大学物理期中试题

华 北 科 技 学 院 2011-2012学年第二学期期中考试试卷
考试科目：大学物理（1） 选用试卷B 适用专业 工科本科 考试时间 120分钟
一、选择题（每题3分，共30分）
1、关于质点的运动描述，下面说法哪一条正确？（ ）
（A ）质点具有恒定的速度，但仍可能有变化的速率 （B ）质点加速度方向恒定，则速度方向也恒定 （C ）质点作曲线运动时，其法向加速度总不为零
（D ）质点作曲线运动时，其加速度总是指向曲线凹的一侧
2、一质点的运动学方程为22)1(,-==t y t x （国际单位制），则质点在s t 2=时的切向加
速度为：（ ）
（A ）2/22s m （B ）2/56
s m （C ）2/4s m （D ）2/52s m
3、对功的概念有以下几种说法：
⑴保守力作正功时，系统内相应的势能增加。

⑵质点运动经一闭合路径，保守力对质点作的功为零。

⑶作用力和反作用力大小相等，方向相反，所以两者所作功的代数和必为零。

在上述说法中：（ ）
（Ａ） ⑴⑵是正确的。

（Ｂ） ⑵⑶是正确的。

（Ｃ） 只有⑵是正确的。

（Ｄ） 只有⑶是正确的。

4、一轻弹簧，竖直固定于水平桌面上，如图。

弹簧正上方离桌面高度
为h 的P 点的一小球以初速度v 竖直落下，小球于弹簧碰撞后又跳回 P 点时，速度大小仍为v ，以小球为系统，则小球从P 点下落到又跳回P 点的整个运动过程中，系统的：（ ） （A ）动能不守恒，动量不守恒 （B ）动能守恒，动量不守恒 （C ）机械能不守恒，动量守恒 （D ）机械能守恒，动量守恒
5、如图示，一均匀细杆可绕通过上端与杆垂直的水平光滑固定轴o 旋转，
初始状态为静止悬挂。

现有一个小球自左方水平打击细杆。

设小球与细杆 之间为非弹性碰撞，则在碰撞过程中对细杆与小球这一系统：
系（部） 专业、班级 姓名 学号
密
封
装
订 线
(A) 只有机械能守恒; (B) 只有动量守恒;
(C) 只有对转轴o 的角动量守恒; (D) 机械能、动量和角动量均守恒
6、在带电体A 旁有一不带电的导体壳B ，C 为导体空腔内的一点，
如图所示，则下列说法正确的是：（ ） (A)带电体A 在C 点产生的电场强度为零
(B)带电体A 与导体壳B 内表面感应电荷在C 点产生的合场强为零 (C)带电体A 与导体壳B 外表面感应电荷在C 点所产生的合场强度为零 (D)导体壳B 的内外表面的感应电荷在C 点所产生的合电场强度为零。

7、对于质点组，内力可以改变的物理量是（ ）
（A ）总动量 （B ）总角动量 （C ）总动能 （D ）总质量
8、半径为R 的导体球原不带电，在离球心为a 的地方，放一电量为q 的点电荷（a>R ），
如图所示，则该导体球的电势为：（ ） (A)
204a qR πε （B ）
)
(40R a q
-πε
(C) a
q 04πε (D)
2
0)
(4R a qa -πε
9、两个载有相等电流I 的半径为R 的圆线圈一个处于水平位置，一个
处于竖直位置，两个线圈的圆心重合，则在圆心O 处的磁感应强度大小为（ ）
（A ）0 （B ）R I 2/0μ （C ）R I 2/20μ （D ）R I /0μ
10、如图，无限长直载流导线与正三角形载流线圈在同一平面内，若长直导线固定不动，则载流三角形线圈将（ ）
(A) 向着长直导线平移 (B) 离开长直导线平移 (C) 转动． (D) 不动．
二、填空题（每题3分，共30分）
1、质量为m 的质点，在变力均为常量）和k F kt F F 00)(1(-=作用下沿Ox 轴作直线运动，
若已知0=t 时，质点位置坐标00=x ，速度为0v ，且力的方向与初速度方向一致，则质点运动微分方程为_________________；质点速度随时间变化规律为=v ______________
；质
点运动学方程为=x ___________________。

2、质量kg m 1=的物体，在坐标原点处从静止出发在水平面内沿x 轴运
动，其所受合力方向与运动方向相同，合力大小为x F 23+=(SI)，则物体在运动至m x 3=时，其速率为 。

3、劲度系数为k 、原长为0l 的轻弹簧，一端固定于O 点，另一端系一质
量为m 的物体如图。

现将弹簧置于水平位置，并保持原长，然后无初速度释放。

若物体在铅直面内摆至最低位置时，弹簧伸长量为原长的n 1，则此时物体的动能为______________________。

4、一轻绳绕于半径为r 的飞轮边缘，在绳端施以F 的拉力，飞轮的转动惯量为J ，
飞轮与转轴间的摩擦不计（如图），则飞轮的角加速度为____________。

5、一半径为R 的均匀带电球面，带电量为Q
外距球心r 处的P 点电势p U = 。

6、处于静电场中的导体静电平衡的条件是导体内部场强______，导体上的电势_______。

7、半径为m R 1.0=的半圆形闭合线圈，载有电流A I 10=磁场方向与线圈平面平行，磁感应强度的大小是0.5T ，则线圈所受的力矩为
____________m N ⋅；在力矩作用下，线圈转过90度角时，力矩做的功是______________焦耳。

8、磁介质有三种，1>r μ的称为______
；1<r μ的称为_____；1>>r μ的称为
______。

9、取一闭合积分回路L ，使三根载流导线穿过它所围成的面。

现改变三根导线之间的相
互间隔，但不越出积分回路，则：⎰
⋅L
d l B ▁▁▁▁（不变或变 ）；L 上各点的B ▁▁▁
▁ （不变或变 ）。

10、如图所示，两根无限长载流直导线相互平行，通过的电
流分别为1I 和2I ，则⎰⋅1
L d l B =_____，⎰
⋅2
L d l B =______。

三、计算题（每题10分，共40分）
1、 长为l 、质量为M 的均质杆，一端悬挂，可绕通过O 点垂直于纸 面的轴转动。

今杆自水平位置无初速地落下，在铅垂位置与质量为 m 的物体A 作完全非弹性碰撞，如图所示，碰撞后物体A 沿摩擦系数 为μ的水平面滑动。

试求物体A 沿水平面滑动的距离。

2、电荷Q 均匀分布在半径为R 的球体内。

设r 表示所求点到球心的距离，求（1）当R r ≤时，场强?1=E （2）当R r ≥时，场强?2=E
3、电缆由导体圆柱和一同轴的导体圆筒构成，使用时电流从导体圆柱流出，经导体圆筒流回，电流均匀分布在横截面上，如图所示。

设圆柱体的半径为1r ，圆筒的内、外半径分别为32r r 和，若场点到轴线的距离为r ，求r 从∞→0范围内各处的磁感应强度的大小。

4如图所示，无限长的载流直导线载有恒定电流1I ，直角三角形载流线框载有电流2I ，并与载流导线在同一平面内，试计算各边所受的安培力，及整个线框受安培力的大小和方向。

I
O。