大学物理电磁学考试试题及答案——北京航空航天大学
北京航空航天大学大学物理电磁学试题大集合(含答案)
大学物理电磁学试题（1）一、选择题：（每题3分，共30分）1. 关于高斯定理的理解有下面几种说法，其中正确的是：（Ａ）如果高斯面上E处处为零，则该面内必无电荷。
（Ｂ）如果高斯面内无电荷，则高斯面上E处处为零。
（Ｃ）如果高斯面上E处处不为零，则该面内必有电荷。
（Ｄ）如果高斯面内有净电荷，则通过高斯面的电通量必不为零（E ）高斯定理仅适用于具有高度对称性的电场。
[ ]2. 在已知静电场分布的条件下，任意两点1P 和2P 之间的电势差决定于：（Ａ）1P 和2P 两点的位置。
（Ｂ）1P 和2P 两点处的电场强度的大小和方向。
（Ｃ）试验电荷所带电荷的正负。
（Ｄ）试验电荷的电荷量。
[ ] 3. 图中实线为某电场中的电力线，虚线表示等势面，由图可看出：（Ａ）C B A E E E >>，C B A U U U >> （Ｂ）C B A E E E <<，C B A U U U << （Ｃ）C B A E E E >>，C B A U U U <<（Ｄ）C B A E E E <<，C B A U U U >> [ ]4. 如图，平行板电容器带电，左、右分别充满相对介电常数为ε1与ε2的介质，则两种介质内：（Ａ）场强不等，电位移相等。
（Ｂ）场强相等，电位移相等。
（Ｃ）场强相等，电位移不等。
（Ｄ）场强、电位移均不等。
[ ] 5. 图中，Ua-Ub 为：（Ａ）IR -ε （Ｂ）ε+IR（Ｃ）IR +-ε （Ｄ）ε--IR [ ]6. 边长为a 的正三角形线圈通电流为I ，放在均匀磁场B 中，其平面与磁场平行，它所受磁力矩L 等于：（Ａ）BI a 221 （Ｂ）BI a 2341（Ｃ）BI a 2 （Ｄ）0 [ ]7. 如图，两个线圈P 和Q 并联地接到一电动势恒定的电源上，线圈P 的自感和电阻分别是线圈Q 的两倍，线圈P 和Q 之间的互感可忽略不计，当达到稳定状态后，线圈P 的磁场能量与Q 的磁场能量的比值是：（Ａ）4； （Ｂ）2； （Ｃ）1； （Ｄ）1/2 [ ] 8. 在如图所示的电路中，自感线圈的电阻为Ω10，自感系数为H 4.0，电阻R为Ω90，电源电动势为V 40，电源内阻可忽略。
大学航空航天专业《大学物理（二）》期末考试试卷D卷 含答案
大学航空航天专业《大学物理（二）》期末考试试卷D卷含答案姓名：______ 班级：______ 学号：______考试须知：1、考试时间：120分钟，本卷满分为100分。
2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。
一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、一根无限长直导线通有电流I，在P点处被弯成了一个半径为R的圆，且P点处无交叉和接触，则圆心O处的磁感强度大小为_______________，方向为_________________。
2、均匀细棒质量为，长度为，则对于通过棒的一端与棒垂直的轴的转动惯量为_____，对于通过棒的中点与棒垂直的轴的转动惯量_____。
3、设描述微观粒子运动的波函数为，则表示_______________________；须满足的条件是_______________________；其归一化条件是_______________________。
4、从统计的意义来解释, 不可逆过程实质上是一个________________的转变过程, 一切实际过程都向着________________ 的方向进行。
5、一根长为l，质量为m的均匀细棒在地上竖立着。
如果让竖立着的棒以下端与地面接触处为轴倒下，则上端到达地面时细棒的角加速度应为_____。
6、若静电场的某个区域电势等于恒量，则该区域的电场强度为_______________，若电势随空间坐标作线性变化，则该区域的电场强度分布为 _______________。
7、三个容器中装有同种理想气体，分子数密度相同，方均根速率之比为，则压强之比_____________。
8、已知质点的运动方程为，式中r的单位为m，t的单位为s。
则质点的运动轨迹方程，由t=0到t=2s内质点的位移矢量______m。
9、一长直导线旁有一长为，宽为的矩形线圈，线圈与导线共面，如图所示. 长直导线通有稳恒电流，则距长直导线为处的点的磁感应强度为___________；线圈与导线的互感系数为___________。
大学电磁学考试题及答案
大学电磁学考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 电磁波在真空中的传播速度是多少？A. 3×10^8 m/sB. 3×10^5 m/sC. 3×10^6 m/sD. 3×10^9 m/s答案：A2. 法拉第电磁感应定律描述的是哪种现象？A. 电荷守恒定律B. 电荷的产生和消失C. 磁场变化产生电场D. 电场变化产生磁场答案：C3. 根据洛伦兹力公式，当一个带电粒子垂直于磁场运动时，其受到的力的方向是？A. 与磁场方向相同B. 与磁场方向相反C. 与带电粒子速度方向相同D. 与带电粒子速度方向垂直答案：D4. 麦克斯韦方程组中描述电荷分布与电场关系的是？A. 高斯定律B. 法拉第电磁感应定律C. 安培环路定理D. 洛伦兹力公式答案：A5. 一个闭合电路中的感应电动势与什么因素有关？A. 磁通量的变化率B. 磁通量的大小C. 电路的电阻D. 电流的大小答案：A6. 根据电磁波的性质，以下哪种波长与频率的关系是正确的？A. 波长与频率成正比B. 波长与频率成反比C. 波长与频率无关D. 波长与频率成正比，但与速度无关答案：B7. 在电磁学中，磁感应强度的单位是什么？A. 库仑B. 特斯拉C. 安培D. 伏特答案：B8. 电磁波的传播不需要介质，这是因为电磁波具有哪种特性？A. 粒子性B. 波动性C. 传播性D. 能量性答案：B9. 根据电磁学理论，以下哪种情况下磁场强度最大？A. 导线电流较小B. 导线电流较大C. 导线电流为零D. 导线电流变化答案：B10. 电磁波的频率与波长的关系是什么？A. 频率越高，波长越长B. 频率越高，波长越短C. 频率与波长无关D. 频率与波长成正比答案：B二、填空题（每题2分，共20分）1. 电磁波的传播速度在真空中是______。
答案：3×10^8 m/s2. 根据法拉第电磁感应定律，当磁通量发生变化时，会在______产生感应电动势。
大学物理电磁学考试试题及答案——北京航空航天大学
⼤学物理电磁学考试试题及答案——北京航空航天⼤学基础物理学(1)模拟试题⼀．选择题（每题3分）1.如图所⽰，半径为R 的均匀带电球⾯，总电荷为Q ，设⽆穷远处的电势为零，则球内距离球⼼为r 的P 点处的电场强度的⼤⼩和电势为：(A) E =0，R QU 04επ=．(B) E =0，rQU 04επ=．(C) 204r QE επ=，r Q U 04επ=． (D) 204r Q E επ=，RQU 04επ=．［］2.⼀个静⽌的氢离⼦(H +)在电场中被加速⽽获得的速率为⼀静⽌的氧离⼦(O +2)在同⼀电场中且通过相同的路径被加速所获速率的： (A) 2倍． (B) 22倍．(C) 4倍． (D) 42倍．［］3.在磁感强度为B的均匀磁场中作⼀半径为r 的半球⾯S ，S 边线所在平⾯的法线⽅向单位⽮量n与B 的夹⾓为α，则通过半球⾯S 的磁通量(取弯⾯向外为正)为(A) πr 2B ． . (B) 2 πr 2B ．(C) -πr 2B sin α． (D) -πr 2B cos α．［］4.⼀个通有电流I 的导体，厚度为D ，横截⾯积为S ，放置在磁感强度为B 的匀强磁场中，磁场⽅向垂直于导体的侧表⾯，如图所⽰．现测得导体上下两⾯电势差为V ，则此导体的霍尔系数等于 (A)IBVDS ． (B) DS IBV．(C) IBD VS ． (D) BD IVS．(E) IBVD．［］5.两根⽆限长载流直导线相互正交放置，如图所⽰．I 1沿y 轴的正⽅向，I 2沿z 轴负⽅向．若载流I 1的导线不能动，载流I 2的导线可以⾃由运动，则载流I 2的导线开始运动的趋势是 (A) 绕x 轴转动． (B) 沿x ⽅向平动．(C) 绕y 轴转动． (D) ⽆法判断．［］y zx I 1 I 26.⽆限长直导线在P 处弯成半径为R 的圆，当通以电流I 时，则在圆⼼O 点的磁感强度⼤⼩等于 (A)R I π20µ． (B) RI40µ． (C) 0． (D) )11(20π-RI µ．(E))11(40π+R Iµ．［］7.如图所⽰的⼀细螺绕环，它由表⾯绝缘的导线在铁环上密绕⽽成，每厘⽶绕10匝．当导线中的电流I 为2.0 A 时，测得铁环内的磁感应强度的⼤⼩B 为1.0 T ，则可求得铁环的相对磁导率µr 为(真空磁导率µ0 =4π×10-7 T ·m ·A -1)(A) 7.96×102 (B) 3.98×102 (C) 1.99×102 (D) 63.3 ［］8.⼀根长度为L 的铜棒，在均匀磁场 B中以匀⾓速度ω绕通过其⼀端O 的定轴旋转着，B 的⽅向垂直铜棒转动的平⾯，如图所⽰．设t =0时，铜棒与Ob 成θ⾓(b 为铜棒转动的平⾯上的⼀个固定点)，则在任⼀时刻t 这根铜棒两端之间的感应电动势的⼤⼩为：(A))cos(2θωω+t B L ． (B)t B L ωωcos 212． (C) )cos(22θωω+t B L ． (D) B L 2ω．(E) B L 221ω．［］9.⾯积为S 和2 S 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Φ21表⽰，线圈2的电流所产⽣的通过线圈1的磁通⽤Φ12表⽰，则Φ21和Φ12的⼤⼩关系为：(A) Φ21 =2Φ12． (B) Φ21 >Φ12． (C) Φ21 =Φ12． (D) Φ21 =21Φ12．［］10.如图，平板电容器(忽略边缘效应)充电时，沿环路L 1的磁场强度H 的环流与沿环路L 2的磁场强度H的环流两者，必有：(A) >'??1d L l H ??'2d L l H.(B) ='??1d L l H'2d L l H.