大学物理试题及参考答案

《大学物理》试题及参考答案
一、填空题（每空1分、共20分）
1．某质点从静止出发沿半径为m R 1=的圆周运动，其角加速度随时间的变化规律是t t 6122-=β(SI) ，则该质点切向加速度的大小为 。

2．真空中两根平行的无限长载流直导线，分别通有电流1I 和2I ,它们之间的距离为d ，则每根导线单位长度受的力为 。

3．某电容器电容F C μ160=，当充电到100V 时，它储存的能量为____________焦耳。

4．一个均匀带电球面，半径为10厘米，带电量为2×109
-库仑。

在距球
心6厘米处的场强为__________。

5．一平行板电容器充电后切断电源。

若使两极板间距离增加，则两极板间
场强E __________，电容C__________。

（选填：增加、不变、减少）
6．一质量为m ，电量为q 的带电粒子以速度v 与磁感应强度为B 的磁场成
θ角进入时，其运动的轨迹为一条等距螺旋，其回旋半径R 为
____________ ，周期T 为__________，螺距H 为__________。

7. 真空中一个边长为a 的正方体闭合面的中心，有一个带电量为Q 库仑的
点电荷。

通过立方体每一个面的电通量为____________。

8．电力线稀疏的地方，电场强度 。

稠密的地方，电场强度 。

9. 均匀带电细圆环在圆心处的场强为 。

10.一电偶极子，带电量为q=2×105-库仑，间距L ＝0.5cm ，则它的电距为
________库仑米
11.一空心圆柱体的内、外半径分别为1R ,2R ,质量为m （SI 单位）.则其
绕中心轴竖直轴的转动惯量为____________。

12.真空中的两个平行带电平板，板面面积均为S ，相距为d （S d 〈〈），分别带电q + 及q -，则两板间相互作用力F 的大小为____________。

13．一个矩形载流线圈长为a 宽为b ，通有电流I ，处于匀强磁场B 中。

当
线圈平面与外磁场方向平行时，线圈受到的磁力矩大小为 。

14.一长为L 质量为M 的均匀直棒一端吊起，使其可以在竖直平面内自由
摆动。

先用手将棒持水平，放开手的瞬间，棒受的对转轴的重力矩是 。

此时棒的角加速度是 。

直棒下摆到竖直位置时的角速度是 。

二、判断题 （每题1分、共 10分 ）（ √或× ）。

（ ）1．质量相同的刚体对同一个转轴的转动惯量一定相同。

（ ）2．场强为零处，电势一定为零。

（ ）3．一电容器两板间原为真空，当充满介电质后，其板间电场强
度变小
（ ）4．一质点作匀速率圆周运动，其动量方向在不断改变，所以角
动量的方向也随之不断改变。

（ ）5．洛仑兹力总与速度方向垂直，所以带电粒子的运动轨迹必定
是圆。

（ ）6．通过某闭合曲面的电通量为零，则肯定该曲面上任一点的场
强都等于零。

（ ）7．静止电荷在磁场中不受洛仑兹力，而在电场中却受电场力的
作用
（ ）8．同一组电荷（包括运动的静止的）产生的电场和磁场在任何
一个参考系测量都是一样的。

（ ）9．电偶极子在中垂线上任一点产生的场强的方向与电偶极矩的
方向相反。

（ ）10．产生磁场的“源”有运动的电荷和变化的磁场。

三、单项选择题（ 每题2分、共20分）
1．一小球沿半径为R 的圆周做匀速率运动。

要使其运动的角速度增大到3
倍，它受的向心力应增大到（ ）
（A) 3倍 (B) 6倍 (C) 9倍 (D) 不变
2．某质点作直线运动的运动学方程为6533++=t t x (SI)，则该质点作
( )
（A ）匀加速直线运动，加速度沿x 轴正方向．
（B ）匀加速直线运动，加速度沿x 轴负方向．
（C ）变加速直线运动，加速度沿x 轴正方向．
（D ）变加速直线运动，加速度沿x 轴负方向．
3．将两个平面线圈放置在同一均匀磁场中，线圈面积之比2/21=S S ，电流之比为2/21=I I ，则它们所受最大磁力矩之比为（ ）。

（A ）1 （B ）2 （C ）4 （D ）1/4
4．动能为k E 的物体A 与静止的物体B 碰撞，设物体A 的质量A m 是物体B 的质量B m 的两倍，若碰撞是完全弹性的，则碰撞后两物体的总动能为
（ ）。

