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大学物理课后习题及答案、大学物理考试试题及答案

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大学物理(一)复习题及解答

一、选择题

1.某质点的运动方程为)(6532

SI t t x +-=,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。

2.下列表述中正确的是( )。

A 、质点沿x 轴运动,若加速度0

B 、在曲线运动中,质点的加速度必定不为零;

C 、若质点的加速度为恒矢量,则其运动轨道必为直线;

D 、当质点作抛体运动时,其法向加速度n a 、切向加速度t a 是不断变化的;因此, 22t n a a a +=也是不断变化的。 3.下列表述中正确的是:

A 、质点作圆周运动时,加速度方向总是指向圆心;

B 、质点作抛体运动时,由于加速度恒定,所以加速度的切向分量和法向分量也是恒定的;

C 、质点作曲线运动时,加速度方向总是指向曲线凹的一侧;

D 、质点作曲线运动时,速度的法向分量总是零,加速度的法向分量也应是零。

4.某物体的运动规律为t kv dt

dv 2-=,式中的k 为大于零的常数;当t =0时,初速为0v ,则速度v 与时间t 的函数关系是( )。

A 、0221v kt v +=;

B 、0221v kt v +-=;

C 、02121v kt v +=;

D 、0

2121v kt v -=。 5.质点在xoy 平面内作曲线运动,则质点速率的正确表达式为( )。

A 、dt dr v =;

B 、dt r d v ?=;

C 、dt

ds v =;D 、22)()(dt dy dt dx v += ;E 、dt r d v ?=。 6.质点作曲线运动,r ?

表示位置矢量,s 表示路程,t a 表示切向加速度,下列表达式中,(1)a dt dv =;(2)v dt dr =;(3)v dt

ds =;(4)t a dt v d =?|; A 、只有(1)、(4)是对的; B 、只有(2)、(4)是对的;

C 、只有(2)是对的;

D 、只有(3)是对的。( )

7.我国第一颗人造卫星绕地球作椭圆运动,地球中心为椭圆的一个焦点。在运行过程中,下列叙述中正确的是( )。

A 、动量守恒;

B 、动能守恒;

C 、角动量守恒;

D 、以上均不守恒。

8.一力学系统由两个质点组成,它们之间只有引力作用。若两质点所受外力的矢量和为零,则此系统( )。

A 、动量、机械能以及对一轴的角动量守恒;

B 、动量、机械能守恒,但角动量是否守恒不能断定;

C 、动量守恒,但机械能和角动量是否守恒不能断定;

D 、动量和角动量守恒,但机械能是否守恒不能断定。

9.对于一对作用力和反作用力来说,二者持续时间相同;下列结论中正确的是( )。

A 、二者作功必相同;

B 、二者作功总是大小相等符号相反;

C 、二者的冲量相同;

D 、二者冲量不同,作功也不一定相等。

10.如图1-1所示,用一斜向上的力F (与水平成30°角),将一重为G

的木块压靠在竖直壁面上,如果不论用怎样大的力F ,都不能使木块向上滑动,则说明木块与壁面间的静摩擦系数μ的大小为( )。 A 、21≥μ; B 、31≥μ; C 、32≥μ; D 、3≥μ。 11.如图1-2所示,一静止的均匀细棒,长为L ,质量为M ,可绕通过棒的端点且垂

直于棒长的光滑固定轴O 在水平面内转动,转动惯量为13

ML 2;一质量为m ,速率为v 的子弹在水平面内沿与棒垂直的方向射

入并穿入棒的自由端,设穿过棒后子弹的速率为12

v ,则此时棒的角速度应为( )。

A 、ML mv ;

B 、ML mv 23;

C 、ML mv 35;

D 、ML mv 47。 12.有两个力作用在一个有固定转轴的刚体上:(1)这两个力都平行于轴作用时,它们对轴的合力矩一定是零;(2)这两个力都垂直于轴作用时,它们对轴的合力矩可能是零;(3)当这两个力的合力为零时,它们对轴的合力矩也一定是零;(4)当这两个力对轴的合力矩为零时,它们的合力也一定是零;在上述说法中,( )。

A 、只有(1)是正确的;

B 、(1)、(2)正确,(3)、(4)错误;

C 、(1)、(2)、(3)都正确,(4)错误;

D 、(1)、(2)、(3)、(4)都正确。

13.如图1-3所示,劲度系数为k 的轻弹簧水平放置,一

端固定,另一端系一质量为m 的物体,物体与水平面间的摩擦

系数为μ。开始时,弹簧没有伸长,现以恒力F 将物体自平衡

位置开始向右拉动,则系统的最大势能为( )。 A 、

2)(2mg F k μ- ; B 、2)(21mg F k

μ- ; C 、22F k ; D 、221F k 。 14.如图1-4所示,在水平光滑的圆盘上,有一质量为m 的质

点,拴在一根穿过圆盘中心光滑小孔的轻绳上。开始时质点离中心

的距离为r ,并以角速度ω转动。今以均匀的速度向下拉绳,将质

点拉至离中心2r 处时,拉力所作的功为( )。 F G

300 图1-1

图1-2

图1-3

图1-4

A 、2221ωmr ;

B 、2223ωmr ;

C 、2225ωmr ;

D 、222

7ωmr 。 15.两个体积不等的容器,分别储有氦气和氧气,若它们的压强相同,温度相同,则下列各量中相同的是( )。

A 、单位体积中的分子数;

B 、单位体积中的气体内能;

C 、单位体积中的气体质量;

D 、容器中的分子总数。

16.4mol 的多原子分子理想气体,当温度为T 时,其内能为( )。

A 、KT 12;

B 、KT 10;

C 、RT 12;

D 、RT 10。

17.两个体积相等的容器中,分别储有氦气和氢气。以1E 和2E 分别表示氦气和氢气的内能,若它们的压强相同,则( )。

A 、21E E =;

B 、21E E > ;

C 、21E E < ;

D 、无法确定。

18.两个容器中分别装有氮气和水蒸气,它们的温度相同,则下列各量中相同的是( )。

A 、分子平均动能;

B 、分子平均速率;

C 、分子平均平动动能;

D 、最概然速率。 *19.下列对最概然速率p v 的表述中,正确的是( )。

A 、p v 是气体分子可能具有的最大速率;

B 、分子速率取p v 的概率最大;

C 、速率分布函数)(v f 取极大值时所对应的速率就是p v ;

D 、就单位速率区间而言,分子速率处于p v 附近的概率最大。

*20.当气体的温度升高时,麦克斯韦速率分布曲线的变化为( )。

A 、曲线下的面积增大,最概然速率增大;

B 、曲线下的面积增大,最概然速率减小;

C 、曲线下的面积不变,最概然速率增大;

D 、曲线下的面积不变,最概然速率减小;

E 、曲线下的面积不变,曲线的最高点降低。

21. 一个圆锥摆的摆线长为l ,摆线与竖直方向的夹角恒为θ,如图所示;则摆锤转动的周期为( )。

A . l g ; B. cos l g

θ; C. 2πl g ; D. cos 2πθl g 。 22. 依据热力学第一定律,下列说法错误的是( )。

A 、系统对外做的功可能大于系统从外界吸收的热量 :

B 、系统内能的增量不一定等于系统从外界吸收的热量 :

C 、存在这样的循环过程,在此循环过程中,外界对系统所做的

功小于系统传给外界的热量;

D 、热机的效率可能等于1 。

23. 如图所示,一个小物体,位于光滑的水平桌面上,与一绳的一端相连结,绳的另一端穿过桌面中心的小孔O ,该物体原以角速度ω在半径为R 的圆周上绕O 旋转,今将绳从小孔缓慢往下拉,则物体( )。

A 、动能不变,动量改变 ;

B 、动量不变,动能改变 ;

C 、角动量不变,动量不变 ;

D 、角动量改变,动量改变 ;

E 、角动量不变,动能、动量都改变 。

24. 对于沿曲线运动的物体,以下几种说法中哪一种是正确的?( )

A 、切向加速度必不为零;

B 、法向加速度必不为零(拐点处除外);

C 、由于速度沿切线方向,法向分速度必为零,因此法向加速度必为零 ;

D 、若物体作匀速率运动,其总加速度必为零;

E 、若物体的加速度a v 为恒矢量,它一定作匀变速率运动。

25. 人造地球卫星绕地球作椭圆轨道运动,卫星轨道近地点和远地点分别为A 和B ;用L 和k E 分别表示卫星对地心的角动量及其动能的瞬时值,则应有( )。

A 、A

B L L >,k k A B E E > ; B 、k k A B E E >,k k A B E E < ;

C 、A B L L =,k k A B E E > ;

D 、A B L L <,k k A B

E E <。

26. 一定质量的理想气体的内能E 随体积V 的变化关系为一

直线(其延长线过-E V 图的原点),则此直线表示的过程为( )。

A 、等体过程 ;

B 、等温过程 ;

C 、等压过程;

D 、绝热过程 。

27. 设有以下一些过程:(1) 液体在等温下汽化; (2) 理想气体在定体下降温; (3) 两种不同气体在等温下互相混合;(4) 理想气体在等温下压缩;(5) 理想气体绝热自由膨胀。在这些过程中,使系统的熵增加的过程是( )。

A 、(1)、(2)、(3) ;

B 、(1)、(3)、(5);

C 、(3)、(4)、(5);

D 、(2)、(3)、(4) 。

28. 一质点在平面上运动,已知质点位置矢量的表示式为22r at i bt j =+v v v (其中a 、b

为常量), 则该质点作( )。

A 、匀速直线运动;

B 、变速直线运动 ;

C 、抛物线运动 ;

D 、一般曲线运动。

29. 质量为m 的小孩站在半径为R 的水平平台边缘上。平台可以绕通过其中心的竖直光滑固定轴自由转动,转动惯量为J ;平台和小孩开始时均静止,当小孩突然以相对于地面为υ 的速率在台边缘沿逆时针转向走动时,则此平台相对地面旋转的角速度和旋转方向分别为( )。

A 、2v mR J R ω??= ???,顺时针 ;

B 、2v mR J R ω??= ???

,逆时针 ; C 、22v mR J mR R ω??= ?+??,顺时针 ; D 、22v mR J mR R ω??= ?+??