(C) <'??1d L l H'2d L l H.(D) 0d 1='??L l H. ［］B⼆．填空题（每题3分）1.由⼀根绝缘细线围成的边长为l 的正⽅形线框，使它均匀带电，其电荷线密度为λ，则在正⽅形中⼼处的电场强度的⼤⼩E ＝_____________．2.描述静电场性质的两个基本物理量是___________ ___；它们的定义式是____________ ____和__________________________________________．3.⼀个半径为R 的薄⾦属球壳，带有电荷q ，壳内充满相对介电常量为εr 的各向同性均匀电介质，壳外为真空．设⽆穷远处为电势零点，则球壳的电势U = ________________________________．4.⼀空⽓平⾏板电容器，电容为C ，两极板间距离为d ．充电后，两极板间相互作⽤⼒为F ．则两极板间的电势差为______________，极板上的电荷为______________．5.真空中均匀带电的球⾯和球体，如果两者的半径和总电荷都相等，则带电球⾯的电场能量W 1与带电球体的电场能量W 2相⽐，W 1________ W 2 (填<、=、>)．6.若把氢原⼦的基态电⼦轨道看作是圆轨道，已知电⼦轨道半径r =0.53×10-10 m ，绕核运动速度⼤⼩v =2.18×108m/s, 则氢原⼦基态电⼦在原⼦核处产⽣的磁感强度B的⼤⼩为____________．(e =1.6 ×10-19 C ，µ0 =4π×10-7 T ·m/A)7.如图所⽰．电荷q (>0)均匀地分布在⼀个半径为R 的薄球壳外表⾯上，若球壳以恒⾓速度ω 0绕z 轴转动，则沿着z 轴从－∞到＋∞磁感强度的线积分等于____________________．8.带电粒⼦穿过过饱和蒸汽时，在它⾛过的路径上，过饱和蒸汽便凝结成⼩液滴，从⽽显⽰出粒⼦的运动轨迹．这就是云室的原理．今在云室中有磁感强度⼤⼩为B = 1 T 的均匀磁场，观测到⼀个质⼦的径迹是半径r = 20 cm 的圆弧．已知质⼦的电荷为q = 1.6×10-19 C ，静⽌质量m = 1.67×10-27 kg ，则该质⼦的动能为_____________．9.真空中两只长直螺线管1和2，长度相等，单层密绕匝数相同，直径之⽐d 1 / d 2 =1/4．当它们通以相同电流时，两螺线管贮存的磁能之⽐为W 1 / W 2=___________．10.平⾏板电容器的电容C 为20.0 µF ，两板上的电压变化率为d U /d t =1.50×105 V ·s -1，则该平⾏板电容器中的位移电流为____________．三．计算题（共计40分）1. （本题10分）⼀“⽆限长”圆柱⾯，其电荷⾯密度为：σ = σ0cos φ，式中φ为半径R 与x 轴所夹的⾓，试求圆柱轴线上⼀点的场强．2. （本题5分）厚度为d 的“⽆限⼤”均匀带电导体板两表⾯单位⾯积上电荷之和为σ．试求图⽰离左板⾯距离为a的⼀点与离右板⾯距离为b 的⼀点之间的电势差．3. （本题10分）⼀电容器由两个很长的同轴薄圆筒组成，内、外圆筒半径分别为R 1 = 2 cm ，R 2 = 5 cm ，其间充满相对介电常量为εr 的各向同性、均匀电介质．电容器接在电压U = 32 V 的电源上，(如图所⽰)，试求距离轴线R = 3.5 cm 处的A 点的电场强度和A 点与外筒间的电势差．4. （本题5分）⼀⽆限长载有电流I 的直导线在⼀处折成直⾓，P 点位于导线所在平⾯内，距⼀条折线的延长线和另⼀条导线的距离都为a ，如图．求P 点的磁感强度B ．5. （本题10分）⽆限长直导线，通以常定电流I ．有⼀与之共⾯的直⾓三⾓形线圈ABC ．已知AC 边长为b ，且与长直导线平⾏，BC 边长为a ．若线圈以垂直于导线⽅向的速度v向右平移，当B 点与长直导线的距离为d 时，求线圈ABC 内的感应电动势的⼤⼩和感应电动势的⽅向．12aIv b基础物理学I 模拟试题参考答案⼀、选择题(每题3分，共30分)1.[A]2.[B]3.[D]4.[E]5.[A]6.[D]7.[B]8.[E]9.[C] 10.[C]⼆、填空题(每题3分，共30分)1．0 3分 2. 电场强度和电势 1分 3. q / (4πε0R ) 3分0/q F E=, 1分l E q W U aa==00d / (U 0=0) 1分4. C Fd /2 2分5. < 3分6. 12.4 T 3分F d C2 1分 7.π200qωµ 3分参考解：由安培环路定理 +∞∞-=l B l Bd d I 0µ=⽽π=20ωq I ，故 ??+∞∞-l B d =π200qωµ8. 3.08×10-13 J 3分参考解∶ rm B q 2v v = ==m q B rv 1.92×107 m/s 质⼦动能 ==221v m E K 3.08×10-13 J9. 1∶16 3分参考解：02/21µB w =nI B 0µ=)4(222102220021d l I n V B W π==µµµ)4/(21222202d l I n W π=µ16:1::222121==d d W W10. 3 A 3分三、计算题（共40分）1. （本题10分）解：将柱⾯分成许多与轴线平⾏的细长条，每条可视为“⽆限长”均匀带电直线，其电荷线密度为λ = σ0cos φ R d φ，它在O 点产⽣的场强为：φφεσελd s co 22d 000π=π=RE 3分它沿x 、y 轴上的⼆个分量为：d E x =－d E cos φ =φφσd s co 200- 1分d E y =－d E sin φ =φφφεσd s co sin 20π 1分积分： ?ππ-=2020d s co 2φφεσx E ＝002εσ 2分 0)d (s i n s i n 2200=π-=?πφφεσy E 2分∴ i i E E x02εσ-== 1分2. （本题5分）解：选坐标如图．由⾼斯定理，平板内、外的场强分布为：E = 0 (板内) )2/(0εσ±=x E (板外) 2分1、2两点间电势差 ?=-2121d x E U U xx x d b d d d a d 2d 22/2/02/)2/(0??+-+-+-=εσεσ )(20a b -=εσ3分3. （本题10分）解：设内外圆筒沿轴向单位长度上分别带有电荷+λ和-λ, 根据⾼斯定理可求得两圆筒间任⼀点的电场强度为 rE r εελ02π=2分则两圆筒的电势差为 1200ln 22d d 2121R R r r r E U r R R r R R εελεελπ=π==?解得 120ln 2R R Ur εελπ=3分1于是可求得Ａ点的电场强度为 A E )/l n (12R R R U== 998 V/m ⽅向沿径向向外 2分A 点与外筒间的电势差： ??=='22d )/ln(d 12RR R Rr rR R U r E U RR R R U212ln )/ln(= = 12.5 V 3分4. （本题5分）解：两折线在P 点产⽣的磁感强度分别为：)221(401+π=a IB µ ⽅向为? 1分)221(402-π=a I B µ ⽅向为⊙ 2分)4/(2021a I B B B π=-=µ ⽅向为? 各1分5. （本题10分）解：建⽴坐标系，长直导线为y 轴，BC 边为x 轴，原点在长直导线上，则斜边的⽅程为 a br a bx y /)/(-= 式中r 是t 时刻B 点与长直导线的距离．三⾓形中磁通量++-π=π=Φr a r ra r x axbr a b I x x yId )(2d 200µµ)ln (20r r a a br b I +-π=µ 6分 t rr a a r r a a Ib t d d )(ln 2d d 0+-+π=Φ-=µ? 3分当r =d 时，v )(ln 20da a d d a a Ib +-+π=µ? ⽅向：ACBA (即顺时针) 1分。
大学电磁学试题及答案
大学电磁学试题及答案一、选择题1. 下列哪个不是电磁场的性质？A. 磁场比电场强B. 磁场可以存储能量C. 磁场的形状与电流的形状无关D. 磁场可以做功2. 下列哪个不是电场的性质？A. 电场是矢量场B. 电场可以存储能量C. 电场的形状与电荷的分布有关D. 电场可以做功3. 以下哪个定理描述了电场的闭合性？A. 麦克斯韦方程组B. 电场强度叠加定理C. 安培环路定理D. 电场能量密度定理4. 以下哪个定理描述了磁场的无源性？A. 麦克斯韦方程组B. 磁场强度叠加定理C. 安培环路定理D. 磁场能量密度定理5. 在匀强电场中沿着电场方向移动电荷，电荷所受的力是：A. 垂直于电场方向的力B. 与电场方向相反的力C. 与电场方向相同的力D. 没有受力6. 以下哪个定理描述了磁场的涡旋性？A. 麦克斯韦方程组B. 磁场强度叠加定理C. 安培环路定理D. 磁场能量密度定理7. 当通过匀强磁场的导线以垂直于磁场方向的速度运动时，导线中将感应出电动势。
这个现象被称为：A. 法拉第现象B. 洛伦兹力C. 磁通量D. 磁感应强度8. 以下哪个定理描述了电磁感应现象？A. 麦克斯韦方程组B. 磁场强度叠加定理C. 安培环路定理D. 法拉第定律9. 高频交流电的传输会存在什么现象？A. 电流大于电压B. 电流和电压同相C. 电流小于电压D. 电流和电压反相10. 在电磁波中，电场和磁场之间的关系是：A. 电场和磁场互相作用B. 电场和磁场无关联C. 电场和磁场相互垂直D. 电场和磁场相互平行二、解答题1. 描述安培环路定理的表达式以及其含义。
安培环路定理的表达式是：$\oint \mathbf{B}\cdot d\mathbf{l} =\mu_0I_{\text{enc}}$。
该定理表示通过某一闭合回路的磁感应强度的环路积分等于该回路所围绕的电流的总和与真空中的磁导率的乘积。
即磁场的闭合性质。
2. 描述麦克斯韦方程组中法拉第电磁感应定律的表达式以及其含义。
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L1
H 的环流与沿 环路 L2 的磁 场强 度 H 的环流两者，必有：
(A) H d l H d l .
L2
L1 L2
(B) H d l H d l .
