大学物理模拟试题三

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大学物理模拟试题三

一、选择题(每题4分,共40分)

1.一质点在光滑平面上,在外力作用下沿某一曲线运动,若突然将外力撤消,则该质点将作[ ]。

(A) 匀速率曲线运动 (B) 减速运动 (C) 停止运动 (D)匀速直线运动

2.一劲度系数为k 原长为l 0的轻弹簧,上端固定,下端受一竖直方向的力F 作用,如图所示。在力F

作用下,弹簧被缓慢向下拉长为l ,在此过程中力F

作功为 [ ]。

(A) F(l –l 0) (B) ⎰

-0

l l kxdx

(C) ⎰l

l kxdx 0

(D) ⎰

l

l Fxdx 0

3.一质点在力F = 5m (5 2t ) (SI)的作用下,t =0时从静止开始作直线运动,式中m 为质点的质量,t 为时间,则当t = 5 s 时,质点的速率为[ ]

(A) 50 m ·s -1. (B) 25 m ·s -1

(C) -50 m ·s -1

. (D) 0

4.图示两个谐振动的x~t 曲线,将这两个谐振动叠加,合成的余弦振动的初相为[ ]。

(A) π (B) 32π

(C) 0 (D) 2

π

5.一质点作谐振动,频率为ν,则其振动动能变化频率为[ ] (A ) ν21 (B ) ν4

1 (C )ν

2 (D )ν4

6.真空中两平行带电平板相距位d ,面积为S ,且有S d <<2

,均匀带电量分别为+q 与-q ,则两级间的作用力大小为 [ ]。

o

x

t

/2

A A

-2x 1

x F

l

l

o

(A) 2

02

4d q F πε= (B) S q F 02

ε= (C) S q F 022ε= (D) S

q F 02

2ε=

7.有两条无限长直导线各载有5A 的电流,分别沿x 、y 轴正向流动,

在(40,20,0)(cm )处B 的大小和方向是(注:70104-⨯=πμ1

-⋅m H )

[ ]。

(A) ×106

-T 沿z 正方向 (B) ×10

6

-T 沿z 负方向 (C) ×10

6

-T 沿z 负方向 (D) ×10

6

-T 沿z 正方向

8.氢原子处于基态(正常状态)时,它的电子可看作是沿半径为a=8

10-⨯的轨道作匀速圆周运动,速率为8

10⨯s ,那么在轨道中心B 的大小为 [ ]。

(A) 6

10-⨯ (B) 5

10-⨯ (C) 4

10-⨯ (D) 5

10-⨯

9.和V E 分别表示静电场和有旋电场的电场强度,下列关系中正确的是 [ ]。

(A) ⎰=•0dl (B) ⎰

≠•0dl (C) ⎰=•0dl E V (D) ⎰

≠⨯0dl E V

10.两个闭合的金属环,穿在一光滑的绝缘杆上,如图所示,当条形磁铁N 极自右向左插向圆环时,两圆环的运动是 [ ]。

(A) 边向左移动边分开 (B) 边向右移动边合拢 (C) 边向左移动边合拢 (D) 同时同向移动

1m 2m 1

2x

•O

2R P

二、如图所示,一质点m 旁边放一长度为L 、质量为M 的杆,杆离质点近端距离为l 。求 该系统的万有引力大小。(15分)

三、在恒星系中,两个质量分别为m1和m2的星球,原来为静止,且相距为无穷远,后在引力的作用下,互相接近,到相距为r 时。

求 它们之间的相对速率为多少(15分)

四、半径为R ,带电量为q 的均匀带电球体,

求 带电球体的电势分布。(15

五、求两平行无限长直导线之间的相互作用力(15分)

o

1m 2

m 1

2

参考答案

一、选择题(每题4分,共40分)

1.D 2.B 3

.D 4.A 5.D 6.B 7.A 8.B 9.A 10.A

二、如图所示,一质点m 旁边放一长度为L 、质量为M 的杆,杆离质点近端距离为l 。求 该系统的万有引力大小。(15分)

解 质点与质量元间的万有引力大小为

22

d d d m M mM x

f G

G x Lx == 杆与质点间的万有引力大小为

22 d d d ()

l L

l L

l L

l

l

l

mM mM

x mM

f f G x G G Lx L

x l l L +++====+⎰

当 l >>L 时 ()mM G l l L +2mM

G l

→ 。

三、在恒星系中,两个质量分别为m1和m2的星球,原来为静止,且

相距为无穷远,后在引力的作用下,互相接近,到相距为r 时。

求 它们之间的相对速率为多少(15分)

解 由动量守恒,机械能守恒

02211=-v v m m

02121212

22211=-+r

m m G m m v v 解得r m m G m )(2212

1+=v 2=v o

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