1.一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,法向加速度不变答案B2.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答案C3.图为四个带电粒子在O点沿相同方向垂直于磁力线射入均匀磁场后的偏转轨迹的照片.磁场方向垂直纸面向外,轨迹所对应的四个粒子的质量相等,电量大小也相等,则其中动能最大的带负电的粒子的轨迹是()(A) Oa (B) Ob(C) Oc (D) Od答案C4.均匀细棒OA可绕通过其一端O而与棒垂直的水平固定光滑轴转动,如图所示,今使棒从水平位置由静止开始自由下落,在棒摆到竖直位置的过程中,下述说法正确的是( )(A ) 角速度从小到大,角加速度不变(B ) 角速度从小到大,角加速度从小到大(C ) 角速度从小到大,角加速度从大到小(D ) 角速度不变,角加速度为零答案C5.将一个带正电的带电体A 从远处移到一个不带电的导体B 附近,则导体B 的电势将( )(A ) 升高 (B ) 降低 (C ) 不会发生变化 (D ) 无法确定 答案A6.两根长度相同的细导线分别多层密绕在半径为R 和r 的两个长直圆筒上形成两个螺线管,两个螺线管的长度相同,R =2r ,螺线管通过的电流相同为I ,螺线管中的磁感强度大小B R 、B r 满足( )(A ) r R B B 2=(B ) r R B B =(C ) r R B B =2(D )r R B B 4=答案C7. 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 dt ;(2)dr dt ;(3)ds dt;(422()()dx dy 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)正确答案 D8. 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,t a 表示切向加速度。
吉林大学大学物理期末试卷及答案

吉林大学物理试题(2007~2008学年第二学期)(上册)注意:第一大题和第二大题的答案填写在题后的表格内,否则按零分处理。
玻尔兹曼常数: 1231038.1--⋅⨯=K J k 普适气体常数:1131.8--⋅⋅=K mol J R 一、 单选题1、汽车用不变力制动时,决定其停止下来所通过路程的量是(A ) 速度 (B )质量 (C) 动量 (D) 动能2、一均质细棒绕过其一端和绕过其中心并与棒垂直的轴转动时,角加速度β相等, 则二种情况下棒所受的外力矩之比21:M M 是(A )1:1 (B )2:1 (C )4:1 (D )1:43、在由两个质点组成的系统中,若此系统所受的外力的矢量和为零,则此系统(A )动量、机械能守恒,但角动量是否守恒不能确定(B )动量守恒,但机械能和角动量是否守恒不能确定 (C ) 动量和角动量守恒,但机械能是否守恒不能确定 (D) 动量、机械能守恒、角动量均守恒4、已知一定量的某种理想气体,在温度为T 1与T 2时,分子最可几速率分别为1p υ和 2p υ,分子速率分布函数的最大值分别为)(1p f υ和)(2p f υ。
若21T T >,则(A )21p p υυ>,)()(21p p f f υυ> (B) 21p p υυ>,)()(21p p f f υυ< (C )21p p υυ<,)()(21p p f f υυ> (C )21p p υυ<,)()(21p p f f υυ< 5、两容器内分别盛有氢气和氦气,若它们的温度和摩尔数分别相同,则(A )两种气体分子的平均平动动能相同 ( B) 两种气体分子的平均动能相同 (C )两种气体分子的平均速率相同 (D )两种气体的内能相同6、有人设计一台卡诺热机(可逆的),每循环一次可以从400k 的高温热源吸热1800J ,向300k 的低温热源放热800J 。
吉林大学大学物 理(工科)期末试卷

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三.计算题(50 分) 计算题( 一.单选题(每小题 2 分,共 20 分) 单选题( 1 C 2 D 3 C 4 D 5 A 6 D 7 C 8 B 9 D 10 D 1.(5 分) (1) υ m = ω A
ω=