我去人(C也) L就1 H 有dl人 L2！H d为l .UR扼腕入站内信不存在向你偶同意调剖沙
L1
L2
-1-
(D)
R1 2 0 r r 2 0 r R1
解得
2 0 rU
3分
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于是可求得Ａ点的电场强度为
EA
U R ln(R2
/
R1 )
= 998 V/m
方向沿径向向外
2分
A 点与外筒间的电势差：
R2
U Edr
U
R2 d r
R
ln(R2 / R1 ) R r
U
ln R2 = 12.5 V
r
m
质子动能
EK
1 mv 2 2
3.08×10-13 J
9. 1∶16 3 分
参考解：
w
1 2
B2
/
0
B 0nI
我去人也就有人！为WU1R扼B22V腕0 入022n站20I 2l内(d4信12 ) 不存在向你偶同意调剖沙
-4-
W2
1 2
0
n
2
I
2l(d
2 2
/ 4)
W1
: W2
d12
:
d
2 2
I
I
电流 I．线圈 1 的电流所产生的通过线圈 2 的磁通用21 表
示，线圈 2 的电流所产生的通过线圈 1 的磁通用12 表示， S 1 2 S 2
大学物理(电磁学部分)试题库及答案解析
大学物理（电磁学部分）试题库及答案解析一、 选择题1.库仑定律的适用范围是()A 真空中两个带电球体间的相互作用； ()B 真空中任意带电体间的相互作用； ()C 真空中两个正点电荷间的相互作用； ()D 真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离。
〔 D 〕2.在等量同种点电荷连线的中垂线上有A 、B 两点,如图所示，下列结论正确的是()A A B E E ，方向相同；()B A E 不可能等于B E ,但方向相同；()C A E 和B E 大小可能相等，方向相同；()D A E 和B E 大小可能相等，方向不相同。
〔 C 〕4.下列哪一种说法正确()A 电荷在电场中某点受到的电场力很大,该点的电场强度一定很大；()B 在某一点电荷附近的任一点,若没放试验电荷,则这点的电场强度为零；()C 若把质量为m 的点电荷q 放在一电场中,由静止状态释放,电荷一定沿电场线运动；()D 电场线上任意一点的切线方向,代表点电荷q 在该点获得加速度的方向。
〔 D 〕5.带电粒子在电场中运动时()A 速度总沿着电场线的切线，加速度不一定沿电场线切线；()B 加速度总沿着电场线的切线，速度不一定沿电场线切线；()C 速度和加速度都沿着电场线的切线；()D 速度和加速度都不一定沿着电场线的切线。
〔 B 〕7．在真空中的静电场中，作一封闭的曲面，则下列结论中正确的是A.通过封闭曲面的电通量仅是面内电荷提供的B.封闭曲面上各点的场强是面内电荷激发的C.由高斯定理求得的场强仅由面内电荷所激发的D.由高斯定理求得的场强是空间所有电荷共同激发的〔 D 〕9、下面说法正确的是(A)等势面上各点场强的大小一定相等；(B)在电势高处，电势能也一定高；(C)场强大处，电势一定高；(D)场强的方向总是从电势高处指向低处〔 D 〕10、已知一高斯面所包围的体积内电量代数和为零，则可肯定：（A ）高斯面上各点场强均为零。
（B ）穿过高斯面上每一面元的电通量均为零。
北京航空航天大学工科大学物理I模拟试题3及答案
北京航空航天⼤学⼯科⼤学物理I模拟试题3及答案⼯科⼤学物理I 模拟试题3⼀．选择题（每题3分, 共30分）1. 在相对地⾯静⽌的坐标系内，A 、B ⼆船都以2 m/s 速率匀速⾏驶，A 船沿x 轴正向，B船沿y 轴正向．今在A 船上设置与静⽌坐标系⽅向相同的坐标系(x 、y ⽅向单位⽮量⽤i 、j表⽰)，那么在A 船上的坐标系中，B 船的速度（以m/s 为单位）为(A) 2i ＋2j ． (B) -2i ＋2j． (C) －2i －2j ． (D) 2i －2j．［］2. 质量分别为m A 和m B (m A >m B )、速度分别为A v 和B v(v A > v B )的两质点A 和B ，受到相同的冲量作⽤，则(A) A 的动量增量的绝对值⽐B 的⼩． (B) A 的动量增量的绝对值⽐B 的⼤． (C) A 、B 的动量增量相等．(D) A 、B 的速度增量相等．［］3. 质量为m 的质点在外⼒作⽤下，其运动⽅程为j t B i t A rωωsin cos +=式中A 、B 、ω都是正的常量．由此可知外⼒在t =0到t =π/(2ω)这段时间内所作的功为(A))(21222B A m -ω(B) )(21222A B m -ω (C) )(21222B A m +ω (D) )(222B A m +ω［］4. 花样滑冰运动员绕通过⾃⾝的竖直轴转动，开始时两臂伸开，转动惯量为J 0，⾓速度的⼤⼩为ω0．然后她将两臂收回，使转动惯量减少为31J 0．这时她转动的⾓速度的⼤⼩变为 (A)31ω0． (B) ()3/1 ω0． (C) 3 ω0． (D) 3 ω0．［］5. 有⼀质量为M ，半径为R ，⾼为H 的匀质圆柱体，通过与其侧⾯上的⼀条母线相重合的轴的转动惯量为：（通过圆柱体中⼼轴的转动惯量为(1/2)MR 2） (A) (1/4)MR 2． (B) (3/2)MR 2．(C) (2/3)MR 2． (D) (1/2)MR ．［］6. 已知电⼦的静能为0.51 MeV ，若电⼦的动能为0.25 MeV ，则它所增加的质量?m 与静⽌质量m 0的⽐值近似为(A) 0.1 ． (B) 0.2 ． (C) 0.5 ． (D) 0.9 ．［］7. 已知⼀⾼斯⾯所包围的体积内电荷代数和∑q ＝0，则可肯定： (A) ⾼斯⾯上各点场强均为零． (B) 穿过⾼斯⾯上每⼀⾯元的电场强度通量均为零．(C) 穿过整个⾼斯⾯的电场强度通量为零．(D) 以上说法都不对．［］8. ⼀导体球外充满相对介电常量为εr 的均匀电介质，若测得导体表⾯附近场强为E ，则导体球⾯上的⾃由电荷⾯密度σ为(A) ε 0 E ． (B) ε 0 ε r E ．(C) ε r E ． (D) (ε 0 ε r - ε 0)E ．［］9. 如图，流出纸⾯的电流为2I ，流进纸⾯的电流为I ，则下述各式中哪⼀个是正确的？(A)I l H L 2d 1=?? ． (B)I l H L =??2d(C) I l H L -=??3d． (D)I l H L -=??4d．［］10. 在感应电场中电磁感应定律可写成tl E LK d d d Φ-=?，式中K E 为感应电场的电场强度．此式表明：(A) 闭合曲线L 上K E处处相等．(B) 感应电场是保守⼒场． (C) 感应电场的电场强度线不是闭合曲线．(D) 在感应电场中不能像对静电场那样引⼊电势的概念．［］⼆．填空题（每题3分, 共30分）1. ⼀质点沿x ⽅向运动，其加速度随时间变化关系为 a = 3+2 t (SI) , 如果初始时质点的速度v 0为5 m/s ，则当ｔ为3s 时，质点的速度 v = .42. 倾⾓为30°的⼀个斜⾯体放置在⽔平桌⾯上．⼀个质量为2 kg 的物体沿斜⾯下滑，下滑的加速度为3.0 m/s 2．若此时斜⾯体静⽌在桌⾯上不动，则斜⾯体与桌⾯间的静摩擦⼒⼤⼩f ＝____________．3. 如图所⽰，劲度系数为k 的弹簧，⼀端固定在墙壁上，另⼀端连⼀质量为m 的物体，物体在坐标原点O 时弹簧长度为原长．物体与桌⾯间的摩擦系数为µ．若物体在不变的外⼒F 作⽤下向右移动，则物体到达最远位置时系统的弹性势能E P ＝_________________________．4. 定轴转动刚体的⾓动量(动量矩)定理的内容是_____________ _____________________________________________________________ _____________________，其数学表达式可写成_________________________________________________．动量矩守恒的条件是____________________________ ____________________．5. ⽜郎星距离地球约16光年，宇宙飞船若以________________的匀速率飞⾏，将⽤4年的时间(宇宙飞船上的钟指⽰的时间)抵达⽜郎星．6. 描述静电场的两个基本物理量是______________；它们的定义式是_________ _______和__________________________________________．7. ⼀平⾏板电容器，充电后与电源保持联接，然后使两极板间充满相对介电常量为εr 的各向同性均匀电介质，这时两极板上的电荷是原来的______倍；电场强度⼤⼩是原来的_________倍；电场能量是原来的_________倍．8. 边长为2a 的等边三⾓形线圈，通有电流I ，则线圈中⼼处的磁感强度的⼤⼩为________________．9. ⼀带电粒⼦平⾏磁感线射⼊匀强磁场，则它作________________运动．⼀带电粒⼦垂直磁感线射⼊匀强磁场，则它作________________运动．⼀带电粒⼦与磁感线成任意交⾓射⼊匀强磁场，则它作______________运动.10. ⼀平⾏板空⽓电容器的两极板都是半径为R 的圆形导体⽚，在充电时，板间电场强度的变化率为d E /d t ．若略去边缘效应，则两板间的位移电流为_______________________．三．计算题（每题10分, 共40分）1. ⼀辆⽔平运动的装煤车，以速率v 0从煤⽃下⾯通过，每单位时间内有质量为m 0的煤卸⼊煤车．如果煤车的速率保持不变，煤车与钢轨间摩擦忽略不计，试求：(1) 牵引煤车的⼒的⼤⼩；(2) 牵引煤车所需功率的⼤⼩；(3) 牵引煤车所提供的能量中有多少转化为煤的动能？其余部分⽤于何处？2. 带电细线弯成半径为R 的半圆形，电荷线密度为λ=λ0sin φ，式中λ0为⼀常数，φ为半径R 与x 轴所成的夹⾓，如图所⽰．试求环⼼O 处的电场强度．3. 如图所⽰，⼀半径为R 的均匀带电⽆限长直圆筒，⾯电荷密度为σ．该筒以⾓速度ω绕其轴线匀速旋转．试求圆筒内部的磁感强度．4. 如图所⽰，有⼀弯成θ⾓的⾦属架COD 放在磁场中，磁感强度B的⽅向垂直于⾦属架COD 所在平⾯．⼀导体杆MN 垂直于OD 边，并在⾦属架上以恒定速度v 向右滑动，v 与MN 垂直．设t =0时，x = 0．求下列两情形，框架内的感应电动势εi ．(1) 磁场分布均匀，且B不随时间改变． (2) ⾮均匀的时变磁场t Kx B ωcos =．(K ,ω为常数)⼯科⼤学物理I 模拟试题3参考答案⼀．选择题（每题3分, 共30分）1.[B]2.[C]3.[A]4.[D]5.[B]6.[C]7.[C]8.[B] 9[D] 10.[D]⼆．填空题（每题3分, 共30分）1. 23 m/s 3分2. 5.2 N 3分3.kmg F 2)(2µ- 3分4. 定轴转动刚体所受外⼒对轴的冲量矩等于转动刚体对轴的⾓动量(动量矩)的增量．1分;0)(d 21ωωJ J t M t t z -=?1分; 刚体所受对轴的合外⼒矩等于零． 1分5. 2.91×108 m ·s -1 3分6. 电场强度和电势, 1分; 0/q F E=, 1分; l E q W U aa ??==00d / (U 0=0) , 1分7. εr 1分; 1 1分; εr 1分 8. )4/(90a I πµ 3分9. 匀速直线 1分; 匀速率圆周1分; 等距螺旋线 1分 10.t E R d /d 20πε 3分三．计算题（每题10分, 共40分）1. 解：(1) 以煤车和?t 时间内卸⼊车内的煤为研究对象，⽔平⽅向煤车受牵引⼒F的作⽤，由动量定理： 000)(v v M t m M t F -+=?? 