大学物理期末考试试卷(A卷)答案

课程考试试卷答案(A 卷)

课程名称：普通物理 考试时间：120分钟 年级：xxx 级

专业： xxx

一、判断题（6小题，共12分）

1、答案：√

2、答案：√

3、答案：×

4、答案：×

5、答案：√

6、答案：√

二、选择题（10小题，共30分）

1、答案：C

2、答案：C

3、答案：B

4、答案：D

5、答案：B

6、答案：A

7、答案：C

8、答案：C

9、答案：A

10、答案：C

三、填空题（5小题，共10分）

1、答案：对转轴的角动量

2、答案：μ0（I 2－2I 1）

3、答案：222

1ωA 4、答案：300

5、答案：kT 2

3 四、计算题（4小题，共48分）

1、答案：解 （1）用牛顿定律求解：

⎪⎪⎩

⎪⎪⎨⎧==-)2(;d d c o s :)1(;s i n :2

t v m m g R v m m g N θθ切向法向

由（2）得 s v v t s s v t v g d d d d d d d d c o s ===θ

θθθd cos d cos d R g s g v v == θθθθsin d cos d 00gR gR v v v ==⎰⎰

gR v gR v gR v =→=→=θθsin 2sin 2

2

用机械能守恒定理求解：

取凹槽最低点为重力势能零点，则有：

θθs i n 2)s i n (2

12gR v R R mg mv mgR =→-+= （2）由式（1）得

R

gR m mg R v m mg N θθθsin 2sin sin 2+=+=

θsin 3mg N = 当 30=θ时 mg mg N 5.12

3== 2、答案：解：要使光不反射，只要反射光在薄膜表面呈干涉极小即可。因为在两个分界面上反射光都有半波损失，所以光程差为

d 2n =∆ 当λ)2

1(+=∆k 时干涉极小，故有 λn k 221

d +

= 对于最小厚度，取k=0，则

)nm (1201012025.14106004d 99

=⨯=⨯⨯==--n λ

即该透明材料的最小厚度为120nm

3、答案：解：建立坐标系，长直导线为Y 轴，DC 边为X 轴，原点在长直导线上，式中r 是t 时刻AD 边与长直导线的距离，线圈中磁通量

r

r a Ib x x b I

Φr

a r +==⎰+ln π2d π200μμ v a r r Iba t Φ)

(π2d d 0+=-=με 当r = d 时，v a d d Iba

)(π20+=

με 方向：ABCDA （即顺时针）

4、答案：

解 如图所示，，在导体达到静电平衡后，q 分布在导体球的表面上。由于静电感应在外球壳的内表面上感应出负电荷q -，外表面上感应出正电荷q ，则在球壳外表面上共带电荷()Q q +。

(1)由于场的分布具有对称性，可用高斯定理求得各区域的场强分布为

()110R r E <=， ()212024R r R r q

E <<=πε

()3230R r R E <<=， ()32044R r r

Q q E <+=

πε E 的方向均沿径向向外。 导体为有限带电体，选无限远处为电势零点。由电势定义可计算两球的电势1V 和2V 。 内球体内的任一场点()11R r P <的电势为

⎰⎰+⋅+⋅=21

1211R R R r r d E r d E V ⎰⎰∞⋅+⋅33243R R R r d E r d E =⎰21204R R dr r q πε⎰∞

++32

04R dr r q Q πε =⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛++-321041R Q q R q R q πε 外球体内的任一场点()322R r R P <<的电势为

⎰⎰∞⋅+⋅=3

3432R r R r d E r d E V =⎰∞+=+3302044R R Q q dr r Q q πεπε 由1V 和2V 可求出球体与球壳的电势差为 ⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛-=-=∆21021114R R q V V V πε.

Q