υm
A
=4π
υ=
ω =2Hz 2π
t =2s 时
(2 分)
(2) 设 x = 0.02 cos(4π t + φ )
O
θ
⋅
C
A
r r r r r ∂D r 8、若 ∫ H ⋅ dl = ∫ ( J + ) ⋅ dS 是麦克斯韦方程组中的方程之一,则磁场强度 H 可 L S ∂t
能由 和 激发产生。 ,
ω
。
9、有一通有电流为 I 、半径为 R 的单匝圆形线圈,该线圈的磁矩大小是 在线圈中心处产生的磁感应强度的大小是
(1 分)
π
3
振动方程
5 x = 0.02 cos 4π t − π 6
(2 分)
2
(2) 3
2.(7 分)
第 5 页 共 6页
由题知: A = 4m, λ = 4m, T =
λ
u
= 2 s, ω =
2π =π T ∴φ = −
最高级数 k = 5
(2 分)
y0 = A cos φ = 0 (1)0 点:t=0 时 υ0 = −ω A sin φ > 0
(2)若在球体表面放置电荷为 + q 、质量为 m 的静止粒子,在电场力的作用 下运动到无穷远时的速率。
m r
ω
F
4、以摩尔双原子理想气体,作如图所示的循环,其中 bc 是绝热过程。求: (1)以此循环过程中系统对外作的功; (2)循环效率。 P (105Pa) 3.0 2.0 1.0 0
吉林大学2004至2005学年第一学期工科大学物理试题

吉林大学2004至2005学年第一学期工科大学物理试题工科大学物理试题(2004~2005学年第一学期)题号一二三总分分数给出三个常数:普朗克常数:h=6.6×10-34Js 电子电量:e=1.6×10-19C电子静止质量:m0=9.1×10-31kg一、选择题(将答案填写在题后的表格内)1.一质点沿x轴作简谐振动,振动方程为(SI)从t=0时刻起,到质点位置在x=-2cm处,且向x轴正方向运动的最短时间间隔为(A)(B)(C)(D)2.在单缝夫琅和费衍射实验中,波长为的单色光垂直入射到单缝上,对应于衍射角为30°的方向上,若单缝处波面可分为3个半波带,则缝宽度a等于(A)(B)1.5(C)2(D)33. 在驻波中,两个相邻波节间各质点的振动(A)振幅相同,位相相同(B)振幅不同,位相不同(C)振幅不同,位相相同(D)振幅相同,位相不同4. 光强为I0的自然光垂直通过两个偏振片,两偏振片的偏振化方向之间夹角为45°,则出射光强I与入射光强I0之比为(A)(B)(C)(D)5. 降低黑体温度,使其辐射的峰值波长为原来的2倍,则其总幅出度E0为原来的(A)0.0625倍(B)0.25倍(C)0.5倍(D)2倍6.不确定关系表示在x方向(A)粒子位置不能确定(B)粒子动量不能确定(C)粒子位置和动量都不能确定(D)粒子位置和动量不能同时确定7.在真空中波长为的单色光,在折射率为n的透明介质中从A沿某路径传播到B,若A、B两点的位相差为,则光从A传到B所走过的几何路程为(A)1.5(B)1.5n(C)1.5/n (D)38.如图所示,在杨氏双缝干涉实验中,若用紫光做实验,则相邻干涉条纹间距比用红光做实验时相邻条纹间距①,若在光源S1到光屏的光路上放置一薄玻璃片,则中央明纹将向②移动,正确答案为(A)①变大②下(B)①变小②上(C)①变小②下(D)①变大②上9.对于机械横波,在平衡位置处的质点的能量情况为(A)动能为零,势能最大(B)动能为零,势能为零(C)动能最大,势能为零(D)动能最大,势能最大10.已知单色光照射在一块钠表面上,测得光电子的最大动能是 1.2ev,而钠的红限波长为540nm,则入射光的波长应为(A)535nm (B)500nm(C)435nm (D)355nm[一题答案]12345678910二、填空题(将答案填写在题后表格内)1. 一质点同时参与两个同方向的简谐振动,其振动方程分别为(SI)(SI)则合振动的振幅为,合振动的振动方程为(SI)。
吉林大学2002至2003学年第一学期工科大学物理期末考试试题

吉林大学2002至2003学年第一学期工科大学物理期末考试试题工科大学物理试题(2002~2003学年第一学期)题号一二三总分分数注意:第一大题和第二大题的答案填写在题后的表格内,否则按零分处理。
试题共5页。
请自己检查。