2分求出： 00v m F = 1分(2) 2000v v m F P == 2分(3) 单位时间内煤获得的动能： 20021v m E K =1分单位时间内牵引煤车提供的能量为 P E = 1分==21/E E K 50％ 1分即有50%的能量转变为煤的动能,其余部分⽤于在拖动煤时不可避免的滑动摩擦损耗． 2分2. 解：在φ处取电荷元，其电荷为d q =λd l = λ0R sin φ d φ它在O 点产⽣的场强为 R R qE 00204d sin 4d d εφφλεπ=π=3分在x 、y 轴上的⼆个分量d E x =－d E cos φ 1分 d E y =－d E sin φ 1分对各分量分别求和 ?ππ=000d c o s s i n 4φφφελRE x ＝0 2分 RR E y 0002008d sin 4ελφφελ-=π=?π 2分∴ j Rj E i E E y x008ελ-=+= 1分3. 解：如图所⽰，圆筒旋转时相当于圆筒上具有同向的⾯电流密度i ，σωσωR R i =ππ=)2/(2 5分作矩形有向闭合环路如图中所⽰．从电流分布的对称性分析可知，在ab 上各点B 的⼤⼩和⽅向均相同，⽽且B的⽅向平⾏于ab ，在bc 和fa 上各点B 的⽅向与线元垂直，在de , cd fe ,上各点0=B．应⽤安培环路定理∑??=I l B 0d µ2分可得 ab i ab B 0µ=σωµµR i B 00== 2分圆筒内部为均匀磁场，磁感强度的⼤⼩为σωµR B 0=，⽅向平⾏于轴线朝右． 1分4. 解：(1) 由法拉第电磁感应定律：x y xyB θΦtg 21== t x v = 2分)tg 21(d d /d d 2x B t t i θε-=-=Φ t B t x x B 2tg /d d 2tg 21v θθ=-= 在导体MN 内 i ⽅向由M 向N ． 3分(2) 对于⾮均匀时变磁场 t Kx B ωcos =取回路绕⾏的正向为O →N →M →O ，则ξηd d d B S B ==Φθξηtg =ξθωξξθξΦd tg cos d tg d 2t K B ==ξθωξΦΦd tg cos d 02t K x==θωtg cos 313t Kx = 2分εi =t d d Φ-θωθωωtg cos tg sin 3123t Kx t x K v -= )cos sin 31(tg 233t t t t K ωωωθ-=v 2分i >0，则 i ⽅向与所设绕⾏正向⼀致， i <0，则 i ⽅向与所设绕⾏正向相反． 1分O。
北京航空航天大学工科大学物理I模拟试题3及答案（5篇范例）
北京航空航天大学工科大学物理I模拟试题3及答案（5篇范例）第一篇：北京航空航天大学工科大学物理I模拟试题3及答案工科大学物理I模拟试题3一．选择题（每题3分, 共30分）1.在相对地面静止的坐标系内，A、B二船都以2 m/s速率匀速行驶，A船沿x轴正向，Bϖϖ船沿y轴正向．今在A船上设置与静止坐标系方向相同的坐标系(x、y方向单位矢量用i、j表示)，那么在A船上的坐标系中，B船的速度（以m/s为单位）为ϖϖϖϖ(A)2i＋2j．(B)-2i＋2j．(C)－2i－2j．(D)2i－2j．［］ϖϖϖϖ2.质量分别为mA和mB(mA>mB)、速度分别为vA和vB(vA> vB)的两质点A和B，受到相同的冲量作用，则(A)A的动量增量的绝对值比B的小．(B)A的动量增量的绝对值比B的大．(C)A、B的动量增量相等．(D)A、B的速度增量相等．［］3.质量为m的质点在外力作用下，其运动方程为ϖϖρρρr=Acosωti+Bsinωtj式中A、B、ω都是正的常量．由此可知外力在t=0到t=π/(2ω)这段时间内所作的功为(A)11mω2(A2-B2)(B)mω2(B2-A2)2 21222(C)mω(A+B)(D)mω2(A2+B2)2［］4.花样滑冰运动员绕通过自身的竖直轴转动，开始时两臂伸开，转动惯量为J0，角速度的大小为ω0．然后她将两臂收回，使转动惯量减少为(A)1J0．这时她转动的角速度的大小变为31ω0．(B)1/ ω0．3(C) ω0．(D)3 ω0．()［］5.有一质量为M，半径为R，高为H的匀质圆柱体，通过与其侧面上的一条母线相重合的轴的转动惯量为：（通过圆柱体中心轴的转动惯量为(1/2)MR2）(A)(1/4)MR2．(B)(3/2)MR2．(C)(2/3)MR2．(D)(1/2)MR．［］6.已知电子的静能为0.51 MeV，若电子的动能为0.25 MeV，则它所增加的质量∆m与静止质量m0的比值近似为(A)0.1 ．(B)0.2 ．(C)0.5 ．(D)0.9 ．［］7.已知一高斯面所包围的体积内电荷代数和∑q＝0，则可肯定：(A)高斯面上各点场强均为零．(B)穿过高斯面上每一面元的电场强度通量均为零．(C)穿过整个高斯面的电场强度通量为零．(D)以上说法都不对．［］8.一导体球外充满相对介电常量为εr的均匀电介质，若测得导体表面附近场强为E，则导体球面上的自由电荷面密度σ为(A)ε 0 E．(B)ε 0 ε r E．(C)ε r E．(D)(ε 0 ε r- ε 0)E．［］9.如图，流出纸面的电流为2I，流进纸面的电流为I，则下述各式中哪一个是正确的？(A)ϖϖ(C)H⋅dl=-I．(D)L3L1ϖϖH⋅dl=2I．(B)L2ϖϖH⋅dl=IL4ϖϖH⋅dl=-I．［］10.在感应电场中电磁感应定律可写成EKdl=-Lϖ⋅ϖϖdΦ，式中EK为感应电场的电场强dt度．此式表明：ϖ(A)闭合曲线L上EK处处相等．(B)感应电场是保守力场．(C)感应电场的电场强度线不是闭合曲线．(D)在感应电场中不能像对静电场那样引入电势的概念．［］二．填空题（每题3分, 共30分）1.一质点沿x方向运动，其加速度随时间变化关系为 a = 3+2 t(SI), 如果初始时质点的速度v 0为5 m/s，则当ｔ为3s时，质点的速度v =.2.倾角为30°的一个斜面体放置在水平桌面上．一个质量为2 kg的物体沿斜面下滑，下滑的加速度为 3.0 m/s2．若此时斜面体静止在桌面上不动，则斜面体与桌面间的静摩擦力大小f＝____________．3.如图所示，劲度系数为k的弹簧，一端固定在墙壁上，另一端连一质量为m的物体，物体在坐标原点O时弹簧长度为原长．物体与桌面间的摩擦系数为μ．若物体在不变的外力F作用下向右移动，则物体到达最远位置时系统的弹性势能EP＝_________________________．4.定轴转动刚体的角动量(动量矩)定理的内容是_____________，其数学表达式可写成_________________________________________________．动量矩守恒的条件是________________________________________________．5.牛郎星距离地球约16光年，宇宙飞船若以________________的匀速率飞行，将用4年的时间(宇宙飞船上的钟指示的时间)抵达牛郎星．6.描述静电场的两个基本物理量是______________；它们的定义式是和__________________________________________．7.一平行板电容器，充电后与电源保持联接，然后使两极板间充满相对介电常量为 r的各向同性均匀电介质，这时两极板上的电荷是原来的______倍；电场强度大小是原来的_________倍；电场能量是原来的_________倍．8.边长为2a的等边三角形线圈，通有电流I，则线圈中心处的磁感强度的大小为________________．9.一带电粒子平行磁感线射入匀强磁场，则它作________________运动．一带电粒子垂直磁感线射入匀强磁场，则它作________________运动．一带电粒子与磁感线成任意交角射入匀强磁场，则它作______________运动.10.一平行板空气电容器的两极板都是半径为R的圆形导体片，在充电时，板间电场强度的变化率为dE/dt．若略去边缘效应，则两板间的位移电流为_______________________．三．计算题（每题10分, 共40分）1.一辆水平运动的装煤车，以速率v0从煤斗下面通过，每单位时间内有质量为m0的煤卸入煤车．如果煤车的速率保持不变，煤车与钢轨间摩擦忽略不计，试求：(1)牵引煤车的力的大小；(2)牵引煤车所需功率的大小；(3)牵引煤车所提供的能量中有多少转化为煤的动能？其余部分用于何处？2.带电细线弯成半径为R的半圆形，电荷线密度为λ=λ0sinφ，式中λ0为一常数，φ为半径R与x轴所成的夹角，如图所示．试求环心O处的电场强度．3.如图所示，一半径为R的均匀带电无限长直圆筒，面电荷密度为σ．该筒以角速度ω绕其轴线匀速旋转．试求圆筒内部的磁感强度．4.如图所示，有一弯成θ 角的金属架COD放在磁场中，磁感强度B的方向垂直于金属架COD所在平面．一导体杆MN垂直于ϖϖv与MN垂直．OD边，并在金属架上以恒定速度v向右滑动，设t =0时，x = 0．求下列两情形，框架内的感应电动势εi．ϖϖ(1)磁场分布均匀，且B不随时间改变．(2)非均匀的时变磁场B=Kxcosωt．(K,ω为常数)工科大学物理I模拟试题3参考答案一．选择题（每题3分, 共30分）1.[B]2.[C]3.[A]4.[D]5.[B]6.[C]7.[C]8.[B]9[D]10.[D]二．填空题（每题3分, 共30分）2(F-μmg)1.23 m/s3分2.5.2 N3分3.3分4.定轴转动刚体所受外力对轴的冲量矩等于转动刚体对轴的角动量(动量矩)的增量．1分;⎰t2t1Mzdt=Jω-(Jω)01分;刚体所受对轴的合外力矩等于零．1分-5.2.91×108 m·s13分ϖ0ϖϖϖ6.电场强度和电势,1分;E=F/q0,1分;Ua=W/q0=⎰E⋅dl(U0=0),1分a7.εr1分;11分;εr1分8.9μ0I/(4πa)3分9.匀速直线 1分;匀速率圆周1分;等距螺旋线 1分10.ε0πR2dE/dt3分三．计算题（每题10分, 共40分）1.解：(1)以煤车和∆t时间内卸入车内的煤为研究对象，水平方向煤车受牵引力F的作用，由动量定理：F∆t=(M+m0∆t)v0-Mv02分求出：F=m0v01分(2)P=Fv0=m0v02分m0v01分 2单位时间内牵引煤车提供的能量为E=P1分EK/E==50％1分(3)单位时间内煤获得的动能：EK=即有50%的能量转变为煤的动能,其余部分用于在拖动煤时不可避免的滑动摩擦损耗．2分2.解：在φ处取电荷元，其电荷为dq =λdl = λ0Rsinφ dφ它在O点产生的场强为dE=λ0sinφdφdq3分=4πε0R4πε0R2在x、y轴上的二个分量dEx=－dEcosφ1分 dEy=－dEsinφ1分对各分量分别求和Ex=πλ0siφncoφsdφ＝02分⎰04πε0Rπλ0λ02Ey=2分 sinφdφ=-⎰04πε0R8ε0Rϖϖϖλϖ∴E=Exi+Eyj=-0j1分8ε0R3.解：如图所示，圆筒旋转时相当于圆筒上具有同向的面电流密度i，i=2πRσω/(2π)=Rσω5分作矩形有向闭合环路如图中所示．从电流分布的对称性分析可ϖϖ知，在ab上各点B的大小和方向均相同，而且B的方向平行ϖϖ于ab，在bc和fa上各点B的方向与线元垂直，在de, fe,cd上各点B=0．应用安培环路定理ϖϖB⋅dl=μ0∑I2分B=μ0i=μ0Rσω2分可得Bab=μ0iab圆筒内部为均匀磁场，磁感强度的大小为B=μ0Rσω，方向平行于轴线朝右．1分4.解：(1)由法拉第电磁感应定律：Φ=Bxyy=tgθxx=vt2分εi=-dΦ/dt=-=-d1(Btgθx2)dt2O在导体MN内E i方向由M向N．3分(2)对于非均匀时变磁场B=Kxcosωt取回路绕行的正向为O→N→M→O，则dΦ=BdS=Bηdξη=ξtgθBtgθ2xdx/dt=Btgθv2t 2dΦ=Bξtgθdξ=Kξ2cosωttgθdξxΦ=⎰dΦ=⎰Kξ2cosωttgθdξ=Kx3cosωttgθ2分dΦ1=Kωx3sinωttgθ-Kx2vcosωttgθ dt31332=Kvtgθ(ωtsinωt-tcosωt)2分εi =-E i >0，则E i方向与所设绕行正向一致，E i <0，则E i方向与所设绕行正向相反．