2010-2011大学物理4-1试卷库毛宗良1

贵州大学2010—2011学年第二学期考试试卷
大学物理4-1
注意事项：
1. 请考生按要求在试卷装订线内填写姓名、学号和年级专业。

2. 请仔细阅读各种题目的回答要求，在规定的位置填写答案。

3. 不要在试卷上乱写乱画，不要在装订线内填写无关的内容。

4. 满分100分，考试时间为120分钟。

专业 学号 姓名_________________
一、选择题（共30分,每小题3分）
1. 一质点运动方程为)(4sin 34cos 3SI t i t r --=
,则[ ]
(A)质点作抛物线运动. (B)质点作圆周运动. (C)质点运动速度不变. (D)质点运动加速度不变.
知识点：速度 加速度 类型：B 答案：B
2.用水平压力F 把一个物体压着靠在粗糙的竖直墙面上保持静止．当F
逐渐增大时，物体
所受的静摩擦力f [ ] (A) 恒为零． (B) 不为零，但保持不变．
(C) 随F 成正比地增大． (D) 开始随F 增大，达到某一最大值后，就保持不变。

知识点：牛顿定律及应用 类型：A 答案：B
3.质点的动能定理：外力对质点所做的功，等于质点动能的增量，其中所描述的外力为[ ]
(A) 质点所受的任意一个外力 (B) 质点所受的保守力 (C) 质点所受的非保守力 (D) 质点所受的合外力
知识点：动能定理 类型：A 答案：D
4.对质点组有下列几种说法：
（1）质点组总动量的改变与内力无关（2）质点组总动能的改变与内力无关
（3）质点组机械能的改变与内力无关（4）质点组机械能的改变与保守内力无关
正确的是[ ]
（A）（1）和（3）正确（B）（2）和（4）正确
（C）（1）和（4）正确（D）（2）和（3）正确
知识点：动量和动能类型：A
答案：C
5.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，今使棒从水平位置由静止开始自由下落，在棒摆动到竖立位置的过程中，下述说法哪一种是正确的[ ]
(A) 角速度从小到大，角加速度从大到小；
(B) 角速度从小到大，角加速度从小到大；
(C) 角速度从大到小，角加速度从大到小；
(D) 角速度从大到小，角加速度从小到大.
知识点：牛顿定律及应用, 类型：A
答：A
6．关于电场和电势，下列说法中正确的是[ ]
（A）电场强度为0的点，电势也一定为0
（B）等势面上电场强度大小一定相等
（C）电势为0的点，则电场强度也一定为0
（D）电场强度的方向总是指向电势下降的方向。

知识点电场与电势类型 A
答案 D
7.一导体放在静电场中，当达到静电平衡时[ ]
（A）整个导体都是等势体
（B）导体表面是等势面
（C）导体表面处电场强度的方向都与导体表面垂直
（D）以上均正确
知识点导体静电平衡类型 A
答案D
8. 如图所示，电流从a点分两路通过对称的圆环形分路，汇合于b点．若ca、bd都沿环的径向，则在环形分路的环心处的磁感强度[ ]
(A) 方向垂直环形分路所在平面且指向纸内．
(B) 方向垂直环形分路所在平面且指向纸外． (C) 方向在环形分路所在平面，且指向b ． (D) 方向在环形分路所在平面内，且指向a ． (E) 为零． 知识点 毕萨定律应用 类型A
答案E
9. 长直电流I 2与圆形电流I 1共面，并与其一直径相重合如图(但两者间绝缘)，设长直电流不动，则圆形电流将[ ]
(A) 绕I 2旋转． (B) 向左运动． (C) 向右运动． (D) 向上运动．
(E) 不动．
知识点 安培力 类型A
答案C
10．一矩形线圈，它的一半置于稳定均匀磁场中，另一半位于磁场外，如右图所示，磁感应强度
的方向与纸面垂直向里。

欲使线圈中感应电流为顺时针方向则[ ]
A ．线圈应沿 轴正向平动；
B ．线圈应沿
轴正向平动； C ．线圈应沿 轴负向平动； D ．线圈应沿
轴负向平动
类型 B 知识点：愣次定律 答案A
二、判断题（共10分,每小题2分）
1.对于沿曲线运动的物体,法向加速度必不为零[ × ]
知识点：加速度 类型A
2.杂技演员表演水流星，演员持绳的一端，另一端系水桶，内装水，令桶在铅直面内作圆周运动水不流出，是因为水受重力和向心力，维持水作圆周运动。