, 逆时针。 30. 一辆汽车从静止出发,在平直公路上加速前进的过程中,如果发动机的功率一定,阻力大小不变,那么,下面哪一个说法是正确的?( )

A 、汽车的加速度是不变的 ;

B 、汽车的加速度不断减小;

C 、汽车的加速度与它的速度成正比 ;

D 、汽车的加速度与它的速度成反比 。 31. 以下五种运动形式中,a v 保持不变的运动是( )。

A 、单摆的运动;

B 、匀速率圆周运动;

C 、行星的椭圆轨道运动;

D 、抛体运动;

E 、圆锥摆运动。

32. 一圆盘绕过盘心且与盘面垂直的光滑固定轴O 以角速度ω按图示方向转动。若如图所示的情况那样,将两个大小相等方向相反但不在同一条直线的力F 沿盘面同时作用到圆盘上,则圆盘的角速度ω( )。

A 、必然增大;

B 、必然减少;

C 、不会改变;

D 、如何变化,不能确定。

33. 若理想气体的压强为p ,温度为T ,体积为V ,一个分

子的质量为m ,k 为玻尔兹曼常量,R 为普适气体常量,则该

理想气体的分子数为( )。

A 、R ;

B 、kT pV ;

C 、R 3;

D 、/()pV RT 。 34. 一定量的某种理想气体起始温度为T ,体积为V ,其经历的循环过程包括三个准静态过程:(1) 绝热膨胀到体积为2V ,(2)等体变化使温度恢复为T ,(3) 等温压缩到原来体积V ,则此整个循环过程中( )。 A 、系统将吸收的净热能转化对外所做的净功;

B 、系统将外界对系统所做的净功全部转化为热能释放到外界;

C 、气体内能增加;

D 、气体内能减少。

35. 两质量分别为1m 、2m 的小球,用一劲度系数为k 的轻弹簧

相连,放在水平光滑桌面上,如图所示。今以等值反向的力分别作

用于两小球,则两小球和弹簧组成的系统的( )。

A 、动量守恒,机械能守恒;

B 、动量守恒,机械能不守恒;

C 、动量不守恒,机械能守恒;

D 、动量不守恒,机械能不守恒。

36. 一瓶氢气和一瓶氧气密度相同,分子平均平动动能相同,而且它们都处于平衡状态,则它们( )。

A 、温度相同、压强相同;

B 、温度、压强都不相同;

C 、温度相同,但氢气的压强大于氧气的压强;

D 、温度相同,但氢气的压强小于氧气的压强。

37. 一人站在静止于水平光滑直轨道的平板车上,车的质量为M ,长为l ,人的质量为m ,当人从车的一端走到另一端时,则车后退( )。

A 、m M ml +;

B 、m M Ml +;

C 、m M ml -;

D 、m

M Ml -。 38. A 、B 二弹簧的倔强系数分别为k A 和k B ,其质量均忽略不计,今将二弹簧连接起来并竖直悬挂,如图所示。当系统静止时,二弹簧的弹性势能E P A 和E PB 之比为( )。

A 、

B A PB PA k k E E =; B 、22B

A P

B PA k k E E =;

C 、A B PB PA k k E E =;

D 、22A B PB PA k k

E E =。 39.如图1-6所示,一定量的理想气体,从a 态出发经过①或②过程

到达b 态,acb 为等温线,则①,②两过程中外界对系统传递的热量1Q ,2Q ,是( )。

A 、Q 1>0,Q 2>0;

B 、Q 1<0,Q 2<0;

C 、Q 1>0,Q 2<0;

D 、Q 1<0,Q 2>0。

m k A

k B A B

40.如图1-7所示,一定量的理想气体经历acb 过程时吸热200 J 。则经历acbda 过程时,吸热为( )。

A 、1200 J ;

B 、1000 J ;

C 、700 J ;

D 、1000 J 。

41.理想气体和单一热源接触作等温膨胀时,吸收的热量全部用来对外作功。对此说法,有如下几种评论,哪种是正确的?( )

A 、不违反热力学第一定律,但违反热力学第二定律;

B 、不违反热力学第二定律,但违反热力学第一定律;

C 、不违反热力学第一定律,也不违反热力学第二定律;

D 、违反热力学第一定律,也违反热力学第二定律。

42.一定量的理想气体向真空作绝热自由膨胀,体积由V 1增至V 2,在此过程中气体的( )。

A 、内能不变,熵增加;

B 、内能不变,熵减少;

C 、内能不变,熵不变;

D 、内能增加,熵增加。

43.热力学第二定律指出了热力学过程进行的方向性和条件,下列表述中正确的是( )。

A 、功可以全部转化为热量,但热量不能全部转化为功;

B 、热量可以从高温物体传到低温物体,但不能从低温物体传到高温物体;

C 、对孤立系统来讲,自发过程总是按系统熵值增加的方向进行;

D 、对孤立系统来讲,其内部发生的过程,总是由概率小的宏观态向概率大的宏观态进行;

E 、不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程;

F 、一切自发过程都是不可逆的。

44. 一质点由原点从静止出发沿x 轴运动,它在运动过程中受到指向原点的力作用,此力的大小正比于它与原点的距离,比例系数为k 。那么当质点离开原点为x 时,它相对原点的势能值是( )。

A 、x ;

B 、212kx ;

C 、2kx -;

D 、2kx 。 45. 质点作半径为R 的变速圆周运动时的加速度大小为(v 表示任一时刻质点的速率)

( )。 A 、d d v t ; B 、2v R ; C 、2d d v v t R +; D 、1/2

242d d v v t R ??????+?? ? ????????

?。 46. 如图所示,湖中有一小船,有人用绳绕过岸上一定高度处的

定滑轮拉湖中的船向岸边运动。设该人以匀速率0v 收绳,绳不伸长,

湖水静止,则小船的运动是( )。

A 、匀加速运动;

B 、匀减速运动;

C 、变加速运动;

D 、变减速运动;

E 、匀速直线运动。

47. 一质点在几个外力同时作用下运动时,下述哪种说法正确?( )

图1-6 图1-7

A 、质点的动量改变时,质点的动能一定改变;

B 、质点的动能不变时,质点的动量也一定不变;

C 、外力的冲量是零,外力的功一定为零;

D 、外力的功为零,外力的冲量一定为零。

48. 如图所示,质量为m 的物体A 用平行于斜面的细线连结置于光滑的斜面上,若斜面向左方作加速运动,当物体开始脱离斜面时,它的加速度的大小为( )。

A 、θsin g ;

B 、θcos g ;

C 、θn g cot ;

D 、θtan g 。

49. 一光滑的内表面半径为10 cm 的半球形碗,以匀角速度ω

绕其对称轴OC 旋转。已知放在碗内表面上的一个小球P 相对于碗

静止,其位置高于碗底4 cm ,则由此可推知碗旋转角速度约为( )。

A 、10 rad/s ;

B 、13 rad/s ;

C 、17 rad/s ;

D 、18 rad/s 。

50. 一辆汽车从静止出发,在平直公路上加速前进的过程中,如果发动机的功率一定,阻力大小不变,那么,下面哪一个说法是正确的?( )

A 、汽车的加速度是不变的;

B 、汽车的加速度不断减小;

C 、汽车的加速度与它的速度成正比;

D 、汽车的加速度与它的速度成反比。

51. 一质点沿x 轴作直线运动,其v t -曲线如图所示,

如0t =时,质点位于坐标原点,则 4.5s t =时,质点在x 轴

上的位置为( )。

A 、m 5 ;

B 、m 2 ;

C 、0 ;

D 、m 2- ;

E 、m 5- 。

52. 如图所示,设某热力学系统经历一个由→→C D E 的过程,其中,AB 是一条绝热曲线,A C 、在该曲线上。由热力学定律可知,该系统在过程中( )。

(已知冰的熔解热513.3510λ=??J kg - ,普适气体常量

8.31--=??11J mol K R )

A 、不断向外界放出热量;

B 、不断从外界吸收热量;

C 、有的阶段吸热,有的阶段放热,整个过程中吸的热量小于放出的热量;

D 、有的阶段吸热,有的阶段放热,整个过程中吸的热量大于放出的热量。

53. 在水平冰面上以一定速度向东行驶的炮车,向东南(斜向上)方向发射一炮弹,对于炮车和炮弹这一系统,在此过程中(忽略冰面摩擦力及空气阻力)( )。

A 、总动量守恒 ;

B 、总动量在炮身前进的方向上的分量守恒,其它方向动量不守恒;

C 、总动量在水平面上任意方向的分量守恒,竖直方向分量不守恒;

D 、总动量在任何方向的分量均不守恒。

54. 刚体角动量守恒的充分而必要的条件是( )。

A 、刚体不受外力矩的作用;

B 、刚体所受合外力矩为零;

C 、刚体所受的合外力和合外力矩均为零;

D 、刚体的转动惯量和角速度均保持不变。

55. 一个容器内贮有1mol 氧气和1mol 氦气,若两种气体各自对器壁产生的压强分别为1p 和2p ,则两者的大小关系是( )。

A 、12>p p ;

B 、12

C 、12=p p ;

D 、不确定的。

56. 一定量的理想气体,经历某过程后,温度升高了,则根据热力学定律可以断定:

(1) 该理想气体系统在此过程中吸了热;

(2) 在此过程中外界对该理想气体系统做了正功;

(3) 在此过程中理想气体系统既从外界吸了热,又对外做了正功;

(4) 该理想气体系统的内能增加了。

以上正确的断言是( )。

A 、(1)、(3);

B 、(2)、(3);

C 、(4);

D 、(3)、(4)。

57. 有两个相同的容器,容积固定不变,一个盛有氨气,另一个盛有氢气(看成刚性分子的理想气体),它们的压强和温度都相等,现将10J 的热量传给氢气,使氢气温度升高,如果使氨气也升高同样的温度,则应向氨气传递热量是( )。

A 、12 J ;

B 、10 J ;

C 、6 J ;

D 、4 J 。

58. 假设卫星环绕地球中心作圆周运动,则在运动过程中,卫星对地球中心的( )。

A 、角动量守恒,动能也守恒;

B 、角动量守恒,动能不守恒;

C 、角动量不守恒,动能守恒;

D 、角动量不守恒,动量也不守恒;

E 、角动量守恒,动量也守恒。

59. 依据热力学第一定律,下列说法错误的是( )。

A 、系统对外做的功可能大于系统从外界吸收的热量;

B 、系统内能的增量不一定等于系统从外界吸收的热量;

C 、存在这样的循环过程,在此循环过程中,外界对系统所做的功小于系统传给外界的热量;

D 、热机的效率可能等于1 。

60. 一轻弹簧竖直固定于水平桌面上,如图所示;小球从距离桌

面高为h 处以初速度0υ落下,撞击弹簧后跳回到高为h 处时速度仍为

0υ,以小球为系统,则在这一整个过程中小球的( )。

A 、动能不守恒,动量不守恒;

B 、动能守恒,动量不守恒;

C 、机械能不守恒,动量守恒;

D 、机械能守恒,动量守恒。

61. 气缸中有一定量的刚性双原子分子理想气体,经过绝热压缩,使其压强变为原来的2倍,问气体分子的平均速率变为原来的几倍( )。

A 、01()5γ-=p p ;