1分第二篇：北京航空航天大学工科大学物理I模拟试题2及答案工科大学物理I模拟试题2一、选择题（将正确答案的字母填在空格内，每小题3分，共30分）1.质量为m的质点，以不变速率v沿图中正三角形ABC的水平光滑轨道运动．质点越过A角时，轨道作用于质点的冲量的大小为(A)mv(B)mv(C)3mv(D)2mv［］2.质量为m的一艘宇宙飞船关闭发动机返回地球时，可认为该飞船只在地球的引力场中运动．已知地球质量为M，万有引力恒量为G，则当它从距地球中心R1处下降到R2处时，飞船增加的动能应等于(A)GMm(C)R1-R2R1R2(B)GMmR1-R22R12R2GMmR2(D)GMm 2R2［］3.图示为一具有球对称性分布的静电场的E～r关系曲线．请指出该静电场是由下列哪种带电体产生的．(A)半径为R的均匀带电球面．E(B)半径为R的均匀带电球体．(C)半径为R的、电荷体密度为ρ＝Ar(A为常数)的非均匀带电球体．(D)半径为R的、电荷体密度为ρ＝A/r(A为常数)的非均匀带电球体．[］4.如图所示，直线MN长为2l，弧OCD是以N点为中心，l为半径的半圆弧，N点有正电荷＋q，M点有负电-荷-q．今将一试验电荷＋q0从O点出发沿路径OCDP移到无穷远处，设无穷远处电势为零，则电场力作功(A)A＜0 , 且为有限常量．(B)A＞0 ,且为有限常量．(C)A＝∞．(D)A＝0．［］ϖ5.关于稳恒电流磁场的磁场强度H，下列几种说法中哪个是正确的？(A)H仅与传导电流有关．ϖϖ(B)若闭合曲线内没有包围传导电流，则曲线上各点的H必为零．ϖ(C)以闭合曲线Ｌ为边缘的任意曲面的H通量均相等．(D)若闭合曲线上各点H均为零，则该曲线所包围传导电流的代数和为零．［］ϖ6.三条无限长直导线等距地并排安放，导线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别载有1 A，ⅠⅡⅢ2 A，3 A同方向的电流．由于磁相互作用的结果，导线Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ单位长度上分别受力F1、F2和F3，如图所示．则F1与F2的比值是：1 A2 A3 A(A)7/16(B)5/8(C)7/8(D)5/2［］ϖ7.如图所示，一矩形金属线框，以速度v从无场空间进入一均匀磁场中，然后又从磁场中出来，到无场空间中．不计线圈的自感，下面哪一条图线正确地表示了线圈中的感应电流对时间的函数关系？(从线圈刚进入磁场时刻开始计时，I以顺时针方向为正) I(C)OI(D)O[]8.两个通有电流的平面圆线圈相距不远，如果要使其互感系数近似为零，则应调整线圈的取向使(A)两线圈平面都平行于两圆心连线．(B)两线圈平面都垂直于两圆心连线．(C)一个线圈平面平行于两圆心连线，另一个线圈平面垂直于两圆心连线．(D)两线圈中电流方向相反．［］9.两根很长的平行直导线，其间距离为a，与电源组成闭合回路，如图．已知导线上的电流为I，在保持I不变的情况下，若将导线间的距离增大，则空间的(A)总磁能将增大．(B)总磁能将减少．(C)总磁能将保持不变．(D)总磁能的变化不能确定．［］ϖϖB的10.在圆柱形空间内有一磁感强度为B的均匀磁场，如图所示，大小以速率dB/dt变化．有一长度为l0的金属棒先后放在磁场的两个不同位置1(ab)和2(a＇b＇)，则金属棒在这两个位置时棒内的感应电动势的大小关系为(A)E2＝E1≠0(B)E2>E1(C)E2< E1(D)E2＝E1＝0［］二、填空题（将最简结果填在空格内；每题3分，共30分）1.一质点作半径为 0.1 m的圆周运动，其角位置的运动学方程为：θ=则其切向加速度为at=_________________．π12+t(SI)422.一圆锥摆摆长为l、摆锤质量为m，在水平面上作匀速圆周运动，摆线与铅直线夹角θ，则(1)摆线的张力T＝_____________________；(2)摆锤的速率v＝_____________________．3.哈雷慧星绕太阳的轨道是以太阳为一个焦点的椭圆．它离太阳最近10的距离是r1＝8.75×10m，此时它的速率是v1＝5.46×104 m/s．它离太阳最远时的速率是v2＝9.08×102 m/s，这时它离太阳的距离是r2＝__________________．ρ4.如图所示，一斜面倾角为θ，用与斜面成α角的恒力F将一质量为m的物体沿斜面拉升了高度h，物体与斜面间的摩擦系数为μ．摩擦力在此过程中所作的功Wf＝________________________．ϖϖ5.一个质量为m的质点，沿x轴作直线运动，受到的作用力为F=F0cosωt i(SI)，t = 0ϖ时刻，质点的位置坐标为x0，初速度v0=0．则质点的位置坐标和时间的关系式是x =______________________________________6.在一以匀速v行驶、质量为M的(不含船上抛出的质量)船上，分别向前和向后同时水平抛出两个质量相等(均为m)物体，抛出时两物体相对于船的速率相同(均为u)，船前进的速度ϖ变为v'．试写出该过程中船与物这个系统动量守恒定律的表达式(以地为参考系)________________________________________________________________ ____________．7.一质量为m，电荷为q的粒子在场强为E的匀强电场中运动．已知其初速度v0与E方向不同，若重力忽略不计，则该粒子的运动轨迹曲线是一条____________线．8.反映电磁场基本性质和规律的积分形式的麦克斯韦方程组为ϖϖϖϖϖϖD⋅dS=⎰ρdV，①SVϖϖB⋅dS=0，③Sϖϖϖϖϖϖϖϖ∂D∂BϖE⋅dl=-⎰)⋅dS．④⋅dS，②H⋅dl=⎰(J+∂t∂tLSLS试判断下列结论是包含于或等效于哪一个麦克斯韦方程式的．将你确定的方程式用代号填在相应结论后的空白处．(1)变化的磁场一定伴随有电场；__________________(2)磁感线是无头无尾的；________________________(3)电荷总伴随有电场．__________________________9.有一速度为u的宇宙飞船沿x轴正方向飞行，飞船头尾各有一个脉冲光源在工作，处于船尾的观察者测得船头光源发出的光脉冲的传播速度大小为____________；处于船头的观察者测得船尾光源发出的光脉冲的传播速度大小为____________．-10. μ子是一种基本粒子，在相对于μ子静止的坐标系中测得其寿命为τ0 ＝2×106 s．如果μ子相对于地球的速度为v=0.988c(c为真空中光速)，则在地球坐标系中测出的μ子的寿命τ ＝____________________．三、计算题（共40分）1.(本题10分)物体A和B叠放在水平桌面上，由跨过定滑轮的轻质细绳相互连接，如图所示．今用大小为F的水平力拉A．设A、B和滑轮的质量都为m，滑轮的半径为R，对轴的转动惯量J＝ϖmR2．AB之间、A与桌面之间、滑轮与其轴之间的摩擦都可以忽略不2计，绳与滑轮之间无相对的滑动且绳不可伸长．已知F＝10 N，m＝8.0 kg，R＝0.050 m．求：(1)滑轮的角加速度；(2)物体A与滑轮之间的绳中的张力；(3)物体B与滑轮之间的绳中的张力．2.(本题5分)如图所示，传送带以3 m/s的速率水平向右运动，砂子从高h=0.8 m处落到传送带上,即随之一起运动.求传送带给砂子的作用力的方向．（g取10 m/s2）3.(本题10分)“无限长”均匀带电的半圆柱面，半径为R，设半圆柱面沿轴线OO'单位长度上的电荷为λ，试求轴线上一点的电场强度．4.(本题10分)横截面为矩形的环形螺线管，圆环内外半径分别为R1和R2，芯子材料的磁导率为μ，导线总匝数为N，绕得很密，若线圈通电流I，求．(1)芯子中的B值和芯子截面的磁通量．(2)在r < R1和r > R2处的B值．5.(本题5分)一电子以v=0.99c(c为真空中光速)的速率运动．试求：(1)电子的总能量是多少？-(2)电子的经典力学的动能与相对论动能之比是多少？(电子静止质量me=9.11×1031 kg)工科大学物理I模拟试题2参考答案一．选择题（每题3分, 共30分）1.[C]2.[A]3.[B]4.[D]5.[D]6.[C]7.[C]8.[C]9.[A]10.[B ]二．填空题（每题3分, 共30分）1.0.1 m/s23分；2.mg/cosθ1分sinθ3.5.26×1012 m1分；4.-μmghctgθ+5.gl2分；coθsμFhsinα3分；sinθF0(1-cosωt)+x0(SI)3分； mω26.(2m+M)v=m(u+v')+m(v'-u)+Mv'3分；7.抛物线3分；8.②1分③1分①1分；-9.c1分c2分；10.1.29×105 s3分三．计算题（每题10分, 共40分）1.解：各物体受力情况如图．图2分F－T＝ma1分T'＝ma1分(T-T')R＝aa＝Rβ1分由上述方程组解得：’β ＝2F /(5mR)＝10 rad·s-22分T aT＝3F / 5＝6.0 N1分T'＝2F / 5＝4.0 N1分mR2β1分 22.解：设沙子落到传送带时的速度为v1，随传送带一起运动的速度为v2，则取直角坐标系，x轴水平向右，y轴向上．ϖϖϖϖϖϖϖv1=-2ghj=-4j,v2=3iϖ设质量为∆m 的砂子在∆t时间内平均受力为F,则ϖϖϖ∆m⨯v-∆m⨯vϖ∆pϖ21∆mϖF===(3i+4j)3分∆t∆t∆t由上式即可得到砂子所受平均力的方向,设力与x轴的夹角为α则α=tg-1(4/3)= 53°,力方向斜向上2分3.解:设坐标系如图所示．将半圆柱面划分成许多窄条．dl宽的窄条的电荷线密度为dλ=λπRdl=λπdθ取θ位置处的一条，它在轴线上一点产生的场强为如图所示.它在x、y轴上的二个分量为：dEx=dE sinθ , dEy=－dE cosθ2分对各分量分别积分dλλdE==2dθ3分2πε0R2πε0Rπλλ2分 Ex=2sinθdθ=2⎰02πε0Rπε0Rπ-λEy=cosθdθ=02分2π2ε0R⎰0ϖϖϖλϖ场强E=Exi+Eyj=2i1分πε0R4.解：(1)在环内作半径为r的圆形回路,由安培环路定理得B⋅2πr=μNI，B=μNI/(2πr)3分在r处取微小截面dS = bdr,通过此小截面的磁通量dΦ=BdS=穿过截面的磁通量Φ=μNI2πrbdr⎰BdS=SμNI2πrbdr=μNIb2πlnR25分 R1i(2)同样在环外(r < R1 和r > R2)作圆形回路,由于∑I=0B⋅2πr=0∴B = 02分222-5.解：(1)E=mc=mec/-(v/c)=5.8×1013 J2分(2)EK0=mev2= 4.01×10-14 J222-22EK=mc-mec=[(1/-(v/c))-1]mec = 4.99×1013 J∴EK0/EK=8.04×1023分第三篇：北京航空航天大学工科大学物理I模拟试题1及答案工科大学物理I模拟试题1一、选择题（将正确答案的字母填在空格内，每小题3分，共30分）1．质点沿半径为R的圆周作匀速率运动，每T秒转一圈．在2T 时间间隔中，其平均速度大小与平均速率大小分别为(A)2πR/T , 2πR/T．(B)2πR/T , 0．(C)0 , 2 R/T．(D)0 , 0．［］2．一竖直悬挂的轻弹簧下系一小球，平衡时弹簧伸长量为d．现用手将小球托住，使弹簧不伸长，然后将其释放，不计一切摩擦，则弹簧的最大伸长量(A)为2d．(B)为2d．(C)为d．(D)条件不足无法判定．［］3．站在电梯内的一个人，看到用细线连结的质量不同的两个物体跨过电梯内的一个无摩擦的定滑轮而处于“平衡”状态．由此，他断定电梯作加速运动，其加速度为(A)大小为g，方向向上．(B)大小为g，方向向下．(C)大小为11g，方向向上．