[× ] 知识点 向心力 类型：B
3.几个力同时作用于一个具有固定转轴的刚体，若几个力的矢量和为零，则刚体转速不变.[ × ]
知识点：力矩 类型：A 类
4. 均匀带电的圆环，圆心处场强为零，电势不为零 [ √]
知识点：磁感应强度 类型A
5.安培力的实质是形成电流的定向移动的电荷所受洛伦兹力的合力。

[ √ ]
知识点 安培力 类型A
三、填空题（共20分,每小题4分）
1. 一质点沿x 轴作直线运动,它的运动方程为3
2
653t t t x -++= (SI),则 (1)质点在0=t 时刻的速度0v = ____________; (2)加速度为零时,该质点的速度v = _____________.
知识点：速度 加速度 类型：A 答案：)/(17)2();/(5)1(s m s m
2、一物体质量为1kg ，受到的力为x F 23+=，沿x 轴正向运动，当x=0时，物体静止，物体在该力的作用下运动了2m 的距离，该力对物体做功为_________________，速度为_________________。

类型B ，知识点：动能定理 答案 10J ，52m/s
3.半径为r = 1.5m 的飞轮作匀变速转动,初角速度ω 0=10 rad/s,角加速度α =－5 rad/s 2, 则经过t = 时（t ≠ 0）角位移为零,而此时边缘上点的线速度v = .
类型：A 类 知识点：刚体转动 答案：4 s ; 15 m/s
4．两平行放置的长直载流导线相距为d ，分别通有同向的
电流
I I
2x
I 和I 2，坐标系的选取如图所示。

B 为零的点在=x 。

知识点 毕萨定律应用 类型A 答案d/3
5．半径为R 的扇形载流线圈OACD 通以电流I ，放入均匀 磁场B 中，则穿过载流线圈的磁通量为 ， 弧线电流ACD 所受到的安培力的大小 。

知识点 安培力 类型B
答案2
4B R π
，
四、计算题（每题10分，共30分）
1.质点沿x 轴运动，受到的阻力与速度成正比kv f -=，已
知0=t 时0x x =，0v v = .求：（1）任意时刻的速度（2），任意时刻的位置。

知识点：牛顿第二定律的应用，类型A . 答案 （1）
t m k
t v v e v v dt m k v dv v dv
dt m k dt dv m v m k dt dv m f a -=⇒-=⇒=-⇒=-⇒==⎰⎰000
（2）)1(000000
0--=⇒=⇒=⇒=
--⎰⎰⎰⎰m k t x x t m
k
t x x e v k
m x x dx dt e v dx vdt dt dx v
2． 一匀质细杆，质量为0.5Kg ，长为0.4m ，可绕杆一端的水
平轴旋转。

若将此杆放在水平位置，然后从静止释放，试求杆转动到铅直位置时的动能和角速度。

知识点：机械能守恒，转动定律 类型：A 类
答案：（1）0.98J ；（2）8.57rad/s 。

解：根据机械能守恒定律，有：22
1
2ωJ l mg =。

杆转动到铅直位置时的动能和角速度分别为：
210.59.80.20.98J 22k l
E J mg ω===⨯⨯=
；8.57rad/s ω=
===
3. 如图，半径为1R 的金属球带有电荷为1q -，外面有一内径为2R ，
外径为3R 的金属球壳，带有电量为2q ，现将球壳的外表面接地。

求：（1）电场分布；（2）半径为r 的P 点处的电势；（
3）两球的电势1V 、2V 和它们的电势差。

知识点 高斯定理 静电屏蔽 类型C
答案：（1） r<R 1时，做球形高斯面，内部没有电荷，根据对称性，E=0； R 1<r<R 2时，做球形高斯面，020244επεπr /q E /q r E -=⇒-=⋅；
R 2<r<R 3时，金属球壳内部场强为零；r>R 3时，由于高斯面内部电荷代数和为零，场强为零
（2）由于球壳接地，其电势为零，在r=R 2上选一点Q ，
)r
R (
q dr r /q Edr r
r
p Q p 1
144U U U 20
R2
02R2-⇒
-===-⎰⎰πεεπ （3）根据(2), V 2=0，V 1=)R R (
q 1
20
114-πε 4. 如图通有电流I 的无限长直导线旁，共面垂直放置一长为L 导线
AB 。

已知导线到I 的距离为a ，若AB 以匀速度v 向上运动。

证明导
线AB 动生电动势大小为
a
L
a Iv +ln 20πμ。

知识点：动生电动势 类型：A
证明：在导线OB 上距O 为x 处取dx ，
x 处磁感应强度大小为x
I
B πμ20=
x
Ivdx
Bvdx d πμε20=
=∴ ==
=∴⎰⎰+x dx Iv d L a a
πμεε20a
L a Iv +ln 20πμ。