一、单选题(将答案填写在题后表格内,每题2分,共20分)1、一质点做谐振动,质量为m,振幅为A,若保持m、A不变,将ω增至2ω,则振子前后机械能的比值E2 / E1为 [ 1 ](A) 4 (B) 2 (C) 1/4 (D) 1/22、一质点同时参与两个谐振动,分振动方程为(m)和(m),则合振动的振幅为 [ 2 ] (A) 5 (B) 1 (C) 4 (D) 33、一质点在x轴做谐振动,周期为T,当质点从A/2处运动到A处时经历的最短时间为 [ 3 ](A) T/12 (B) T/6 (C) T/8 (D) T/244、一弦上有机械横波传播,则在平衡位置处的质元的能量情况为 [ 4 ]用不确定关系可以得出光的坐标x的不确定量至少是(A)动有最大,势能最大(B)动能为零,势能为零(C)动能最大,势能为零(D)动能为零,势能最大5、在均匀媒质中,沿方向传播的平面电磁波的方程为;,则其振幅与平均能流密度的关系为 [ 5 ](A)(B)(C)(D)6、一根长为,两端固定弦上形成驻波,波入应满足的条件为 [ 6 ](A)(B)(C)(D)7、在下述实验中能验证光的半波损失理论的是 [ 7 ](A)杨氏双缝干涉(B)单缝衍射(C)洛埃镜实验(D)光栅衍射8、根据惠更斯-菲涅尔原理,波阵面S上子波源dS,在距其为r的空间P点处产生的光振幅,与dS、r及(为r与dS法线交角)的关系为 [ 8 ](A)与dS成正比,与r成反比,与无关(B)与r成反比,与dS、无关(C)与dS成正比,与r成反比,与有关(D)与dS成正比,与、r无关9、不正确关系:表明 [ 9 ](A)粒子位置不能确定(B)粒子动量不能确定(C)粒子位置和动量都不能确定(D)粒子位置和动量不能同时确定10、验证电子波动性的实验是 [ 10 ](A)光电效应(B)康普顿效应(C)x光衍射(D)戴维逊-革末电子衍射实验[一题答案]12345678910二、填空题(将答案填写在题后表格内,共24分)1、玻尔提出的轨道角动量L的量子化条件与量子数n的取值条件为 [ 1 ]2、波函数的标准条件是单值、有限和 [ 2 ]3、光在真空中波长为,若光在折射率为n的均匀媒质中通过r的路程,则此段路程所对应的位相差为 [ 3 ]4、平面简谐波沿x轴正向传播,振幅为A,角频率为ω,波速为u,若t=0时,距原点O为处质元在正方向最大位移处,则此波的波函数为 [ 4 ]5、以单色光=6×10-7m垂直照射到相距0.2mm的双缝上,双缝与屏的垂直距离为1m,则相邻两明纹的间距为[ 5 ]6、波长为的平行光垂直照射到劈尖薄膜上,劈尖薄膜的折射率为n,求第二条明纹与第六条明纹对应薄膜的厚度差为 [ 6 ]7、在单缝夫朗和费衍射中,波长为的单色光垂直入射到宽度为a=5的单缝上,对应于衍射角的方向上,单缝恰好可分成5个半波带,则衍射角为 [ 7 ]8、一束自然光从空气入射到玻璃表面上,当反射光是完全偏振光时,透射光的折射角为30°,此玻璃的折射率为[ 8 ]9、一束强度为I0的自然光,通过两个偏振化方向为60°的偏振片,则透射光的强度为[ 9 ]10、测得北极星辐射波谱的峰值波长,若视北极星为黑体,则北极星的辐出度E0(T)为[ 10 ]。
吉林大学大学物理练习册答案

q A
O
U D 6 0l
2l
q B
D
l
q
(2) A q(U D U ) 6 0l
4. 一厚度为d 的无限大平板,平板内均匀带电,
电荷体密度为,求板内、外场强的分布。
Dds 2 Dds q
s
s
s内
2Ds s d
d
零,则球面上的带电量σdS 面元在球面内产生
的电场强度是
A.处处为零
B.不一定为零
C.一定不为零
D.是常数
11. 如图,沿x轴放置“无限长”分段均匀带电
直线,电荷线密度分别为+ λ和- λ,点(0,a)
处的电场强度
A.0
B.
i
2 0a
C.
i
D.
(i j)
4 0a
4 0a
8.半径为R的不均匀带电球体,电荷体密度分 布为ρ=Ar,式中 r 为离球心的距离,(r≤R)、A
为一常数,则球体上的总电量Q= A R4 。
9. 把一个均匀带电量+Q的球形肥皂泡由半径 r1吹胀到r2,则半径为R( r1< R < r2)的高斯
球面上任一点场强大小E由 Q / 40 R2 变为 0 ;
2
0
r
r
6. 描述静电场性质两 个基本物理量是参考E点 和 U ;
它们定义式是 E f / q0 和 U p p E dl 。
7. 在场强为E 均匀电场中,A、B两点间距离为 d,A、B连线方向与E方向一致,从A点经任意
路径到B点的场强线积分 AB E dl = Ed .