(D)大小为g，方向向下． 22［］4．如图所示，置于水平光滑桌面上质量分别为m1和m2的物体A和B之间夹有一轻弹簧．首先用双手挤压A和B使弹簧处于压缩状态，然后撤掉外力，则在A和B被弹开的过程中(A)系统的动量守恒，机械能不守恒．(B)系统的动量不守恒，机械能守恒．(C)系统的动量守恒，机械能守恒．(D)系统的动量与机械能都不守恒．［］5．图中所示曲线表示球对称或轴对称静电场的某一物理量随径向距离r变化的关系，请指出该曲线可描述下列哪方面内容(E为电场强度的大小，U为电势）：(A)半径为R的无限长均匀带电圆柱体电场的E~r关系．(B)半径为R的无限长均匀带电圆柱面电场的E~r关系．(C)半径为R的均匀带正电球体电场的U~r关系．(D)半径为R的均匀带正电球面电场的U ~r关系．［］6．如图所示，两个同心的均匀带电球面，内球面半径为R1、带有电荷Q1 , 外球面半径为R2、带有电荷Q2，则在内球面里面、距离球心为r处的P点的场强大小E为：Q1Q2Q+Q2(A)1．(B)+2224πε0R14πε0R24πε0rQ1(C)．(D)0． 24πε0r［］7．在点电荷+q的电场中，若取图中P点处为电势零点，则M点的电势为-qq．(B)．8πε0a8πε0a-qq(C)．(D)．4πε0a4πε0a(A)［］8．无限长直导线在P处弯成半径为R的圆，当通以电流I时，则在圆心O点的磁感强度大小等于μ0Iμ0I(A)．(B)．2πR4R(C)μ0IμI11(1-)．(D)0(1+)． 2Rπ2Rπ［］9．将形状完全相同的铜环和木环静止放置，并使通过两环面的磁通量随时间的变化率相等，则不计自感时(A)铜环中有感应电动势，木环中无感应电动势．(B)铜环中感应电动势大，木环中感应电动势小．(C)铜环中感应电动势小，木环中感应电动势大．(D)两环中感应电动势相等．［］10．K系与K＇系是坐标轴相互平行的两个惯性系，K＇系相对于K系沿Ox轴正方向匀速运动．一根刚性尺静止在K＇系中，与O'x'轴成30°角．今在K系中观测得该尺与Ox轴成45°角，则K＇系相对于K系的速度是：(A)(2/3)c．(B)(1/3)c．(C)(2/3)1/2c．(D)(1/3)1/2c．［］二、填空题（将最简结果填在空格内；每题3分，共30分）1．一物体悬挂在弹簧上，在竖直方向上振动，其振动方程为y = Asinω t，其中A、ω 均为常量，则(1)物体的速度与时间的函数关系式为________________________；(2)物体的速度与坐标的函数关系式为________________________．2．一物体质量M＝2 kg，在合外力F=(3+2t)i(SI)的作用下，从静止开始运动，式中iϖ为方向一定的单位矢量, 则当ｔ＝1 s时物体的速度v1＝__________．3．如图所示，钢球A和B质量相等，正被绳牵着以ω0=4 rad/s 的角速度绕竖直轴转动，二球与轴的距离都为r1=15 cm．现在把轴上环C下移，使得两球离轴的距离缩减为r2=5 cm．则钢球的角速度ω=__________．4．已知地球质量为M，半径为R．一质量为m的火箭从地面上升到距地面高度为2R处．在此过程中，地球引力对火箭作的功为_____________________．-5．在静电场中，一质子(带电荷e＝1.6×1019 C)沿四分之一的圆弧轨-道从A点移到B点(如图)，电场力作功8.0×1015 J．则当质子沿四分之三的圆弧轨道从B点回到A点时，电场力作功AA＝____________________．设A点电势为零，则B点电势U＝____________________．6．在阴极射线管的上方平行管轴方向上放置一长直载流导线，电流方向如图所示，那么射线应____________偏转．(填写向上、向下、不)ϖϖϖ7．有一根质量为m，长为l的直导线，放在磁感强度为 B的均匀磁场中，ϖB的方向垂直纸面向里，导线水平放置，电流方向如图所示，当导线所受磁力与重力平衡时，导线中电流I =___________________．IB8．在xy平面内，有两根互相绝缘，分别通有电流I和I的长直导线．设两根导线互相垂直(如图)，则在xy平面内，磁感强度为零的点的轨迹方程为_________________________．9．一无铁芯的长直螺线管，在保持其半径和总匝数不变的情况下，把螺线管拉长一些，则它的自感系数将____________________．（填写增大、减小、不变）10．已知惯性系S＇相对于惯性系S系以 0.5 c的匀速度沿x轴的负方向运动，若从S＇系的坐标原点O＇沿x轴正方向发出一光波，则S系中测得此光波在真空中的波速为____________________________________．三、计算题（共40分）1.(本题10分)一轻绳跨过两个质量均为m、半径均为r的均匀圆盘状定滑轮，绳的两端分别挂着质量为m和2m的重物，如图所示．绳与滑轮间无相对滑动，滑轮轴光滑．两个定滑轮的转动惯量均为mr．将由两个定滑轮以及质量为m和2m的重物组成的系统从静止释放，求两滑轮之间绳内的张力．2.(本题10分)电荷线密度为λ的“无限长”均匀带电细线，弯成图示形状．若半圆弧的半径为R，试求圆心O点的场强．3.(本题10分)两个半径分别为R和r的同轴圆形线圈相距x，且R >>r，x >>R．若大线圈通有电流I而小线圈沿x轴方向以速率v运动，试求小线圈回路中产生的感应电动势的大小．∞∞4.(本题10分)某一宇宙射线中的介子的动能EK =7M0 c2，其中M0是介子的静止质量．试求在实验室中观察到它的寿命是它的固有寿命的多少倍．工科大学物理I模拟试题1参考答案一．选择题（每题3分, 共30分）1.[C]2.[A]3.[B]4.[C]5.[B]6.[D]7.[A]8.[C]9.[D]10.[C ]二．填空题（每题3分, 共30分）ωt=ωA2-y22分；1.v=dy/dt=Aωcosωt1分，v=Aωcos2.2 im/s3分；3.36 rad/s3分；4.GMm(5.－8.0×1015 Jϖ2分，－5×104 V1分；112GMm-)或-3分；3RR3R6.向下3分；7.mg/(lB)3分；8.y=x/33分；9.减小3分；10.c3分三．计算题（每题10分, 共40分）1.解：受力分析如图所示．2分2mg－T1＝2ma1分T2－mg＝ma1分T1 r－T r＝mrβ1分T r－T2 r＝mrβ1分aa＝rβ2分解上述5个联立方程得：T＝11mg / 82分2.解：以O点作坐标原点，建立坐标如图所示．ϖ半无限长直线A∞在O点产生的场强E1，ϖϖλ(-i-j)3分4πε0Rϖ半无限长直线B∞在O点产生的场强E2，ϖ Eϖϖϖλ(-i+j)2分E2=B4πε0Rϖ半圆弧线段在O点产生的场强E3，ϖλϖE3=i3分2πε0RϖE1=由场强叠加原理，O点合场强为ϖϖϖϖE=E1+E2+E3=02分3.解：由题意，大线圈中的电流Ｉ在小线圈回路处产生的磁场可视为均匀的．μ0IR22πIR2B=5分=4π(R2+x2)3/22(R2+x2)3/2μ0故穿过小回路的磁通量为ϖϖμ0μ0πr2RI2IR22Φ=B⋅S=3分πr≈3223/22x2(R+x)由于小线圈的运动，小线圈中的感应电动势为dΦ3μ0πr2IR2dx3μ0πr2R2I=v2分E=i=442xdtdt2x4.解：实验室参考系中介子的能量E=EK+E0=7M0c2+M0c2=8E03分2222设介子的速度为v，又有E=Mc=M0c/-v/c=E0/-v/c3分可得E/E0=1-vc2=82分令固有寿命为τ0，则实验室中寿命τ=τ0/-v/c=8τ02分第四篇：工科大学物理I模拟试题3答案工科大学物理I模拟试题3参考答案一．选择题（每题3分, 共30分）1.[C]2.[A]3.[B]4.[C]5.[B]6.[D]7.[A]8.[C]9.[D]10.[C ]二．填空题（每题3分, 共30分）1.v=dy/dt=Aωcosωt=ωωt1分，v=AωcosA-y2分；ϖ112GMm2.2 im/s3分；3.36 rad/s3分；4.GMm(3分；-)或-3RR3R5.－8.0×10-15 J2分，－5×104 V1分；6.向下3分；7.mg/(lB)3分；8.y=3x/33分；9.减小3分；10.c3分三．计算题（每题10分, 共40分）1.解：受力分析如图所示．2分2mg－T1＝2ma1分 T2－mg＝ma1分T1 r－T r＝T r－T2 r＝mrβ1分mrβ1分a＝rβ2分解上述5个联立方程得：T＝11mg / 82分2.解：以O点作坐标原点，建立坐标如图所示．ϖ半无限长直线A∞在O点产生的场强E1，ϖE1=λ4πε0Rϖϖ(-i-j)3分ϖEϖ半无限长直线B∞在O点产生的场强E2，ϖ EϖϖϖλB (-i+j)2分E2=4πε0Rϖ半圆弧线段在O点产生的场强E3，E3=ϖλ2πε0Rϖi3分由场强叠加原理，O点合场强为ϖϖϖϖE=E1+E2+E3=02分3.解：由题意，大线圈中的电流Ｉ在小线圈回路处产生的磁场可视为均匀的．B=μ02πIR223/24π(R+x)=μ0IR2(R3/2+x)5分故穿过小回路的磁通量为ϖϖμ0μ0πrRIIR2Φ=B⋅S=πr≈223/232(R+x)2x3分由于小线圈的运动，小线圈中的感应电动势为E i=dΦ=3μ0πrIRdx=3μ0πrRIv2分dt2x4dt2x4.解：实验室参考系中介子的能量E=EK+E0=7M0c2+M20c=8E0设介子的速度为v，又有E=Mc =M2c0c/-v/=E0/1-v2/c2可得E/E10==81-v2c令固有寿命为τ0，则实验室中寿命τ=τ0/-v2/c2=8τ03分 3分 2分2分第五篇：工科大学物理I模拟试题2答案工科大学物理I模拟试题参考答案一．选择题（每题3分, 共30分）1.[B]2.[C]3.[A]4.[D]5.[B]6.[C]7.[C]8.[B]9[D]10.[D]二．填空题（每题3分, 共30分）22(F-μmg)1.23 m/s3分2.5.2 N3分3.3分4.定轴转动刚体所受外力对轴的冲量矩等于转动刚体对轴的角动量(动量矩)的增量．1分;⎰t2t1Mzdt=Jω-(Jω)01分;刚体所受对轴的合外力矩等于零．1分-5.2.91×108 m·s13分ϖ0ϖϖϖ6.电场强度和电势,1分;E=F/q0,1分;Ua=W/q0=⎰E⋅dl(U0=0),1分a7.εr1分;11分;εr1分8.9μ0I/(4πa)3分9.匀速直线 1分;匀速率圆周1分;等距螺旋线 1分10.ε0πR2dE/dt3分三．计算题（每题10分, 共40分）1.解：(1)以煤车和∆t时间内卸入车内的煤为研究对象，水平方向煤车受牵引力F的作用，由动量定理：F∆t=(M+m0∆t)v0-Mv02分求出：F=m0v01分2(2)P=Fv0=m0v02分m0v01分 2单位时间内牵引煤车提供的能量为E=P1分EK/E==50％1分(3)单位时间内煤获得的动能：EK=即有50%的能量转变为煤的动能,其余部分用于在拖动煤时不可避免的滑动摩擦损耗．2分2.解：在φ处取电荷元，其电荷为dq =λdl = λ0Rsinφ dφ它在O点产生的场强为dE=λ0sinφdφdq3分=4πε0R4πε0R2在x、y轴上的二个分量dEx=－dEcosφ1分 dEy=－dEsinφ1分对各分量分别求和Ex=πλ0siφncoφsdφ＝02分⎰04πε0Rπλ0λ02Ey=2分 sinφdφ=-⎰04πε0R8ε0Rϖϖϖλϖ∴E=Exi+Eyj=-0j1分8ε0R3.解：如图所示，圆筒旋转时相当于圆筒上具有同向的面电流密度i，i=2πRσω/(2π)=Rσω5分作矩形有向闭合环路如图中所示．从电流分布的对称性分析可ϖϖ知，在ab上各点B的大小和方向均相同，而且B的方向平行ϖϖ于ab，在bc和fa上各点B的方向与线元垂直，在de, fe,cd上各点B=0．应用安培环路定理ϖϖB⋅dl=μ0∑I2分B=μ0i=μ0Rσω2分可得Bab=μ0iab圆筒内部为均匀磁场，磁感强度的大小为B=μ0Rσω，方向平行于轴线朝右．1分4.解：(1)由法拉第电磁感应定律：Φ=Bxyy=tgθxx=vt2分 d1(Btgθx2)dt2OE i=-dΦ/dt=-=-在导体MN内E i方向由M向N．3分(2)对于非均匀时变磁场B=Kxcosωt取回路绕行的正向为O→N→M→O，则dΦ=BdS=Bηdξη=ξtgθBtgθ2xdx/dt=Btgθv2t 2dΦ=Bξtgθdξ=Kξ2cosωttgθdξxΦ=⎰dΦ=⎰Kξ2cosωttgθdξ=Kx3cosωttgθ2分dΦ1=Kωx3sinωttgθ-Kx2vcosωttgθ dt31332=Kvtgθ(ωtsinωt-tcosωt)2分E i =-E i >0，则E i方向与所设绕行正向一致，E i <0，则E i方向与所设绕行正向相反．1分。