B 、2/72;

C 、1/52;

D 、1/72。

62. 已知水星的半径是地球半径的0.4倍,质量为地球的0.04倍。设在地球上的重力加速度为g ,则水星表面上的重力加速度为( )。

A 、g 1.0;

B 、g 25.0;

C 、g 5.2;

D 、g 4。

63. 关于温度的意义,有下列几种说法:

(1) 气体的温度是分子平均平动动能的量度。

(2) 气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现,具有统计意义。

(3) 从微观上看,气体的温度表示每个气体分子的冷热程度。

(4) 温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同。

这些说法中正确的是( )。

A 、(1)、(2) 、(4);

B 、(1)、(2) 、(3);

C 、(2)、(3) 、(4);

D 、(1)、(3) 、(4)。

64. 一物体从某一确定高度以0v v 的速度水平抛出,已知它落地时的速度为t v v

,那么它运动的时间是( )。 A 、0t v v g -; B 、02t v v g -; C 、()1/2220t v v g -; D 、()

1/2

2202t v v g -。

65.两个完全相同的气缸内盛有同种气体,设其初始状态相同,今使它们分别作绝热压缩至相同的体积,其中气缸A 内的压缩过程是非准静态过程,而气缸B 内的压缩过程则是准静态过程。比较这两种情况的温度变化( )。

A 、气缸A 和

B 内气体的温度变化相同;

B 、气缸A 内的气体较气缸B 内的气体的温度变化小;

C 、气缸A 内的气体较气缸B 内的气体的温度变化大;

D 、气缸A 和B 内气体的温度无变化。

66. 一个质点在做匀速率圆周运动时( )。

A 、切向加速度改变,法向加速度也改变;

B 、切向加速度不变,法向加速度改变;

C 、切向加速度不变,法向加速度也不变;

D 、切向加速度改变,法向加速度不变。

67. 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12g ,方向向上;

D 、大小为 12

g ,方向向下。 68. 质量为m 的物体自空中落下,它除受重力外,还受到一个与速度平方成正比的阻力的作用,比例系数为k ,k 为正值常量。该下落物体的收尾速度(即最后物体作匀速运动时的速度)将是( )。

A B 、2g k

; C 、gk ; D 。

答案:1. D ;2. B ;3. C ;4. C ;5. D ;6. D ;7. C ;8. B ;9. D ;10. B ;11. B ;12. B ;13. B ;14. B ;15. A ;16. C ;17. C ;18. C ;19. C ;20. C 。21. D ;22. C ;23. E ;24. B ;25. C ;26. C ;27. B ;28. B ;29. A ;30. B ;31. D ;32. A ;33. B ;34. B ;35. B ;36. C ;

37. A ;38. C ;39. A ;40. B ;41. C ;42. A ;43. C 、D 、F ;44. B ;45. D ;46. C ;47. C ;48. C ;

49. B ;50. B ;51. B ;52. D ;53. C ;54. B ;55. C ;56. C ;57. A ;58. A ;59. C ;60. A ;61. D ;

62. B ;63. A ;64. C ;65. C ;66. B ;67. B ;68. A 。

二、填空题

1.如图2-1所示,质点作半径为R 、速率为v 的匀速率圆周运动。由A 点运动到B 点,则:位移=?r ?____;路程=s ____;

=?v ?____;=?v ?____;=?v ____。

2.一质点的运动方程为t x 2=,2

219t y -=,其中x 、y

以米计,t 以秒计。则质点的轨道方程为:____;s t 2=时的位置矢径r ?=____;s t 2=的瞬时速度v ?=____。 3.一质点沿x 轴正方向运动,其加速度为)(SI kt a =,式中k 为常数。当0=t 时,o v v =,o x x =,则质点的速度=v ____;质点的运动方程为=x ____。

4.一质点作半径为m R 2=的圆周运动,其路程为)(2

SI t s π=。则质点的速率=v ____;切向加速度=t a ____;法向加速度=n a ____;总加速度=a ?____。(切向、法

向的单位矢量分别为0t ?,0n ?)

5.如图2-2所示,一质点作抛体运动,在轨道的p 点处,速度为v ?,v ?与水平面的夹角为θ。则在该时刻,质点的

=dt

dv ____;轨道在p 点处的曲率半径=ρ____。 6.一质点沿半径为R 的圆周运动,其角坐标与时间的函数关系

(以角量表示的运动方程)为22110t t ππθ+=)(SI 。则质点的角速度=ω____;角加速度=β____;切向加速度=t a ____;法向加

速度=n a ____。

7.质量为2=m kg 的物体,所受之力为x F x 64+=)(SI ,已知0=t 时,0=x ,0=v ,则物体在由0=x 运动到4=x m 的过程中,该力对物体所作功的表达式为A =____,其值为____;在4=x m 处,物体的速度为v =____;在此过程中,该力冲量的大小为I =____。

8.质量为kg m 01.0=的子弹在枪管内所受到的合力为)(8040SI t F -=。假定子弹到达枪口时所受的力变为零,则子弹行经枪管长度所需要的时间

t =____;

在此过程中,合力冲量的表达式为I =____;其值为____;子弹由枪口射出时的速度为v =____。

9.如图2-3所示,质量为m 的质点,在竖直平面内作半径为

r 、速率为v 的匀速圆周运动,在由A 点运动到B 点的过程中,

所受合外力的冲量为I ?=____;除重力以外,其它外力对物体所做

图2-1 图2-2

图2-3

的功为A =____;在任一时刻,质点对圆心o 的角动量为L ?

=____。

10.设质量为m 的卫星,在地球上空高度为两倍于地球半径R 的圆形轨道上运转。现用m ,R ,引力恒量G 和地球质量M 表示卫星的动能为k E =____;卫星和地球所组成的系统的势能为p E =____。

11.有一倔强系数为k 的轻弹簧,竖直放置,下端悬一质量为m 的小球。先使弹簧为原长,而小球恰好与地接触;再将弹簧上端缓慢地提起,直到小球刚能脱离地面为止。在此过程中外力所作的功为_______。

12.刚体的转动惯量取决于下列三个因素:①____;②____;③____。

13.如图2-4所示,一根长l ,质量为m 的匀质细棒可绕通过O 点的光滑轴在竖直平面内转动,则棒的转动惯量J =____;当棒由水平位置转到图示的位置时,则其角加速度β=____。

14.两球质量分别为1m =2.0g ,2m =5.0g ,在光滑的水平桌面上

运动;用直角坐标Oxy 描述其运动,两者速度分别为1110-?=s cm i v ??,12)0.50.3(-?+=s cm j i v ???。若碰撞后两球合为

一体,则碰撞后两球速度v ?的大小v =_______,v ?与x 轴的夹角

=α_______。 15.质量为M 、摩尔质量为μ、分子数密度为n 的理想气体,处于平衡态时,状态方程为____,状态方程的另一形式为____,其中,k 称为____,其量值为=k ____。

16.宏观量温度T 与气体分子的平均平动动能t ε的关系为t ε=____,因此,气体的温度是____的量度。

17.理想气体的内能是____的单值函数,RT i 2

表示____,RT i M 2μ表示____。 *18.设气体的速率分布函数为)(v f ,总分子数为N ,则:①处于dv v v +~速率区间的分子数=dN ____;②处于p v ~0的分子数为N ?,则=?N

N ____;③平均速率v 与)(v f 的关系为=v ____。

19.热力学第一定律的实质是____,热力学第二定律指明了____。

20.一卡诺热机的低温热源温度为C 012,效率为%40,如将其效率提高到%50,则高温热源温度需提高____。

21. 一均匀细直棒,可绕通过其一端的光滑固定轴在竖直平面内转动。使棒从水平位置自由下摆,棒是否作匀角加速转动?________________;理由是_________________。

22. 设作用在质量为kg 1的物体上的力)(36SI t F +=;如果物体在这一力的作用下,图2-4

由静止开始沿直线运动,在0到s 20的时间间隔内,这个力作用在物体上的冲量大小=I ____________。

23. 一卡诺热机(可逆的),低温热源的温度为27o C ,热机效率为%40,其高温热源温度为______________ K 。今欲将该热机效率降低到%3.33,若低温热源保持不变,则高温热源的温度应减少_______________K 。

24.一热机从温度为727o C 的高温热源吸热,向温度为527o C 的低温热源放热;若热机在最大效率下工作,且每一循环吸热J 3000,则此热机每一循环做功

=A ____________J 。

25. 压强、体积和温度都相同的氢气和氦气(均视为刚性分子的理想气体),它们的质量之比为12:=m m _________,它们的内能之比为12:E E =_________,如果它们分别在等压过程中吸收了相同的热量,则它们对外作功之比为12:W W =__________。 (各量下角标1表示氢气,2表示氦气)

26. 2.0 mol 氢气,从状态①经等体过程后达到状态②,温度从200 K 上升到500 K ,该过程中系统吸收的热量为________;若从状态①经等压膨胀

过程达到状态③后,又经绝热过程达到状态②,系统吸收的热

量为________。

27. 已知质点的运动学方程为 2311(52)(4)23r t t i t t j =+-++v v v

)(SI 当2s =t 时,加速度的大小为=a _________; 加速度a v 与x 轴正方向间夹角

α=____________。

28. 质量为m 的小球,用轻绳AB 、BC 连接,如图,其中BC 水平。剪断绳AB 前后的瞬间,绳BC 中的张力比T :T F F '=_________。

29. 如图所示,质量 2 kg m =的物体从静止开始,沿1/4圆弧从A

滑到B ,在B 处速度的大小为 6 m/s υ=,已知圆的半径 4 m R =,则

物体从A 到B 的过程中摩擦力对它所作的功W =__________。

30. 一质点沿半径为R 的圆周运动,在0=t 时经过P 点,此后它的

速率v 按A Bt =+v ( A ,B 为正的已知常量)变化;则质点沿圆周运

动一周再经过P 点时的切向加速度t a = ___________ ,法向加速度n a = _____________。

31. 质量为m 的质点,以不变的速率υ经过一水平光滑轨道的

60?弯角时,轨道作用于质点的冲量大小I =________________。

32. 如图,温度为000,2,4T T T 三条等温线与两条绝热线围成

三个卡诺循环:(1)abcda ,(2)dcefd ,(3)abcefda ,其效率分别

为1η=__________;2η=__________;3η=___________。

33. 若作用于一力学系统上外力的合力为零,则外力的合力矩_______(填一定或不一定)为零;这种情况下力学系统的动量、角动量、机械能三个量中一定守恒的量是______。

34. 质点沿半径为R 的圆周运动,运动学方程为232t θ=+)(SI ,则t 时刻质点的法向加速度大小为n a =_____________;角加速度β=____________。