吉林大学 大学物理下练习册答案

9. 一简谐振动的旋转矢量图如图所示,振幅矢量 长2cm,则该简谐振动的初相位为________ π/4 ,矢 量振动方程为________________ 。 x 0.02cos(πt π/4)
t时刻
πt π / 4 t 0 π/4
x
10. 物体的共振角频率与系统自身性质以及 阻尼大小 有关。系统的__________ 阻尼 越大, ___________ 共振时振幅值越低,共振圆频率越小。
5. 一弹簧振子作简谐振动,振幅为A,周期为T, 运动方程用余弦函数表示,若t=0时, π 。 (1)振子在负的最大位移处,则初相位为_____ (2)振子在平衡位置向正方向运动,则初相位为 _____ 。 -π 2 (3)振子在位移A/2处,向负方向运动,则初相位 π 3 。 为_____ 6. 将复杂的周期振动分解为一系列的 简谐振动之和 ____________,从而确定出该振动包含的频 率成分以及各频率对应的振幅的方法,称为 ___________ 频谱分析 。
7. 上面放有物体的平台,以每秒5周的频率沿竖直方向 作简谐振动,若平台振幅超过_______ 1cm ,物体将会脱离 平台。(g=9.8m/s2) 8. 两个同方向同频率的简谐振动,其合振动的振幅为 20cm,与第一个简谐振动的相位差为 1 π 6 若第一个简谐振动的振幅为 10 3cm 17.3cm 。则第 10cm 。第一、二个简 二个简谐振动的振幅为_________cm 谐振动的相位差1 2 为___________ 。 π/2
π x1 4 cos(2t ), 6 7π x2 3 cos(2t ) 6
则关于合振动有结论:( )
A. 振幅等于1cm,初相等于 π
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第 1 页 共 6页吉林大学物理试题(2007~2008学年第二学期)(上册)注意:第一大题和第二大题的答案填写在题后的表格内,否则按零分处理。
玻尔兹曼常数: 1231038.1--⋅⨯=K J k 普适气体常数:1131.8--⋅⋅=K mol J R 一、 单选题1、汽车用不变力制动时,决定其停止下来所通过路程的量是(A ) 速度 (B )质量 (C) 动量 (D) 动能2、一均质细棒绕过其一端和绕过其中心并与棒垂直的轴转动时,角加速度β相等, 则二种情况下棒所受的外力矩之比21:M M 是(A )1:1 (B )2:1 (C )4:1 (D )1:4 3、在由两个质点组成的系统中,若此系统所受的外力的矢量和为零,则此系统(A )动量、机械能守恒,但角动量是否守恒不能确定(B )动量守恒,但机械能和角动量是否守恒不能确定 (C ) 动量和角动量守恒,但机械能是否守恒不能确定 (D) 动量、机械能守恒、角动量均守恒4、已知一定量的某种理想气体,在温度为T 1与T 2时,分子最可几速率分别为1p υ和 2p υ,分子速率分布函数的最大值分别为)(1p f υ和)(2p f υ。
若21T T >,则(A )21p p υυ>,)()(21p p f f υυ> (B) 21p p υυ>,)()(21p p f f υυ< (C )21p p υυ<,)()(21p p f f υυ> (C )21p p υυ<,)()(21p p f f υυ< 5、两容器内分别盛有氢气和氦气,若它们的温度和摩尔数分别相同,则(A )两种气体分子的平均平动动能相同 ( B) 两种气体分子的平均动能相同 (C )两种气体分子的平均速率相同 (D )两种气体的内能相同6、有人设计一台卡诺热机(可逆的),每循环一次可以从400k 的高温热源吸热1800J ,向300k 的低温热源放热800J 。
同时对外作功1000J ,这样的设计是 (A) 可以的,符合热力学第一定律。
(B) 可以的,符合热力学第二定律。
(C) 不行的,卡诺循环所作的功不能大于向低温热源放出的热量。
(D) 不行的,这个热机的效率超过理论值。
7、在下述四种力中,做功与路径有关的力是(A) 万有引力 (B) 弹性力 (C) 静电场力 (D) 涡旋电场力 8、当一个带电导体达到静电平衡时,则(A )表面上电荷密度较大处电势较高 (B) 表面曲率较大处电势较高(C ) 导体内部的电势比导体表面的电势高 (D) 导体内任一点与其表面上任一点的电势差等于零 9、位移电流的大小取决于(A ) 电场强度的大小 (B )电位移矢量的大小 (B ) 电通量的大小 (C )电场随时间变化率的大小10、一圆线圈的半径为R ,载有电流I ,置于均匀外磁场B 中。