北京航空航天大学工科大学物理I模拟试题2及答案_百度文库
工科大学物理I模拟试题2一、选择题（将正确答案的字母填在空格内，每小题3分，共30分）1. 质量为m的质点，以不变速率v沿图中正三角形ABC的水平光滑轨道运动．质点越过A角时，轨道作用于质点的冲量的大小为(A) mv (B)2 mv(C) 3mv (D) 2mv［］2. 质量为m的一艘宇宙飞船关闭发动机返回地球时，可认为该飞船只在地球的引力场中运动．已知地球质量为M，万有引力恒量为G，则当它从距地球中心R1处下降到R2处时，飞船增加的动能应等于(A) GMm(C) R1-R2 R1R2(B) GMmR1-R2 2R12R2GMm R2 (D) GMm 2R2［］3. 图示为一具有球对称性分布的静电场的E～r关系曲线．请指出该静电场是由下列哪种带电体产生的．(A) 半径为R的均匀带电球面． E (B) 半径为R的均匀带电球体． (C) 半径为R 的、电荷体密度为ρ＝Ar (A为常数)的非均匀带电球体． (D) 半径为R的、电荷体密度为ρ＝A/r (A为常数)的非均匀带电球体． [ ］4. 如图所示，直线MN长为2l，弧OCD是以N点为中心，l为半径的半圆弧，N点有正电荷＋q，M点有负电-荷-q．今将一试验电荷＋q0从O点出发沿路径OCDP移到无穷远处，设无穷远处电势为零，则电场力作功(A) A＜0 , 且为有限常量． (B) A＞0 ,且为有限常量．(C) A＝∞． (D) A＝0．［］5. 关于稳恒电流磁场的磁场强度H，下列几种说法中哪个是正确的？(A) H仅与传导电流有关．(B) 若闭合曲线内没有包围传导电流，则曲线上各点的H必为零．(C) 以闭合曲线Ｌ为边缘的任意曲面的H通量均相等．(D) 若闭合曲线上各点H均为零，则该曲线所包围传导电流的代数和为零．［］6. 三条无限长直导线等距地并排安放，导线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别载有1 A，ⅠⅡⅢ2 A，3 A同方向的电流．由于磁相互作用的结果，导线Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ单位长度上分别受力F1、F2和F3，如图所示．则F1与F2的比值是： 1 A2 A3 A (A) 7/16 (B) 5/8(C) 7/8 (D) 5/412［］7. 如图所示，一矩形金属线框，以速度v从无场空间进入一均匀磁场中，然后又从磁场中出来，到无场空间中．不计线圈的自感，下面哪一条图线正确地表示了线圈中的感应电流对时间的函数关系？(从线圈刚进入磁场时刻开始计时，I以顺时针方向为正)I (C)OI (D) O[ ]8. 两个通有电流的平面圆线圈相距不远，如果要使其互感系数近似为零，则应调整线圈的取向使(A) 两线圈平面都平行于两圆心连线．(B) 两线圈平面都垂直于两圆心连线．(C) 一个线圈平面平行于两圆心连线，另一个线圈平面垂直于两圆心连线．(D) 两线圈中电流方向相反．［］9. 两根很长的平行直导线，其间距离为a，与电源组成闭合回路，如图．已知导线上的电流为I，在保持I不变的情况下，若将导线间的距离增大，则空间的(A) 总磁能将增大． (B) 总磁能将减少．(C) 总磁能将保持不变． (D) 总磁能的变化不能确定．［］B的10. 在圆柱形空间内有一磁感强度为B的均匀磁场，如图所示，大小以速率dB/dt变化．有一长度为l0的金属棒先后放在磁场的两个不同位置1(ab)和2(a＇b＇)，则金属棒在这两个位置时棒内的感应电动势的大小关系为(A) 2＝1≠0 (B) 2> 1(C) 2< 1 (D) 2＝ 1＝0［］1二、填空题（将最简结果填在空格内；每题3分，共30分）1. 一质点作半径为 0.1 m的圆周运动，其角位置的运动学方程为：θ=则其切向加速度为at=_________________．π12+t (SI) 422. 一圆锥摆摆长为l、摆锤质量为m，在水平面上作匀速圆周运动，摆线与铅直线夹角θ，则(1)摆线的张力T＝_____________________；(2) 摆锤的速率v＝_____________________．3. 哈雷慧星绕太阳的轨道是以太阳为一个焦点的椭圆．它离太阳最近10 的距离是r1＝8.75×10m，此时它的速率是v1＝5.46×104 m/s．它离太阳最远时的速率是v2＝9.08×102 m/s，这时它离太阳的距离是r2＝__________________．4. 如图所示，一斜面倾角为θ，用与斜面成α角的恒力F将一质量为m的物体沿斜面拉升了高度h，物体与斜面间的摩擦系数为μ．摩擦力在此过程中所作的功Wf＝________________________．5. 一个质量为m的质点，沿x轴作直线运动，受到的作用力为F=F0cosωt i (SI)，t = 0 时刻，质点的位置坐标为x0，初速度v0=0．则质点的位置坐标和时间的关系式是x =______________________________________6. 在一以匀速v行驶、质量为M的(不含船上抛出的质量)船上，分别向前和向后同时水平抛出两个质量相等(均为m)物体，抛出时两物体相对于船的速率相同(均为u)，船前进的速度变为v'．试写出该过程中船与物这个系统动量守恒定律的表达式(以地为参考系)______________________________________________________________________ ______．7. 一质量为m ，电荷为q的粒子在场强为E的匀强电场中运动．已知其初速度v0与E方向不同，若重力忽略不计，则该粒子的运动轨迹曲线是一条____________线．8. 反映电磁场基本性质和规律的积分形式的麦克斯韦方程组为D⋅dS=⎰ρdV，① SV B⋅dS=0，③ S ∂D∂B E⋅dl=-⎰)⋅dS．④⋅dS，②H⋅dl=⎰(J+∂t∂tLSLS试判断下列结论是包含于或等效于哪一个麦克斯韦方程式的．将你确定的方程式用代号填在相应结论后的空白处．(1) 变化的磁场一定伴随有电场；__________________(2) 磁感线是无头无尾的；________________________(3) 电荷总伴随有电场．__________________________29. 有一速度为u的宇宙飞船沿x轴正方向飞行，飞船头尾各有一个脉冲光源在工作，处于船尾的观察者测得船头光源发出的光脉冲的传播速度大小为____________；处于船头的观察者测得船尾光源发出的光脉冲的传播速度大小为____________．-10. μ子是一种基本粒子，在相对于μ子静止的坐标系中测得其寿命为τ0 ＝2×106 s．如果μ子相对于地球的速度为v=0.988c (c为真空中光速)，则在地球坐标系中测出的μ子的寿命τ ＝____________________．三、计算题（共40分）1. (本题10分)物体A和B叠放在水平桌面上，由跨过定滑轮的轻质细绳相互连接，如图所示．今用大小为F的水平力拉A．设A、B和滑轮的质量都为m，滑轮的半径为R，对轴的转动惯量J＝1mR2．AB之间、A与桌面之间、滑轮与其轴之间的摩擦都可以忽略不2计，绳与滑轮之间无相对的滑动且绳不可伸长．已知F＝10 N，m＝8.0 kg，R＝0.050 m．求：(1) 滑轮的角加速度；(2) 物体A与滑轮之间的绳中的张力；(3) 物体B与滑轮之间的绳中的张力．2. (本题5分)如图所示，传送带以3 m/s的速率水平向右运动，砂子从高h=0.8 m 处落到传送带上,即随之一起运动.求传送带给砂子的作用力的方向．（g取10 m/s2）3. (本题10分)“无限长”均匀带电的半圆柱面，半径为R，设半圆柱面沿轴线OO'单位长度上的电荷为λ，试求轴线上一点的电场强度．34. (本题10分)横截面为矩形的环形螺线管，圆环内外半径分别为R1和R2，芯子材料的磁导率为μ，导线总匝数为N，绕得很密，若线圈通电流I，求．(1) 芯子中的B值和芯子截面的磁通量．(2) 在r < R1和r > R2处的B值．5. (本题5分)一电子以v=0.99c (c为真空中光速)的速率运动．试求：(1) 电子的总能量是多少？- (2) 电子的经典力学的动能与相对论动能之比是多少？(电子静止质量me=9.11×1031 kg)工科大学物理I模拟试题2参考答案一．选择题（每题3分, 共30分）1.[C]2.[A]3.[B]4.[D]5.[D]6.[C]7.[C]8.[C]9.[A] 10.[B ]二．填空题（每题3分, 共30分）1. 0.1 m/s2 3分；2. mg/cosθ 1分sinθ3. 5.26×1012 m 1分；4. -μmghctgθ+5. gl 2分；coθsμFhsinα 3分；sinθF0(1-cosωt)+x0 (SI) 3分；mω26. (2m+M)v=m(u+v')+m(v'-u)+Mv' 3分；7. 抛物线 3分； 8. ② 1分③ 1分① 1分；-9. c 1分 c 2分； 10. 1.29×105 s 3分三．计算题（每题10分, 共40分）1. 解：各物体受力情况如图．图2分 F－T＝ma 1分 T'＝ma 1分(T-T')R＝a a＝Rβ 1分由上述方程组解得：’ β ＝2F / (5mR)＝10 rad·s-2 2分 T a T＝3F / 5＝6.0 N 1分 T'＝2F / 5＝4.0 N 1分4 1mR2β 1分 22. 解：设沙子落到传送带时的速度为v1，随传送带一起运动的速度为v2，则取直角坐标系，x轴水平向右，y轴向上．v1=-2ghj=-4j, v2=3i设质量为∆m 的砂子在∆t时间内平均受力为F,则∆m⨯v-∆m⨯v ∆p 21∆mF===(3i+4j) 3分∆t∆t∆t由上式即可得到砂子所受平均力的方向,设力与x轴的夹角为α则α=tg-1(4/3)= 53°,力方向斜向上 2分3. 解:设坐标系如图所示．将半圆柱面划分成许多窄条．dl宽的窄条的电荷线密度为dλ=λπRdl=λπdθ取θ位置处的一条，它在轴线上一点产生的场强为如图所示. 它在x、y轴上的二个分量为：dEx=dE sinθ , dEy=－dE cosθ 2分对各分量分别积分dλλdE==2dθ 3分2πε0R2πε0Rπλλ2分Ex=2sinθdθ=2⎰02πε0Rπε0Rπ-λEy=cosθdθ=0 2分2π2ε0R⎰0 λ场强 E=Exi+Eyj=2i 1分πε0R4. 解：(1) 在环内作半径为r的圆形回路, 由安培环路定理得B⋅2πr=μNI， B=μNI/(2πr) 3分在r处取微小截面dS = bdr, 通过此小截面的磁通量dΦ=BdS=穿过截面的磁通量Φ=μNI2πrbdr⎰BdS=SμNI2πrbdr=μNIb2πlnR25分 R1i(2) 同样在环外( r < R1 和r > R2 )作圆形回路, 由于∑I=0B⋅2πr=0∴ B = 0 2分222-5. 解：(1) E=mc=mec/-(v/c) =5.8×1013 J 2分(2) EK0=1mev2= 4.01×10-14 J 2-22-22EK=mc-mec=[(1/-(v/c))-1]mec = 4.99×1013 J∴ EK0/EK=8.04×102 3分5。