35. 已知质点的运动学方程为24(23)=++r r r r t i t j )(SI ,则该质点的轨道方程为

____________________。

36. 容器中储有1 mol 的氮气,压强为1.33 Pa ,温度为280K ,则 (1) 31m 中氮气的分子数为__________;(2) 容器中的氮气的密度为____________;(3) 31m 中氮分子的总平动动能为___________。

(玻尔兹曼常量2311.3810--=??J K k ,2N 气的摩尔质量312810--=??kg mol

M , 普适气体常量118.31--=??J mol K R )

37. 倾角为o 30的一个斜面体放置在水平桌面上。一个质量为kg 2的物体沿斜面下滑,下滑的加速度为23.0m/s 。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f =____________。

38. 一个可视为质点的小球和两根长为l 的刚性棒连成如图所示的

形状,假定小球和细棒的质量均为m ,那么该装置绕过O 点的Oz 轴转动的转动惯量为 。

39. 质量分别为1m 和2m 的两个可以自由移动的质点,开始时相距l ,都处于静止状态。在万有引力的作用下运动,经过一段时间后两质

点间的距离缩短为原来的一半,这时质点1m 的速率为 。

40. 1mol 理想气体,其定容摩尔热容C V ,m ,经历一绝热膨胀过程,温度由T 1变为T 2,在这过程中,内能的增量ΔE = ;气体对外作功A = ;吸收热量Q = 。

41. 在相同的温度和压强下,各为单位体积的氢气(视为刚性双原子分子气体)与氦气的内能之比为_______,各为单位质量的氢气与氦气的内能之比为_______。

42. 常温常压下,一定量的某种理想气体(可视为刚性分子、自由度为i ),在等压过程中吸热为Q ,对外作功为A ,内能增加为E ?,则=Q A __________,=?Q

E __________。 43. 有一卡诺热机,用29kg 空气为工作物质,工作在27℃的高温热源与-73℃的低温热源之间,此热机的效率=η__________。若在等温膨胀过程中气缸体积增大2.718倍,则此热机每一循环所作的功为__________。(空气的摩尔质量为29×10-3kg ·mol -1)

2l 2l

O z

44. 光滑水平面上有一质量为m 的物体,在恒力F ?作用下由静止开始运动,则在时间t 内,力F ?做的功为_____。设一观察者B 相对地面以恒定的速度0v ?运动,0v ?的方向与F ?

方向相反,则他测出力F ?在同一时间t 内做的功为_____。

45.半径为m r 5.1=的飞轮,初角速度10.10-=s rad ω,角加速度2.5--=s rad β,则

在=t _______时角位移为零,而此时边缘上点的线速度=v _______。

46. 当一列火车以1

.10-s m 的速率向东行驶时,若相对于地面竖直下落的雨滴在列车的窗子上形成的雨迹偏离竖直方向30°,则雨滴相对于地面的速率是_____;相对于列车的速率是_____。

47. 如图2-5所示,一圆锥摆,质量为m 的小球在水平面内以角速

度ω匀速转动。在小球转动一周的过程中:

(1)小球动量增量的大小等于_____;

(2)小球所受重力的冲量的大小等于_____;

(3)小球所受绳子拉力的冲量大小等于_____。 48. 两球质量分别为1m =2.0g ,2m =5.0g ,在光滑的水平桌面上运动;

用直角坐标Oxy 描述其运动,两者速度分别为1v ?=10i cms -1,2v ?=(3.0i +5.0j )cm·s -1。若碰撞后两球合为一体,则碰撞后两球速度v ?的大小v =_______,v ?与x 轴的夹角α=_______。

49. 一质点沿直线运动,其运动学方程为26x t t =-(SI),则在t 由0至4s 的时间间隔内,质点的位移大小为 ________,在t 由0到4s 的时间间隔内质点走过的路程为_________。

50. 一辆作匀加速直线运动的汽车,在6 s 内通过相隔60 m 远的两点,已知汽车经过第二点时的速率为15 m/s ,则 (1) 汽车通过第一点时的速率1v =__________;

(2) 汽车的加速度a = ___________。

51. 飞轮作加速转动时,轮边缘上一点的运动学方程为0θ(SI),飞轮半径为2 m ;当此点的速率30m/s =v 时,其切向加速度为_______,法向加速度为_______。

52. 如图所示,已知图中画不同斜线的两部分的面积分别为a S 和

b S ,那么 (1) 如果气体的膨胀过程为--A a B ,则气体对外做功W

=_________; (2) 如果气体进行----A a B b A 的循环过程,则

它对外做功W =________。

53. 1.0mol 的氦气,从状态11(,)I p V 变化至状态22(,)II p V ,如图

所示,则此过程气体对外做的功为_______,吸收的热量为________。 图2-5

54. 质点P 在一直线上运动,其坐标x 与时间t 有如下关系:sin x A wt =-(SI) ( A 为常数) (1) 任意时刻t ,质点的加速度a =__________; (2) 质点速度为零的时刻t =________。

55. 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_________。

56. 绕定轴转动的飞轮均匀地减速,0t = 时角速度为 05rad/s ω=,20s t = 时角速度为 00.8ωω=,则飞轮的角加速度 β=________, 0t =到 100s t =时间内飞轮所转过的角度 θ=________。

57. 我国第一颗人造卫星沿椭圆轨道运动,地球的中心O 为该椭圆的一个焦点。已知地球半径6378 km R =,卫星与地面的最近距离

1439 km l =,与地面的最远距离。若卫星在近地点1

A 的速率18.1 km/s υ= 则卫星在远地点2A 的速率2υ=

________。

58. 一长为l ,质量均匀的链条,放在光滑的水平桌面上,若使其长度的12悬于桌边下,然后由静止释放,任其滑动,则它全部离开桌面时的速率为_______。

59. 一物体在某瞬时,以初速度0v v 从某点开始运动,在?t 时间内,经一长度为S 的曲线路径后,又回到出发点,此时速度为0v -v ,则在这段时间内: (1) 物体的平均速率是_________; (2) 物体的平均加速度是_________。

60. 决定刚体转动惯量的因素是_________。

61. 在x 轴上作变加速直线运动的质点,已知其初速度为0v ,初始位置为0x ,加速度2a Ct = (其中2a Ct = 为常量),则其速度与时间的关系为=v _______,运动学方程为x = ________。

62. 一质量为m 的小球A ,在距离地面某一高度处以速度v

v 水平

抛出,触地后反跳.在抛出t 秒后小球A 跳回原高度,速度仍沿水平

方向,速度大小也与抛出时相同,如图.则小球A 与地面碰撞过程

中,地面给它的冲量的方向为________,冲量的大小为________。

63. 一卡诺热机(可逆的),低温热源的温度为27o C ,热机效率为40%,其高温热源温度为__________ K 。今欲将该热机效率降低到33.3%,若低温热源保持不变,则高温热源的温度应减少_________K 。

64. 3.0 mol 的理想气体开始时处在压强1 6.0=atm p 、温度1 6.0=atm p 的平衡态。经过一个等温过程,压强变为2 3.0=atm p 。该气体在此等温过程中吸收的热量为Q =

_________J 。(普适气体常量118.31J mol K --=??R )

65. 处于平衡态A 的一定量的理想气体,若经准静态等体过程变到平衡态B ,将从外界吸收热量300 J ,若经准静态等压过程变到与平衡态B 有相同温度的平衡态C ,将从外界吸收热量450 J ,所以,从平衡态A 变到平衡态C 的准静态等压过程中气体对外界所作的功为__________________.

66. 一物体质量为10 kg ,受到方向不变的力3040F t =+ (SI)作用,在开始的两秒内,此力冲量的大小等于_________;若物体的初速度大小为10 m/s ,方向与力F v

的方向相同,则在2s 末物体速度的大小等于__________。

67. 力矩的定义式为_________。在力矩作用下,一个绕轴转动的物体作______运动。若系统所受的合外力矩为零,则系统的________守恒。

68. 一质点沿x 轴作直线运动,它的运动学方程为23356x t t t =++- (SI) 则

(1) 质点在0t =时刻的速度 _________;

(2) 加速度为零时,该质点的速度________。

69. 有两个弹簧,质量忽略不计,原长都是10 cm ,第一个弹簧上端固定,下挂一个质量为m 的物体后,长为11 cm ,而第二个弹簧上端固定,下挂一质量为m 的物体后,长为13 cm ,现将两弹簧串联,上端固定,下面仍挂一质量为m 的物体,则两弹簧的总长为________。

70. 压强、体积和温度都相同的氢气和氦气(均视为刚性分子的理想气体),它们的质量之比为12:=m m ________,它们的内能之比为12:E E =________,如果它们分别在等压过程中吸收了相同的热量,则它们对外作功之比为12:W W =_________。 (各量下角标1表示氢气,2表示氦气)

71. 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 ,则

(1) 摆线的张力T F =_____________________;

(2) 摆锤的速率 υ=_____________________.

72. 一人坐在转椅上,双手各持一哑铃,哑铃与转轴的距离各

为 0.6 m .先让人体以5 rad/s 的角速度随转椅旋转.此后,人将

哑铃拉回使与转轴距离为0.2 m .人体和转椅对轴的转动惯量为25kg m ? ,并视为不变.每一哑铃的质量为5 kg 可视为质点.哑

铃被拉回后,人体的角速度ω =_________。

73. 一质点从静止出发沿半径o 104 的圆周运动,其角加速度随时间o 104 的变化规律

是2126β=-t t (SI),则: 质点的角速度ω= ___________; 切向加速度t a =

__________。

74. 在半径为R 的定滑轮上跨一细绳,绳的两端分别挂着质量

为1m 和2m 的物体,且 12m m >.若滑轮的角加速度为 β,则两侧绳中的张力分别为 1T =________,2T =__________。

75. 质量相等的两物体A 和B ,分别固定在弹簧的两端,竖直放在光滑水平支持面C 上,如图所示.弹簧的质量与物体A 、B 的质量相比,可以忽略不计.若把支持面C 迅速移走,则在移开的一瞬间,A 的加速度大小A a =_______,

B 的加速度的大小B a =_______.