线圈的法线方向与B的方向相同。
在不考虑载流线圈本身所激发的磁场的情况下,线圈导线上的张力是(A )BIR 2 (B) 0(C ) BIR (D) BIR 21[一题答案填写处] 请按题号将选项填入表格中第 2 页 共 6页二、填空题(将答案填写在题后表格内)1、已知质点运动方程为j t i t r )32(42++=,则该质点的轨道方程为______________________________。
2、一质量沿半径为0.1m 的圆周运动,其角位置θ随时间t 的变化规律是242t +=θ (SI )则在t=2s 时,它的法向加速度a n =_____________,切向加速度a t = 。
3、转动着的飞轮的转动惯量为I ,在t=0时角速度为0ω,此后飞轮经历制动过程,阻力矩M 的大小与角速度ω的平方成正比,比例系数为k (k 为大于0的常数)。
当031ωω=时,飞轮的角加速度=β ,从开始制动到031ωω=所经过的时间t= 。
4、摩尔质量为μ的理想气体,温度是T ,分子的平均速率表达式为_______________。
5、所谓第二类永动机是指 ,它不可能制成是因为违背了 。
6、对处于温度为T 的平衡状态下的双原子理想气体,气体分子的平均平动动能是 ;1摩尔气体的内能是 。
7、一半径为R 带有缺口的细圆环,缺口长度为d (d<<R ),环上均匀带正电,总电量为q ,则圆心O 处的场强大小E=_________________________,圆心O 处电势大小U 0=___________________。
8、若S d tD J l d H L S ⋅∂∂+=⋅⎰⎰)(是麦克斯韦方程组中的方程之一,则磁场强度H可能由 和 激发产生。
9、有一通有电流为I 、半径为R 的单匝圆形线圈,该线圈的磁矩大小是 ,在线圈中心处产生的磁感应强度的大小是 。
10、半径分别为a 和b 的同轴圆柱面,每单位长度上均匀带有等量异号电荷λ±。
一电子(电量是e )在两圆柱面之间沿半径为r 的圆周上旋转,则电子轨道处的电场强度大小是 ,电子的动能是 。
三、计算题[要求有计算步骤]1、 质量为kg 2的物体受到合外力)(642N j t i t F+=的作用而在xy 平面内运动,0=t 时刻物体位于原点并静止。
求:(1)s t 2=时物体速率;(2)前s 2内合外力的功和s t 2=时的功率。
2、如图所示,一根质量为m 、长为l 的均匀细棒OA 可绕通过其一端的光滑轴O 在竖直平面内转动,今使棒从水平位置开始自由下摆,试求: (1) 细棒摆到竖直位置时重力矩的功; (2) 细棒摆到竖直位置时的角速度;(3) 细棒摆到竖直位置时中心点C 和端点A 的线速度。
OCA第 3 页 共 6页3、如图所示,一质量为m 的小球置于光滑的水平面上,轻绳的一端系小球,另一端通过桌面上一无摩擦的小孔向下由人握持,先使小球以速率0υ沿半径为0r 的圆周运动,然后人用手向下拉绳,使小球转动半径由0r 减小到r ,试求: (1) 小球转动半径为r 时的线速度及角速度; (2) 由0r 减小到r 过程中拉力F 做的功。
4、以摩尔双原子理想气体,作如图所示的循环,其中bc 是绝热过程。
求:(1)以此循环过程中系统对外作的功; (2)循环效率。
5、一介电常数为ε、半径为R 的带电球体,其电荷体密度为⎩⎨⎧>≤=Rr Rr Arρ其中A 是常数。
该介质球置于空气中,求: (1)带电球体内、外的电场强度;(2)若在球体表面放置电荷为q +、质量为m 的静止粒子,在电场力的作用下运动到无穷远时的速率。
6、一半径为R 的长直圆柱形载流体(视为无限长),电流1I 沿轴线方向且均匀分布在圆柱体截面上。
圆柱体内外磁导率是μ、0μ,求: (1)圆柱体内外的磁感应强度(2)在圆柱体轴线平面内放一长为L 、通有电流2I 的水平直导线,其左端到圆柱体轴线的距离是a (R a >),如图所示。
载流直导线2I 所受的力。
10-3m 3) 1.02.0第 4 页 共 6页7、在圆柱形均匀磁场中,与磁场方向相垂直放置一段长为L 的导体棒ab 。
磁场随时间变化关系是t B B ωsin 0=(ω、0B 为正常数),以垂直于纸外为正方向。
导体棒从O 点开始以匀速υ沿纸面运动。
在ωπ43=t 时,运动到距磁场中心O 为h处,图示位置。
求:(1)在该位置时的动生电动势,并指示其方向; (2)在该位置时的感生电动势,并指示其方向; (3)在该位置时的感应电动势。