（A ） k E （B ）
2k E （C ） 3k E （D ） 23
k E 5. 一段直的高速公路旁m 40处有一杨树，在路上一质量为1.5吨的小客车以h km 120的高速行驶，此客车对杨树根部的角动量是（ ）m kg 2⋅
（A) 6102⨯ (B) 7102⨯ (C)8102⨯ (D)4105⨯
6．两根无限长的均匀带电直线相互平行，相距为a 2， 线电荷密度分别为
λ+和λ-。

则每单位长度的带电直线受的作用力大小为
（A ）a 024πελ （B ）202
4a
πελ （C ）a 02πελ （D ）202a πελ 7．从实验上判断某种半导体材料的载流子带正电荷或负电荷，即P 型或N 型，可根据（ ）。

（A ）电阻的大小； （B ）电阻随温度增加或减少；
（C ）霍尔电压的大小； （D ）霍尔电压的正负号。

8．在同一条电场线上的任意两点A 、B ，其场强大小分别为A E 及B E ，电
势分别为A V 和B V ，则以下结论中正确的是（ ）
A. A B E E =
B. A B E E ≠
C. A B V V =
D. A B V V ≠
9. 如图1，导体棒AB 在均匀磁场中绕通过O 的垂直于棒长且沿磁场方向的轴OO '转动（角速度与B 同方向），BO 的长度为棒长的1/3，则（ ）。

（A ）A 点比B 点电势高 （B ）A 点与B 点电势相等
（C ）A 点比B 点电势低 （D ）有稳恒电流从A 点流向B 点
10．如图2所示，在半径为R 的接地金属球外有一电量为Q 的点电荷，已
知点电荷与金属球球心的距离为r ，则金属球上的感应电荷为（ ）。

（A ）０ （B ）Q r R - （C ）Q
R 22
- （D ）无法确定
四、计算题（共50分）
1．（10分）一物体沿X 轴运动，其速度为V=10+2t ², （SI)。

当t=0时，
物体在原点之右20米处。

求在t=2秒时物体的加速度和位置
2． (10分) 质量为3.5kg 的物体，在力F 的作用下从静止开始（始点
为原点）沿X 轴运动。

求下列两种情况下，物体的速度、动量及动能（国际单位制）：
（1） 32F t =+，作用时间为4s ；
图2
（2） 32F x =+，运动距离为4m 。

3.（10分）一边长为a 的正三角形，其三个顶点上各放置q ,q -,和q 2-的
点电荷，求此三角形重心上的电势？将一电量为+Q 的点电荷由无限远处移到重心上，外力要做多少功？(要求：设无限远为电势零点）
4. (10分) 通有电流为I 的无限长导线弯成如图3形状，求圆心O 点处的
磁感应强度。

5． (10分)如图4，质量kg M 16=、半径m R 15.0=的实心圆柱体定滑轮，
另一端系着一个质量kg m 8=的物体。

绳子与滑轮不打滑，忽略轴承处的摩擦。

求：① 由静止开始计时到1秒末，物体m 下落的距离。

② 绳
子的张力T 。

（2/10s m g = ，）
参 考 答 案 一、 填空题（每空1分、共20分）
1. t t 6122-
2. d I I πμ2210
3. 0.8
4. 0
5. 不变、减少。

6.
sin mv qB θ 2m qB π 2c o s mv qB πθ 7. 0
6εQ 8. 弱（小）、 强（大） 9. R
R
0 10. 7
101-⨯ 11. )(212221R R m + 12. S q 022ε 13 . abIB . 14. 2MgL L g 23 L g 3
二、判断题（10分）
× × √ × × × √ × √ √
三、单项选择题（每题2分、共20分）
C C C A A A
D D A B
四、 计算题（50分）
1. (10分) 8米/秒² （5分） 45.3米 （5分）
2. （10分） ① 8m/s 28 N.S 112J （5分） ② 4m/s 14 N.S 28J （5分）
3. (10分） a q 023πε- a
qQ 023πε- 各5分 4. （10分） 分三段讨论
R I 40μ R I πμ40 R I πμ40 （各2分）
最后求和 R
I R I
πμμ2400+ （2分） 方向：垂直纸面向外(2分) 5． m H N T R a J TR ma T mg 5.2,40==∴===-β
β
（方程6分，计算结果4分，共10分）。