76. 下列物理量:质量、动量、冲量、动能、势能、功

中与参考系的选取有关的物理量是______。(不考虑相对论效

应)

答案:1. j R i R ??-; R π21; j v i v ??+; v 2; 0。 2. 2

192x y -=; j i r ???114+=; j i v ???82-=。 3. 0221v kt v +=

; 0036

1x t v kt x ++=。 4. t v π2=; π2=t a ; 222t a n π=; 022022n t t a ???ππ+=。 5. θ

ρsin 2

g v =。 6. t πω=; πβ=; πR a t =; 22t R a n π=。

7. ?+=4

0)64(dx x A ; J A 64=; 1.8-=s m v ; 1..16-=s m kg I 。

8. s t 5.0=; ?-=5

.00)8040(dt t I ; 1..10-=s m kg I ; 13.10-=s m v 。

9. )(j i mv I ???+=; mgr A -=; k mvr L ??=。

10. R GmM E k 6=; R

mM G E p 3-=。 11. k

g m A 22

2=。 12. 总质量; 质量分布; 转轴的位置。

13. 241ml J =

; θβcos 32l

g =。 14. 1.7255-+=s cm j i v ???; 75arctan =α。

15. RT M

pV μ=; nKT p =; 波耳兹曼常数; 123.1038.1--?=K J K 。 16. KT t 2

3=ε; 分子热运动剧烈程度。 17. 温度T ; mol 1理想气体的内能; 质量为Mkg 的理想气体的内能。

18. dv v Nf dN )(=; ?=?p v dv v f N

N 0)(; ?∞=0)(dv v vf v 。 19. 能量转换及守恒律; 热力学过程进行的方向。

20. C 085。

21. 否; 在棒的自由下摆过程中,转动惯量不变,但使棒下摆的力矩随棒的下摆而减小,由转动定律知棒摆动的角加速度也要随之变小。

22. S N ?1260。

23. 500 ; 50 。

24. 600 。

25. 1:2 ; 5:3; 5:7 。

26. 37.4810?J ; 41.2510?J 。

27. 22.24m/s ; o 104。

28. 21cos θ

。 29. -42.4 J 。 [g 取29.8 m/s ]

30. B ; B R

A π42

+。

31. υ 。

32. 50% ; 50% ; 75% 。

33. 不一定; 动量。

34. 2

16Rt ; 24rad/s 。

35. 2(3)=-x y 。 36. 203.4410?; 53

1.610/-?kg m ; 2 J 。 37. 5.2 N 。 38. 212

7ml 。

39. ()

21222m m l Gm + 。 40. ()12T T C V -; ()21T T C V -; 0 。

41.

35; 3

10。 42. 22+i ; 2+i i 。 43. %3.33; J 51031.8?。

44. m t F 22

2; m t F t Fv 2220+。 45. s 4; 115-?-s m 。

46. 1.3.17-s m ; 1

.20-s m 。

47. 0; 2πmg/ω; 2πmg/ω。 48. 1.7255-+=s cm j i v ???; 7

5arctan =α。 49. 8 m ; 10 m 。

50. 5 m/s ; 21.67m/s 。

51. 26m/s ; 2450m/s 。

52. +a b S S ; -b S 。

53.. 22(,)II p V ; 2211122131()()()22

-++-p V p V p p V V 。 54. 2sin A t ωω ; 2sin A t ωω()0,1,...n = 。

55. 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;2

10d ()t z t M t J J ωω=-? ; 刚体所受对轴的合外力矩等于零。

56. 20.05rad s -? ; 250 rad 。

57. 6.3 km/s ; 参考解: 1122m υr m υr =

11r l R =+ , 22r l R =+

1121122 6.3km /s r l R r l R

+===+v v v

58. 132gl 。 59. S t ? ; 02Δv t -v 。 60. 刚体的质量和质量分布以及转轴的位置(或刚体的形状、大小、密度分布和转轴位置;或刚体的质量分布及转轴的位置.)

61. 30v /3Ct + ; 400112

υ++x t Ct 。 62. 垂直地面向上 ; mgt 。

63. 500 ; 50。

64. 34.3210?。

65. 150 J 。

66. 140N s ?; 24 m/s 。

67. M r F =?v v v ; 变角速 ; 角动量 。

68. 5m/s ; 17m/s 。

69. 24 cm 。

70. 1:2 ; 5:3 ; 5:7 。

71. /cos mg θ; sin cos gl θ

θ

。 72. 8rad/s 。

73. 32(43)rad/s t t - ; 22(126)m/s t t - 。 74. 1()m g R β- ; 2()m g R β+。

75. 0 ; g 2 。

76. 动量、动能、功 。

三、证明题

1.已知质点的运动方程为

j t A i t A r ???ωωsin cos 21+=)(SI ,其中1A 、2A 、ω均为正

的常量。① 试证明质点的运动轨迹为一椭圆;② 证明质点的

加速度恒指向椭圆中心;③ 试说明质点在通过图中M 点时,

其速率是增大还是减小?

解:(1)t A x ωcos 1=,t A y ωsin 2=,则

图3-1

大学物理学下册答案第11章

第11章 稳恒磁场 习 题 一 选择题 11-1 边长为l 的正方形线圈,分别用图11-1中所示的两种方式通以电流I (其中ab 、cd 与正方形共面),在这两种情况下,线圈在其中心产生的磁感应强度的大小分别为:[ ] (A )10B =,20B = (B )10B = ,02I B l π= (C )01I B l π= ,20B = (D )01I B l π= ,02I B l π= 答案:C 解析:有限长直导线在空间激发的磁感应强度大小为012(cos cos )4I B d μθθπ= -,并结合右手螺旋定则判断磁感应强度方向,按照磁场的叠加原理,可计 算 01I B l π= ,20B =。故正确答案为(C )。 11-2 两个载有相等电流I 的半径为R 的圆线圈一个处于水平位置,一个处于竖直位置,两个线圈的圆心重合,如图11-2所示,则在圆心O 处的磁感应强度大小为多少? [ ] (A )0 (B )R I 2/0μ (C )R I 2/20μ (D )R I /0μ 答案:C 解析:圆线圈在圆心处的磁感应强度大小为120/2B B I R μ==,按照右手螺旋定 习题11-1图 习题11-2图

则判断知1B 和2B 的方向相互垂直,依照磁场的矢量叠加原理,计算可得圆心O 处的磁感应强度大小为0/2B I R =。 11-3 如图11-3所示,在均匀磁场B 中,有一个半径为R 的半球面S ,S 边线所在平面的单位法线矢量n 与磁感应强度B 的夹角为α,则通过该半球面的磁通量的大小为[ ] (A )B R 2π (B )B R 22π (C )2cos R B πα (D )2sin R B πα 答案:C 解析:通过半球面的磁感应线线必通过底面,因此2cos m B S R B παΦ=?= 。故正 确答案为(C )。 11-4 如图11-4所示,在无限长载流直导线附近作一球形闭合曲面S ,当曲面S 向长直导线靠近时,穿过曲面S 的磁通量Φ B 将如何变化?[ ] ( A )Φ增大, B 也增大 (B )Φ不变,B 也不变 ( C )Φ增大,B 不变 ( D )Φ不变,B 增大 答案:D 解析:根据磁场的高斯定理0S BdS Φ==? ,通过闭合曲面S 的磁感应强度始终为0,保持不变。无限长载流直导线在空间中激发的磁感应强度大小为02I B d μπ= ,曲面S 靠近长直导线时,距离d 减小,从而B 增大。故正确答案为(D )。 11-5下列说法正确的是[ ] (A) 闭合回路上各点磁感应强度都为零时,回路内一定没有电流穿过 (B) 闭合回路上各点磁感应强度都为零时,回路内穿过电流的代数和必定为零 (C) 磁感应强度沿闭合回路的积分为零时,回路上各点的磁感应强度必定为零 (D) 磁感应强度沿闭合回路的积分不为零时,回路上任意一点的磁感应强度 I 习题11-4图 习题11-3图

大学物理试题库及答案详解【考试必备】

第一章 质点运动学 1 -1 质点作曲线运动,在时刻t 质点的位矢为r ,速度为v ,速率为v,t 至(t +Δt )时间内的位移为Δr , 路程为Δs , 位矢大小的变化量为Δr ( 或称Δ|r |),平均速度为v ,平均速率为v . (1) 根据上述情况,则必有( ) (A) |Δr |= Δs = Δr (B) |Δr |≠ Δs ≠ Δr ,当Δt →0 时有|d r |= d s ≠ d r (C) |Δr |≠ Δr ≠ Δs ,当Δt →0 时有|d r |= d r ≠ d s (D) |Δr |≠ Δs ≠ Δr ,当Δt →0 时有|d r |= d r = d s (2) 根据上述情况,则必有( ) (A) |v |= v ,|v |= v (B) |v |≠v ,|v |≠ v (C) |v |= v ,|v |≠ v (D) |v |≠v ,|v |= v 分析与解 (1) 质点在t 至(t +Δt )时间内沿曲线从P 点运动到P′点,各量关系如图所示, 其中路程Δs =PP′, 位移大小|Δr |=PP ′,而Δr =|r |-|r |表示质点位矢大小的变化量,三个量的物理含义不同,在曲线运动中大小也不相等(注:在直线运动中有相等的可能).但当Δt →0 时,点P ′无限趋近P 点,则有|d r |=d s ,但却不等于d r .故选(B). (2) 由于|Δr |≠Δs ,故t s t ΔΔΔΔ≠r ,即|v |≠v . 但由于|d r |=d s ,故t s t d d d d =r ,即|v |=v .由此可见,应选(C). 1 -2 一运动质点在某瞬时位于位矢r (x,y )的端点处,对其速度的大小有四种意见,即 (1)t r d d ; (2)t d d r ; (3)t s d d ; (4)2 2d d d d ?? ? ??+??? ??t y t x . 下述判断正确的是( ) (A) 只有(1)(2)正确 (B) 只有(2)正确

大学物理期末考试题上册10套附答案

n 3 上海电机学院 200_5_–200_6_学年第_二_学期 《大学物理 》课程期末考试试卷 1 2006.7 开课学院: ,专业: 考试形式:闭卷,所需时间 90 分钟 考生姓名: 学号: 班级 任课教师 一、填充題(共30分,每空格2分) 1.一质点沿x 轴作直线运动,其运动方程为()3262x t t m =-,则质点在运动开始后4s 内位移的大小为___________,在该时间内所通过的路程为_____________。 2.如图所示,一根细绳的一端固定, 另一端系一小球,绳长0.9L m =,现将小球拉到水平位置OA 后自由释放,小球沿圆弧落至C 点时,30OC OA θ=与成,则 小球在C 点时的速率为____________, 切向加速度大小为__________, 法向加速度大小为____________。(210g m s =)。 3.一个质点同时参与两个在同一直线上的简谐振动,其振动的表达式分别为: 2155.010cos(5t )6x p p -=?m 、211 3.010cos(5t )6 x p p -=?m 。则其合振动的频率 为_____________,振幅为 ,初相为 。 4、如图所示,用白光垂直照射厚度400d nm =的薄膜,若薄膜的折射率为 1.40n =, 且12n n n >>3,则反射光中 nm , 波长的可见光得到加强,透射光中 nm 和___________ nm 可见光得到加强。 5.频率为100Hz ,传播速度为s m 300的平面波,波 长为___________,波线上两点振动的相差为3π ,则此两点相距 ___m 。 6. 一束自然光从空气中入射到折射率为1.4的液体上,反射光是全偏振光,则此光束射角等于______________,折射角等于______________。