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基础物理学(1)模拟试题一．选择题（每题3分）1.如图所示，半径为R 的均匀带电球面，总电荷为Q ，设无穷远处的电势为零，则球内距离球心为r 的P 点处的电场强度的大小和电势为：(A) E =0，R QU 04επ=．(B) E =0，rQU 04επ=．(C) 204r QE επ=，r Q U 04επ= ．(D) 204r Q E επ=，RQU 04επ=． ［ ］2.一个静止的氢离子(H +)在电场中被加速而获得的速率为一静止的氧离子(O +2)在同一电场中且通过相同的路径被加速所获速率的： (A) 2倍． (B) 22倍．(C) 4倍． (D) 42倍． ［ ］3.在磁感强度为B的均匀磁场中作一半径为r 的半球面S ，S 边线所在平面的法线方向单位矢量n 与B的夹角为α ，则通过半球面S 的磁通量(取弯面向外为正)为(A) πr 2B ． . (B) 2 πr 2B ．(C) -πr 2B sin α． (D) -πr 2B cos α． ［ ］4.一个通有电流I 的导体，厚度为D ，横截面积为S ，放置在磁感强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直于导体的侧表面，如图所示．现测得导体上下两面电势差为V ，则此导体的霍尔系数等于(A)IBVDS． (B) DS IBV ．(C) IBD VS ． (D) BD IVS．(E) IBVD． ［ ］5.两根无限长载流直导线相互正交放置，如图所示．I 1沿y 轴的正方向，I 2沿z 轴负方向．若载流I 1的导线不能动，载流I 2的导线可以自由运动，则载流I 2的导线开始运动的趋势是 (A) 绕x 轴转动． (B) 沿x 方向平动．(C) 绕y 轴转动． (D) 无法判断． ［ ］y zx I 1 I 26.无限长直导线在P 处弯成半径为R 的圆，当通以电流I 时，则在圆心O 点的磁感强度大小等于 (A)RIπ20μ． (B)R I40μ．(C) 0． (D) )11(20π-R I μ．(E) )11(40π+R I μ． ［ ］7.如图所示的一细螺绕环，它由表面绝缘的导线在铁环上密绕而成，每厘米绕10匝．当导线中的电流I 为2.0 A 时，测得铁环内的磁感应强度的大小B 为1.0 T ，则可求得铁环的相对磁导率μr 为(真空磁导率μ0 =4π×10-7 T ·m ·A -1)(A) 7.96×102 (B) 3.98×102 (C) 1.99×102 (D) 63.3 ［ ］8.一根长度为L 的铜棒，在均匀磁场 B中以匀角速度ω绕通过其一端O 的定轴旋转着，B 的方向垂直铜棒转动的平面，如图所示．设t =0时，铜棒与Ob 成θ 角(b 为铜棒转动的平面上的一个固定点)，则在任一时刻t 这根铜棒两端之间的感应电动势的大小为：(A) )cos(2θωω+t B L ． (B)t B L ωωcos 212． (C) )cos(22θωω+t B L ． (D) B L 2ω．(E)B L 221ω． ［ ］9.面积为S 和2 S 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Φ21表示，线圈2的电流所产生的通过线圈1的磁通用Φ12表示，则Φ21和Φ12的大小关系为：(A) Φ21 =2Φ12． (B) Φ21 >Φ12． (C) Φ21 =Φ12． (D) Φ21 =21Φ12． ［ ］10.如图，平板电容器(忽略边缘效应)充电时，沿环路L 1的磁场强度H 的环流与沿环路L 2的磁场强度H的环流两者，必有：(A) >'⎰⋅1d L l H ⎰⋅'2d L l H.(B) ='⎰⋅1d L l H ⎰⋅'2d L l H. (C) <'⎰⋅1d L l H⎰⋅'2d L l H.(D) 0d 1='⎰⋅L l H. ［ ］O R PIBω L O θ b 12S 2 SI I HL 1L 2二．填空题（每题3分）1.由一根绝缘细线围成的边长为l 的正方形线框，使它均匀带电，其电荷线密度为λ，则在正方形中心处的电场强度的大小E ＝_____________．2.描述静电场性质的两个基本物理量是___________ ___；它们的定义式是____________ ____和__________________________________________．3.一个半径为R 的薄金属球壳，带有电荷q ，壳内充满相对介电常量为εr 的各向同性均匀电介质，壳外为真空．设无穷远处为电势零点，则球壳的电势U = ________________________________．4.一空气平行板电容器，电容为C ，两极板间距离为d ．充电后，两极板间相互作用力为F ．则两极板间的电势差为______________，极板上的电荷为______________．5.真空中均匀带电的球面和球体，如果两者的半径和总电荷都相等，则带电球面的电场能量W 1与带电球体的电场能量W 2相比，W 1________ W 2 (填<、=、>)．6.若把氢原子的基态电子轨道看作是圆轨道，已知电子轨道半径r =0.53×10-10 m ，绕核运动速度大小v =2.18×108 m/s,则氢原子基态电子在原子核处产生的磁感强度B的大小为____________．(e =1.6 ×10-19 C ，μ0 =4π×10-7 T ·m/A)7.如图所示．电荷q (>0)均匀地分布在一个半径为R 的薄球壳外表面上，若球壳以恒角速度ω 0绕z 轴转动，则沿着z 轴从－∞到＋∞磁感强度的线积分等于____________________．8.带电粒子穿过过饱和蒸汽时，在它走过的路径上，过饱和蒸汽便凝结成小液滴，从而显示出粒子的运动轨迹．这就是云室的原理．今在云室中有磁感强度大小为B = 1 T 的均匀磁场，观测到一个质子的径迹是半径r = 20 cm 的圆弧．已知质子的电荷为q = 1.6×10-19 C ，静止质量m = 1.67×10-27 kg ，则该质子的动能为_____________．9.真空中两只长直螺线管1和2，长度相等，单层密绕匝数相同，直径之比d 1 / d 2 =1/4．当它们通以相同电流时，两螺线管贮存的磁能之比为W 1 / W 2=___________．10.平行板电容器的电容C 为20.0 μF ，两板上的电压变化率为d U /d t =1.50×105 V ·s -1，则该平行板电容器中的位移电流为____________． 三．计算题（共计40分）1. （本题10分）一“无限长”圆柱面，其电荷面密度为：σ = σ0cos φ ，式中φ 为半径R 与x 轴所夹的角，试求圆柱轴线上一点的场强．2. （本题5分）厚度为d 的“无限大”均匀带电导体板两表面单位面积上电荷之和为σ ．试求图示离左板面距离为a的一点与离右板面距离为b 的一点之间的电势差．3. （本题10分）一电容器由两个很长的同轴薄圆筒组成，内、外圆筒半径分别为R 1 = 2 cm ，R 2 = 5 cm ，其间充满相对介电常量为εr 的各向同性、均匀电介质．电容器接在电压U = 32 V 的电源上，(如图所示)，试求距离轴线R = 3.5 cm 处的A 点的电场强度和A 点与外筒间的电势差．4. （本题5分）一无限长载有电流I 的直导线在一处折成直角，P 点位于导线所在平面内，距一条折线的延长线和另一条导线的距离都为a ，如图．求P 点的磁感强度B ．5. （本题10分）无限长直导线，通以常定电流I ．有一与之共面的直角三角形线圈ABC ．已知AC 边长为b ，且与长直导线平行，BC 边长为a ．若线圈以垂直于导线方向的速度v向右平移，当B 点与长直导线的距离为d 时，求线圈ABC 内的感应电动势的大小和感应电动势的方向．1Iv b基础物理学I 模拟试题参考答案一、选择题(每题3分，共30分)1.[A]2.[B]3.[D]4.[E]5.[A]6.[D]7.[B]8.[E]9.[C] 10.[C]二、填空题(每题3分，共30分)1．0 3分 2. 电场强度和电势 1分 3. q / (4πε0R ) 3分0/q F E=, 1分lE q W U aa ⎰⋅==00d /(U 0=0) 1分4. C Fd /2 2分5. < 3分6. 12.4 T 3分 FdC2 1分7.π200qωμ 3分 参考解：由安培环路定理 ⎰⋅⎰⋅+∞∞-=l B l Bd d I 0μ=而 π=20ωq I ， 故⎰⋅+∞∞-l B d =π200qωμ8. 3.08×10-13 J 3分参考解∶ r m B q 2v v = ==m qBrv 1.92×107 m/s质子动能 ==221v m E K 3.08×10-13 J9. 1∶16 3分参考解：02/21μB w =nI B 0μ=)4(222102220021d l I n V B W π==μμμ)4/(21222202d l I n W π=μ16:1::222121==d d W W10. 3 A 3分三、计算题（共40分）1. （本题10分）解：将柱面分成许多与轴线平行的细长条，每条可视为“无限长”均匀带电直线，其电荷线密度为λ = σ0cos φ R d φ， 它在O 点产生的场强为： φφεσελd s co 22d 000π=π=RE 3分 它沿x 、y 轴上的二个分量为：d E x =－d E cos φ =φφεσd s co 2200π- 1分d E y =－d E sin φ =φφφεσd s co sin 20π 1分 积分： ⎰ππ-=2020d s co 2φφεσx E ＝002εσ 2分 0)d(sin sin 2200=π-=⎰πφφεσy E 2分 ∴ i i E E x02εσ-== 1分2. （本题5分）解：选坐标如图．由高斯定理，平板内、外的场强分布为：E = 0 (板内) )2/(0εσ±=x E (板外) 2分1、2两点间电势差 ⎰=-2121d x E U U xx x d b d d d a d 2d 22/2/02/)2/(0⎰⎰+-+-+-=εσεσ )(20a b -=εσ 3分3. （本题10分）解：设内外圆筒沿轴向单位长度上分别带有电荷+λ和-λ, 根据高斯定理可求得两圆筒间任一点的电场强度为 rE r εελ02π=2分则两圆筒的电势差为 1200ln 22d d 2121R R r r r E U r R R r R R εελεελπ=π==⎰⎰⋅解得120ln 2R R Ur εελπ=3分1于是可求得Ａ点的电场强度为 A E )/ln(12R R R U== 998 V/m 方向沿径向向外 2分A 点与外筒间的电势差： ⎰⎰=='22d )/ln(d 12RR R Rr rR R U r E U RR R R U212ln )/ln(== 12.5 V 3分4. （本题5分）解：两折线在P 点产生的磁感强度分别为：)221(401+π=a IB μ 方向为⊗ 1分)221(402-π=a I B μ 方向为⊙ 2分 )4/(2021a I B B B π=-=μ 方向为⊗ 各1分5. （本题10分）解：建立坐标系，长直导线为y 轴，BC 边为x 轴，原点在长直导线上，则斜边的方程为 a br a bx y /)/(-= 式中r 是t 时刻B 点与长直导线的距离．三角形中磁通量⎰⎰++-π=π=Φr a r ra r x axbr a b I x x yId )(2d 200μμ)ln (20r r a a br b I +-π=μ 6分 t rr a a r r a a Ib t d d )(ln 2d d 0+-+π=Φ-=μE 3分 当r =d 时， v )(ln 20da ad d a a Ib +-+π=μE 方向：ACBA (即顺时针) 1分。