吉林大学物理试题(2007~2008学年第一学期)参考答案及评分标准一.单选题(每小题2分,共20分)二.填空题(第5、7、8题各2分,其它题每空1分,共20分)三.计算题(50分) 1.(5分) (1) =4=2Hz 2mm AAυωυωωπυπ===(2分)(2) 设0.02cos(4)40.02sin(4)=2x t t t s πφυππφ=+=-⨯+时40.02sin 0.0450.02cos 06x υπφπφπφ=-⨯=⎧∴=-⎨=<⎩ (1分)振动方程 50.02cos 46x t ππ⎛⎫=- ⎪⎝⎭(2分) 2.(7分)第 5 页 共 6页由题知:24m,4,2,A m T s uTλπλωπ====== (1)0点:t =0时00cos 0sin 0y A A φυωφ==⎧⎨=->⎩2πφ∴=-振动方程04cos 2y t ππ⎛⎫=- ⎪⎝⎭ (2分)(2)波动方程 4cos 22x y t ππ⎛⎫⎛⎫=+-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(2分) (3)B 点:34cos =4cos()22B y t t ππππ⎡⎤⎛⎫=+-+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦由()222x t t k πϕππππ⎡⎤⎛⎫∆=+--+= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦得43(0,1,2,)x k k =+=±± (3分)3.(7分)(1)由()sin a b k ϕλ+=2k = 62210m sin 30a b λ-+==⨯︒(2分)(2)由()sin a b k ϕλ+= 取sin 1ϕ=4a bk λ+==缺级:2(1,2,)a bk k k k a+'''===能观察到的全部主极大级数 0,1,3k =±± (3分) (3)斜入射 由()(sin30sin )a b k ϕλ+︒+= 取sin 1ϕ=67210(sin 301)6510k --⨯︒+==⨯ 最高级数 5k = (2分) 4. (7分)(1)由22e k λλ+=75252322910m 222e e e λλλλλ-⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭∆=-=-==⨯ (3分) (2)空气劈尖:12l λθ≈充入液体:22l n λθ≈ (2分) 12112l l l n λθ⎛⎫∆=-=- ⎪⎝⎭411 1.710rad 2l n λθ-⎛⎫∴=-=⨯ ⎪∆⎝⎭(2分) 5.(6分)设k '相对k 沿x 轴正向运动(1) k 系中:两事件同地21()x x =发生,则4t s ∆=为原时 k '系中:5t s '∆=由t r t '∆=∆=得1228431 1.810m/s 55c c υ⎡⎤⎛⎫=-==⨯⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦(3分)(2) k '系测:3x c '∆===- (x t υ''∆=∆) (3分)6.(7分)第 6 页 共 6页(1)电子01.4m m ===2222200001.40.40.204k E mc m c m c m c m c MeV=-=-== (3分)(2)由 0011k E h h hc υυλλ⎛⎫=-=-⎪⎝⎭0.029A khc hcE λλ==- (2分)(3)由 00(1cos )(1cos )C hm cλλλϕλϕ∆=-=-=- 0cos 10.7542Cλλϕλ-=-= (2分) 7.(4分)由 222220()E P c m c =+ (1分)又由题意 200k E E E qU m c =+=+ (1分)P ∴=h p λ==(2分) 另种解法:由220k E mc m c qU =-= (1分)得202qu m c m c+= (1分)0υ=(1分)将m 、υ代入h m λυ==(1分) 8.(7分) (1)由22200|()|sin 1aan x x dx Adx a πψ⎛⎫== ⎪⎝⎭⎰⎰A =()n x x aπψ=(2分)(2) 222()x n x aπψ==222222()|()|sin xx x a aπωψ== 令2()0d x dx ω= 得3,44a x x a ==处 2()x ω最大 (3分) (3)基态(n=1)22331021|()|sin 0.1934aa x W x dx dx a a πψπ===-=⎰⎰(2分)第 7 页 共 6页工科大学物理试题(2005~2006学年第二学期)注意:第一大题和第二大题的答案填写在题后的表格内,否则按零分处理。