大学物理第三版下册答案(供参考)

习题八 8-1 电量都是q的三个点电荷,分别放在正三角形的三个顶点.试问:(1)在这三角形的中心放一个什么样的电荷,就可以使这四个电荷都达到平衡(即每个电荷受其他三个电荷的库仑力之和都为零)?(2)这种平衡与三角形的边长有无关系? 解: 如题8-1图示 (1) 以A处点电荷为研究对象,由力平衡知:q'为负电荷 2 2 2 0) 3 3 ( π4 1 30 cos π4 1 2 a q q a q' = ? ε ε 解得q q 3 3 - =' (2)与三角形边长无关. 题8-1图题8-2图 8-7 一个半径为R的均匀带电半圆环,电荷线密度为λ,求环心处O点的场强. 解: 如8-7图在圆上取? Rd dl= 题8-7图 ? λ λd d d R l q= =,它在O点产生场强大小为

2 0π4d d R R E ε? λ= 方向沿半径向外 则 ??ελ ?d sin π4sin d d 0R E E x = = ??ελ ?πd cos π4)cos(d d 0R E E y -= -= 积分R R E x 000 π2d sin π4ελ ??ελπ == ? 0d cos π400 =-=? ??ελ π R E y ∴ R E E x 0π2ελ = =,方向沿x 轴正向. 8-11 半径为1R 和2R (2R >1R )的两无限长同轴圆柱面,单位长度上分别带有电量λ和-λ,试求:(1)r <1R ;(2) 1R <r <2R ;(3) r >2R 处各点的场强. 解: 高斯定理0 d ε∑? = ?q S E s 取同轴圆柱形高斯面,侧面积rl S π2= 则 rl E S E S π2d =?? 对(1) 1R r < 0,0==∑E q (2) 21R r R << λl q =∑ ∴ r E 0π2ελ = 沿径向向外

大学物理课后练习习题答案详解.docx

第一章质点运动学 1、( 习题: 一质点在 xOy 平面内运动,运动函数为 x = 2t, y = 4 t 2 8 。( 1)求质点的轨道方程; ( 2)求 t = 1 s 和 t = 2 s 时质点的位置、速度和加速度。 解:( 1)由 x=2t 得, y=4t 2 -8 ( 2)质点的位置 : r r 由 v d r / dt 则速度: r r 由 a d v / d t 则加速度: 则当 t=1s 时,有 r r 可得: y=x 2-8 r 即轨道曲线 r r (4t 2 r 2ti 8) j r r r v 2i 8tj r r a 8 j r r r r r r r 2i 4 j , v 2i 8 j , a 8 j 当 t=2s 时,有 r r r r r r r r r 4i 8 j , v 2i 16j , a 8 j 2、(习题): 质点沿 x 在轴正向运动,加速度 a kv , k 为常数.设从原点出发时速度为 v 0 ,求运动方程 x x(t) . 解: dv kv v 1 t kdt v v 0 e kt dt dv v 0 v dx v 0e k t x dx t kt dt x v 0 (1 e kt ) dt v 0 e k 3、一质点沿 x 轴运动,其加速度为 a 4 t (SI) ,已知 t 0 时,质点位于 x 10 m 处,初速度 v 0 .试求其位置和时间的关系式. 解: a d v /d t 4 t d v 4 t d t v t 4t d t v 2 t 2 dv d x 2 x t 2 3 2 x t d t x 2 t v /d t t /3+10 (SI) x 0 4、一质量为 m 的小球在高度 h 处以初速度 v 0 水平抛出,求: ( 1)小球的运动方程; ( 2)小球在落地之前的轨迹方程; v v ( 3)落地前瞬时小球的 dr , dv , dv . dt dt dt 解:( 1) x v 0 t 式( 1) y 1 gt 2 式( 2) v v 1 2 v h r (t ) v 0t i (h - gt ) j 2 2 ( 2)联立式( 1)、式( 2)得 y h 2 gx 2 2v 0 v v v v v v ( 3) dr 2h dr v 0i - gt j 而落地所用时间t 所以 v 0i - 2gh j dt g dt v v dv g 2 t g 2gh dv v 2 2 2 ( gt ) 2 dt g j v x v y v 0 dt 2 2 1 2 ( gt ) ] 2 2gh) [v 0 ( v 0 1 2

重庆科技学院 大学物理考试题库

重庆科技学院大学物理考试题库 57 3. 10 在一只半径为R 的半球形碗内, 有一粒质量为m 的小钢球, 沿碗的内壁作匀速圆周运动。试求: 当小钢球的角速度为ω时, 它距碗底的高度h 为多少? [分析与解答] 取小球为隔离体,受重力p 和支承力FN。其中,??FN沿x轴方向的分力提供小球作圆周运动的向心力。有FNsin??man?mr?2?mR?2sin? ①?FNcos??mg②R?h③Rg解得h?R?2 且cos???可见,h随ω的增大而增大。 3. 13质量为m 的物体在黏性介质中静止开始下落, 介质阻力与速度成正比, 即Fr= βv,β为常量。试( 1) 写出物体的牛顿运动方程。( 2) 求速度随时间的变化关系。( 3) 其最大下落速度为多少? ( 4) 分析物体全程的运动情况。[分析与解答] 物体受向下的重力mg和

向上的阻力F,则牛顿运动方程为mg??.v?ma dv??g?v dtmvtdv分离变量并积分???dt 00?g?vm a?得-mg?lnmg??m?t g?v?m 整理后得v??(1?et) 当t??时,有最大下落速度vmax??tdxmg?(1?em) v?dt?mg? ?有?dx??0xtmg0?(1?e??mt)dt ? ?t?mg?m得x??t?(1?em)? ??????物体静止开始向下作加速运动,并逐渐趋近于最大速度为vmax?后趋于做匀速运动,物体在任意时刻开起点的距离上式表示。mg?,此质量为m的小球从点A静止出发,沿半径为r的光滑圆轨道运动到点C,求此时小球的角速度?C和小球对圆轨道的作用力FNC。[分析与解答] 取小球为隔离体,受力情况如图。取自然坐标系,牛顿运动定律分别列出切向和法向运动方程为-mgsin??mdv①dt v2FN?mgcos??m②R于

2018大学物理模拟考试题和答案

答案在试题后面显示 模拟试题 注意事项: 1.本试卷共三大题,满分100分,考试时间120分钟,闭卷; 2.考前请将密封线内各项信息填写清楚; 3.所有答案直接做在试卷上,做在草稿纸上无效; 4.考试结束,试卷、草稿纸一并交回。 一、选择题 1、一质点在平面上作一般曲线运动,其瞬时速度为,瞬时速率为,某一时间内的平均速度为,平均速率为,它们之间的关系必定有:() (A)(B) (C)(D) 2、如图所示,假设物体沿着竖直面上圆弧形轨道下滑,轨道是光滑的,在从A至C的下滑过程中,下面 哪个说法是正确的?() (A) 它的加速度大小不变,方向永远指向圆心. (B) 它的速率均匀增加. (C) 它的合外力大小变化,方向永远指向圆心.

(D) 它的合外力大小不变. (E) 轨道支持力的大小不断增加. 3、如图所示,一个小球先后两次从P点由静止开始,分别沿着光滑的固定斜面l1和圆弧面l2下滑.则小 球滑到两面的底端Q时的() (A) 动量相同,动能也相同.(B) 动量相同,动能不同. (C) 动量不同,动能也不同.(D) 动量不同,动能相同. 4、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) 系统的动量守恒,机械能守恒.(C) 系统的动量不守恒,机械能守恒.(D) 系统的动量与机械能都不守恒. 5、一质量为m的小球A,在距离地面某一高度处以速度水平抛出,触地后反跳.在抛出t秒后小球A 跳回原高度,速度仍沿水平方向,速度大小也与抛出时相同,如图.则小球A与地面碰撞过程中,地面给它的冲量的方向为________________,冲量的大小为____________________.

大学物理期中试题

O 2.如图所示,一根匀质细杆可绕通过其一端 R的圆周运动,速率随时间的变化关系为则质点在任意时刻的切向加速度大小为

所受的合外力为F 。 7. 刚体转动惯量的平行轴定理表明,在所有平行轴中以绕通过刚体 转轴的转动惯量为最小。 8.一物体质量为M ,置于光滑水平地板上,今用一水平力F 通过一质量为m 的绳拉动物体前进,则物体的加速度a =________________。 9.质量为M ,长度为l 的匀质细杆,绕一端并与细杆垂直的转轴的转动惯量为 。 14.当n a ≠0,t a =0时,质点做 运动。 15.长为l 的匀质细杆,可绕过其端点的水平轴在竖直平面内自由转动。如果将细杆置于水平位置,然后让其由静止开始自由下摆,则开始转动的瞬间,细杆的角加速度为 。 ] 10.1摩尔自由度为i 的理想气体分子组成的系统的内能为 。 11. 温度为127℃时理想气体氢气分子的最概然速率为 。 12. 将1kg 0℃的水加热到100℃,该过程的熵变为 。 13. 一卡诺热机的低温热源温度为27℃,高温热源的温度为127℃,则该热机的效率为_________。 二、选择题(单选题,共15题,任选10题,多选只以前10题记分。每 题2分,共20分。将正确的答案填在括号内。) 1.如图所示,湖中有一小船,有人用绳绕过岸上一定高度处的定滑轮拉湖中的船向岸边运动.设该人以匀速率0v 收绳,绳不伸长、湖水静止,则小船的运动是( )。 (A) 匀加速运动 (B) 匀减速运动 (C) 变加速运动 (D) 匀速直线运动 2.质点作曲线运动,切向加速度t a 的大小可表示为( )。 / (A) d d t v (B) d d r t (C) d d s t (D) d d t v 3.当物体有加速度时,则( )。 (A )对该物体必须有功 (B )它的动能必然增大 (C )它的势能必然增大 (D )对该物体必须施力,且合力不会等于零 4.对于一个质点系来说,在下列条件中,哪种情况下系统的机械能守恒( ) (A )合外力为零 (B )合外力不做功 得分

大学物理期末考试题库

1某质点的运动学方程x=6+3t-5t 3 ,则该质点作 ( D ) (A )匀加速直线运动,加速度为正值 (B )匀加速直线运动,加速度为负值 (C )变加速直线运动,加速度为正值 (D )变加速直线运动,加速度为负值 2一作直线运动的物体,其速度x v 与时间t 的关系曲线如图示。设21t t →时间合力作功为 A 1,32t t →时间合力作功为A 2,43t t → 3 C ) (A )01?A ,02?A ,03?A (B )01?A ,02?A , 03?A (C )01=A ,02?A ,03?A (D )01=A ,02?A ,03?A 3 关于静摩擦力作功,指出下述正确者( C ) (A )物体相互作用时,在任何情况下,每个静摩擦力都不作功。 (B )受静摩擦力作用的物体必定静止。 (C )彼此以静摩擦力作用的两个物体处于相对静止状态,所以两个静摩擦力作功之和等于 零。 4 质点沿半径为R 的圆周作匀速率运动,经过时间T 转动一圈,那么在2T 的时间,其平均 速度的大小和平均速率分别为(B ) (A ) , (B ) 0, (C )0, 0 (D ) T R π2, 0 5、质点在恒力F 作用下由静止开始作直线运动。已知在时间1t ?,速率由0增加到υ;在2t ?, 由υ增加到υ2。设该力在1t ?,冲量大小为1I ,所作的功为1A ;在2t ?,冲量大小为2I , 所作的功为2A ,则( D ) A .2121;I I A A <= B. 2121;I I A A >= C. 2121;I I A A => D. 2121;I I A A =< 6如图示两个质量分别为B A m m 和的物体A 和B 一起在水平面上沿x 轴正向作匀减速直线 运动,加速度大小为a ,A 与B 间的最大静摩擦系数为μ,则A 作用于B 的静摩擦力F 的 大小和方向分别为(D ) 轴正向相反与、轴正向相同 与、轴正向相同 与、轴正向相反 与、x a m D x a m x g m x g m B B B B ,,C ,B ,A μμT R π2T R π2T R π2t

大学物理课后习题答案详解

第一章质点运动学 1、(习题1.1):一质点在xOy 平面内运动,运动函数为2 x =2t,y =4t 8-。(1)求质点的轨道方程;(2)求t =1 s t =2 s 和时质点的位置、速度和加速度。 解:(1)由x=2t 得, y=4t 2-8 可得: y=x 2 -8 即轨道曲线 (2)质点的位置 : 2 2(48)r ti t j =+- 由d /d v r t =则速度: 28v i tj =+ 由d /d a v t =则加速度: 8a j = 则当t=1s 时,有 24,28,8r i j v i j a j =-=+= 当t=2s 时,有 48,216,8r i j v i j a j =+=+= 2、(习题1.2): 质点沿x 在轴正向运动,加速度kv a -=,k 为常数.设从原点出发时速 度为0v ,求运动方程)(t x x =. 解: kv dt dv -= ??-=t v v kdt dv v 001 t k e v v -=0 t k e v dt dx -=0 dt e v dx t k t x -?? =0 00 )1(0 t k e k v x --= 3、一质点沿x 轴运动,其加速度为a = 4t (SI),已知t = 0时,质点位于x 0=10 m 处,初速度v 0 = 0.试求其位置和时间的关系式. 解: =a d v /d t 4=t d v 4=t d t ? ?=v v 0 d 4d t t t v 2=t 2 v d =x /d t 2=t 2 t t x t x x d 2d 0 20 ?? = x 2= t 3 /3+10 (SI) 4、一质量为m 的小球在高度h 处以初速度0v 水平抛出,求: (1)小球的运动方程; (2)小球在落地之前的轨迹方程; (3)落地前瞬时小球的 d d r t ,d d v t ,t v d d . 解:(1) t v x 0= 式(1) 2gt 21h y -= 式(2) 201 ()(h -)2 r t v t i gt j =+ (2)联立式(1)、式(2)得 2 2 v 2gx h y -= (3) 0d -gt d r v i j t = 而落地所用时间 g h 2t = 所以 0d -2g h d r v i j t = d d v g j t =- 2 202y 2x )gt (v v v v -+=+= 21 20 212202)2(2])([gh v gh g gt v t g dt dv +=+=

大学物理试题(A)

北京交通大学海滨学院 《大学物理》2009-2010 第一学期期末试卷(A ) 一.选择题(每题3分,共30分) 1. 在右图阴极射线管外,如图放置一个蹄型磁铁,则阴极射线即阴极放出的电子束将( B )。 (A ) 向下偏; (B ) 向上偏; (C ) 向纸外偏; (D ) 向纸内偏。 2. 关于高斯定理得出的下述结论正确的是( D ) (A )如果高斯面内的电荷代数和为零,则该面上任一点的电场强度必为零; (B )如果高斯面上各点的电场强度为零,则该面面内一定没有电荷; (C )高斯面上各点的电场强度仅由该面内的电荷确定; (D )通过高斯面的电通量仅由该面内的电荷决定。 3. 如图所示,导体棒AB 在均匀磁场B 中绕通过C 点的垂直于棒长且沿 磁场方向的轴OO ˊ转动(角速度 与B 同方向),BC 的长度为棒长的1/3, 则( A )。 (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。 专业: 班级: 学号: 姓名: B

4. 光强均为I的两束相干光在某区域内叠加,则可能出现的最大光强为(D ) (A)I;(B)2I;(C)3I;(D)4I。 5. 一导体圆线圈在均匀磁场中运动,下列那种情况下线圈中会产生感应电流?(D ) (A) 线圈沿磁场方向平移; (B) 圈沿垂直磁场方向平移; (C) 线圈以自身的直径为轴转动,轴与磁场方向平行; (D) 线圈以自身的直径为轴转动,轴与磁场方向垂直。 6. 下列哪种说法是正确的?(A) (A) 场强的方向是电势降落的方向; (B) 场强的方向是电势升高的方向; (C) 电势为零处,场强一定为零; (D) 场强为零处,电势一定为零。 7.一束平行单色光垂直入射在光栅上,当光栅常数(a + b)为下列哪种情况时(a代表每条缝的宽度),k = 3、6、9 等级次的主极大均不出现?(B ) (A) a+b=2 a;(B) a+b=3 a; (C) a+b=4 a;(D) a+b=6 a 。 8.在单缝夫琅禾费衍射实验中,波长为λ的单色光垂直入射在宽度为a =4λ的单缝上,对应于衍射角为30°的方向,单缝处波阵面可分成的半波带数目为(B ) (A) 2 个;(B) 4 个; (C) 6 个;(D) 8 个; 9.自然光以布儒斯特角由空气入射到一玻璃表面上,反射光是(C ) (A) 在入射面内振动的完全线偏振光; (B) 平行于入射面的振动占优势的部分偏振光; (C) 垂直于入射面振动的完全线偏振光; (D) 垂直于入射面的振动占优势的部分偏振光。 10.如果两种不同质量的粒子,其德布罗意波长相同,则这两种粒子的( A )

大学物理学吴柳下答案

大学物理学下册 吴柳 第12章 12.1 一个封闭的立方体形的容器,内部空间被一导热的、不漏气的、可移动的隔板分为两部分,开始其内为真空,隔板位于容器的正中间(即隔板两侧的长度都为l 0),如图12-30所示.当两侧各充以p 1,T 1与 p 2,T 2的相同气体后, 长度之比是多少)? 解: 活塞两侧气体的始末状态满足各自的理想气体状态方程 左侧: T pV T V p 111= 得, T pT V p V 1 11= 右侧: T pV T V p 222= 得, T pT V p V 2 22= 122121T p T p V V = 即隔板两侧的长度之比 1 22121T p T p l l = 12.2 已知容器内有某种理想气体,其温度和压强分别为T =273K,p =1.0×10-2 atm ,密度32kg/m 1024.1-?=ρ.求该气体的摩尔质量. 解: nkT p = (1) nm =ρ (2) A mN M = (3) 由以上三式联立得: 1235 2232028.010022.610 013.1100.12731038.11024.1----?=?????????==mol kg N p kT M A ρ 12.3 可用下述方法测定气体的摩尔质量:容积为V 的容器内装满被试验的气体,测出其压力为p 1,温度为T ,并测出容器连同气体的质量为M 1,然后除去一部分气体,使其压力降为p 2,温度不变,容器连同气体的质量为M 2,试求该气体的摩尔质量. 解: () V V -2 2p T )(21M M - V 1p T 1M V 2p T 2M 221V p V p = (1) ( )()RT M M M V V p 21 22-=- (2)

大学物理课后习题答案详解

第一章质点运动学 1、(习题 1.1):一质点在xOy 平面内运动,运动函数为2 x =2t,y =4t 8-。(1)求质点的轨道方程;(2)求t =1 s t =2 s 和时质点的位置、速度和加速度。 解:(1)由x=2t 得, y=4t 2-8 可得: y=x 2 -8 即轨道曲线 (2)质点的位置 : 2 2(48)r ti t j =+- 由d /d v r t =则速度: 28v i tj =+ 由d /d a v t =则加速度: 8a j = 则当t=1s 时,有 24,28,8r i j v i j a j =-=+= 当t=2s 时,有 48,216,8r i j v i j a j =+=+= 2、(习题1.2): 质点沿x 在轴正向运动,加速度kv a -=,k 为常数.设从原点出发时 速度为0v ,求运动方程)(t x x =. 解: kv dt dv -= ??-=t v v kdt dv v 001 t k e v v -=0 t k e v dt dx -=0 dt e v dx t k t x -??=000 )1(0t k e k v x --= 3、一质点沿x 轴运动,其加速度为a = 4t (SI),已知t = 0时,质点位于x 0=10 m 处,初速 度v 0 = 0.试求其位置和时间的关系式. 解: =a d v /d t 4=t d v 4=t d t ? ?=v v 0 d 4d t t t v 2=t 2 v d =x /d t 2=t 2 t t x t x x d 2d 0 20 ?? = x 2= t 3 /3+10 (SI) 4、一质量为m 的小球在高度h 处以初速度0v 水平抛出,求: (1)小球的运动方程; (2)小球在落地之前的轨迹方程; (3)落地前瞬时小球的 d d r t ,d d v t ,t v d d . 解:(1) t v x 0= 式(1) 2gt 21h y -= 式(2) 201 ()(h -)2 r t v t i gt j =+ (2)联立式(1)、式(2)得 2 2 v 2gx h y -= (3) 0d -gt d r v i j t = 而落地所用时间 g h 2t = 所以 0d -2gh d r v i j t = d d v g j t =- 2 202y 2x )gt (v v v v -+=+= 21 20 212202)2(2])([gh v gh g gt v t g dt dv +=+=

大学物理D下册习题答案

习题9 9.1选择题 (1)正方形的两对角线处各放置电荷Q,另两对角线各放置电荷q,若Q所受到合力为零, 则Q与q的关系为:() (A)Q=-23/2q (B) Q=23/2q (C) Q=-2q (D) Q=2q [答案:A] (2)下面说法正确的是:() (A)若高斯面上的电场强度处处为零,则该面内必定没有净电荷; (B)若高斯面内没有电荷,则该面上的电场强度必定处处为零; (C)若高斯面上的电场强度处处不为零,则该面内必定有电荷; (D)若高斯面内有电荷,则该面上的电场强度必定处处不为零。 [答案:A] (3)一半径为R的导体球表面的面点荷密度为σ,则在距球面R处的电场强度() (A)σ/ε0 (B)σ/2ε0 (C)σ/4ε0 (D)σ/8ε0 [答案:C] (4)在电场中的导体内部的() (A)电场和电势均为零;(B)电场不为零,电势均为零; (C)电势和表面电势相等;(D)电势低于表面电势。 [答案:C] 9.2填空题 (1)在静电场中,电势梯度不变的区域,电场强度必定为。 [答案:零] (2)一个点电荷q放在立方体中心,则穿过某一表面的电通量为,若将点电荷由中 心向外移动至无限远,则总通量将。 [答案:q/6ε0, 将为零] (3)电介质在电容器中作用(a)——(b)——。 [答案:(a)提高电容器的容量;(b) 延长电容器的使用寿命] (4)电量Q均匀分布在半径为R的球体内,则球内球外的静电能之比。 [答案:1:5] 9.3 电量都是q的三个点电荷,分别放在正三角形的三个顶点.试问:(1)在这三角形的中心放一个什么样的电荷,就可以使这四个电荷都达到平衡(即每个电荷受其他三个电荷的库仑力之和都为零)?(2)这种平衡与三角形的边长有无关系? 解: 如题9.3图示 (1) 以A处点电荷为研究对象,由力平衡知:q 为负电荷

大学物理电磁学考试试题及答案

大学电磁学习题1 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 Q U 04επ= . (B) E =0,r Q U 04επ= . (C) 204r Q E επ= ,r Q U 04επ= . (D) 204r Q E επ= ,R Q U 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? ,则通过半球面S 的磁通量(取弯面向外为正)为 (A) ?r 2B . . (B) 2??r 2B . (C) -?r 2B sin ?. (D) -?r 2B cos ?. [ ] 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) IB VDS . (B) DS IBV . (C) IBD VS . (D) BD IVS . (E) IB VD . [ ] 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 ? y z x I 1 I 2

大学物理试题A

中 国 计 量 学 院 成 教 学 院 函 授 课 程 考 试 试 卷 年级:JC1401层次:专科 专业:检测技术及应用 课程: 大学物理 试卷: A ■ B□ 浙江省质量技术监督教育培训中心函授站 姓名 学号 成绩 一、(6分)已知以质点的运动方程为 284x t t =- 试求,t=2秒时的位置、速度、加速度。 二、(8分)已知质点在O xy 平面内的运动方程为 2??2(2)r ti t j =--r 试求: (1)质点的轨迹方程; (2)2秒时的速度和加速度。

三、(8分)两个质量分别为m A, m B的物体(m A>m B),被系在一根不可伸长的轻绳两端,跨在一轻的定滑轮上,并由静止释放。如果忽略一切阻力,试求: (1)物体的加速度; (2)绳子的张力。 四、(8分)一汽车以速度v0刚驶上一坡度为θ的斜坡时,关闭了发动机。已知汽车与斜坡的摩擦系数为μ,求汽车能冲上斜坡多远?

五、(8分)如图所示,一质量为m 的物体从半径为R 的半圆屋顶滑落,已知屋顶是光滑的,试求小球刚刚离开屋顶时的角度θ为多少? 六、(8分)已知一振动曲线如图所示,试求振幅、圆频率、初相位及运动方程。 m

七、(8分)已知一列平面简谐波沿x 轴的正方向传播,原点处的运动方程为 0.02cos(20)2 y t ππ=- 波长λ为2米,试写出该简谐波的波动方程。 八、(8分)在杨氏双缝干涉实验中,以波长λ=587.6nm 的黄色光照射双缝时,在距离双缝2.25米处的屏幕上产生间距为0.5mm 的干涉条纹。求两缝之间的距离。

九、(8分)试求0°C时,2mol的氢气的分子平均平动动能、分子的平均动能、分子的内能。(波尔兹曼常数k=1.38×10-23J/K; 气体常数R=8.31J/Kmol) 十、(8分)气缸中储有m=3.2×10-3kg氧气,温度为27°C,压强为1Pa。若使它分别经历等温膨胀过程,使体积增为原来的2倍。求氧气对外做的功、吸收的热量和内能的变化。

《大学物理学》(袁艳红主编)下册课后习题答案

第9章 静电场 习 题 一 选择题 9-1 两个带有电量为2q 等量异号电荷,形状相同的金属小球A 和B 相互作用力为f ,它们之间的距离R 远大于小球本身的直径,现在用一个带有绝缘柄的原来不带电的相同的金属小球C 去和小球A 接触,再和B 接触,然后移去,则球A 和球B 之间的作用力变为[ ] (A) 4f (B) 8f (C) 38f (D) 16 f 答案:B 解析:经过碰撞后,球A 、B 带电量为2q ,根据库伦定律12204q q F r πε=,可知球A 、B 间的作用力变为 8 f 。 9-2关于电场强度定义式/F E =0q ,下列说法中哪个是正确的?[ ] (A) 电场场强E 的大小与试验电荷0q 的大小成反比 (B) 对场中某点,试验电荷受力F 与0q 的比值不因0q 而变 (C) 试验电荷受力F 的方向就是电场强度E 的方向 (D) 若场中某点不放试验电荷0q ,则0=F ,从而0=E 答案:B 解析:根据电场强度的定义,E 的大小与试验电荷无关,方向为试验电荷为正电荷时的受力方向。因而正确答案(B ) 9-3 如图9-3所示,任一闭合曲面S 内有一点电荷q ,O 为S 面上任一点,若将q 由闭合曲面内的P 点移到T 点,且 OP =OT ,那么[ ] (A) 穿过S 面的电场强度通量改变,O 点的场强大小不变 (B) 穿过S 面的电场强度通量改变,O 点的场强大小改变 习题9-3图

(C) 穿过S 面的电场强度通量不变,O 点的场强大小改变 (D) 穿过S 面的电场强度通量不变,O 点的场强大小不变 答案:D 解析:根据高斯定理,穿过闭合曲面的电场强度通量正比于面内电荷量的代数和,曲面S 内电荷量没变,因而电场强度通量不变。O 点电场强度大小与所有电荷有关,由点电荷电场强度大小的计算公式2 04q E r πε= ,移动电荷后,由于OP =OT , 即r 没有变化,q 没有变化,因而电场强度大小不变。因而正确答案(D ) 9-4 在边长为a 的正立方体中心有一个电量为q 的点电荷,则通过该立方体任一面的电场强度通量为 [ ] (A) q /ε0 (B) q /2ε0 (C) q /4ε0 (D) q /6ε0 答案:D 解析:根据电场的高斯定理,通过该立方体的电场强度通量为q /ε0,并且电荷位于正立方体中心,因此通过立方体六个面的电场强度通量大小相等。因而通过该立方体任一面的电场强度通量为q /6ε0,答案(D ) 9-5 在静电场中,高斯定理告诉我们[ ] (A) 高斯面内不包围电荷,则面上各点E 的量值处处为零 (B) 高斯面上各点的E 只与面内电荷有关,但与面内电荷分布无关 (C) 穿过高斯面的E 通量,仅与面内电荷有关,而与面内电荷分布无关 (D) 穿过高斯面的E 通量为零,则面上各点的E 必为零 答案:C 解析:高斯定理表明通过闭合曲面的电场强度通量正比于曲面内部电荷量的代数和,与面内电荷分布无关;电场强度E 为矢量,却与空间中所有电荷大小与分布均有关。故答案(C ) 9-6 两个均匀带电的同心球面,半径分别为R 1、R 2(R 1

大学物理学(课后答案解析)第1章

第1章 质点运动学 习 题 一 选择题 1-1 对质点的运动,有以下几种表述,正确的是[ ] (A)在直线运动中,质点的加速度和速度的方向相同 (B)在某一过程中平均加速度不为零,则平均速度也不可能为零 (C)若某质点加速度的大小和方向不变,其速度的大小和方向可不断变化 (D)在直线运动中,加速度不断减小,则速度也不断减小 解析:速度是描述质点运动的方向和快慢的物理量,加速度是描述质点运动速度变化的物理量,两者没有确定的对应关系,故答案选C 。 1-2 某质点的运动方程为)(12323m t t x +-=,则该质点作[ ] (A)匀加速直线运动,加速度沿ox 轴正向 (B)匀加速直线运动,加速度沿ox 轴负向 (C)变加速直线运动,加速度沿ox 轴正向 (D)变加速直线运动,加速度沿ox 轴负向 解析:229dx v t dt = =-,18dv a t dt ==-,故答案选D 。 1-3 一质点在平面上作一般曲线运动,其瞬时速度为v ,瞬时速率为v ,某一段时间内的平均速率为v ,平均速度为v ,他们之间的关系必定有[ ] (A)v =v ,v =v (B)v ≠v ,v =v (C)v ≠v ,v ≠v (D)v =v ,v ≠v

解析:瞬时速度的大小即瞬时速率,故v =v ;平均速率s v t ?=?,而平均速度t ??r v = ,故v ≠v 。答案选D 。 1-4 质点作圆周运动时,下列表述中正确的是[ ] (A)速度方向一定指向切向,所以法向加速度也一定为零 (B)法向分速度为零,所以法向加速度也一定为零 (C)必有加速度,但法向加速度可以为零 (D)法向加速度一定不为零 解析:质点作圆周运动时,2 n t v dv a a dt ρ =+=+ n t n t a e e e e ,所以法向加速度一定不为零,答案选D 。 1-5 某物体的运动规律为 2dv kv t dt =-,式中,k 为大于零的常量。当0t =时,初速为0v ,则速率v 与时间t 的函数关系为[ ] (A)2012v kt v =+ (B)2011 2kt v v =+ (C)2012v kt v =-+ (D)2011 2kt v v =-+ 解析:由于2dv kv t dt =-,所以 02 0()v t v dv kv t dt =-? ? ,得到20 11 2kt v v =+,故答案选B 。 二 填空题 1-6 已知质点位置矢量随时间变化的函数关系为2=4t +( 2t+3)r i j ,则从

理工学院大学物理复习题11

贵州理工学院期末考试复习题(电磁学) 一、选择题 1.库仑定律的适用范围( C ) 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. 真空中两个点电荷间的相互作用 D 真空中两个带电体,则也可应用库仑定律 2.下列关于电场强度的叙述正确的是( D …) A. 电场中某点的场强在数值上等于单位电荷受到的电场力 B. 电场中某点的场强与该点检验电荷所受的电场力成正比 C. 电场中某点的场强方向就是检验电荷在该点所受电场力的方向 D 电场中某点的场强与该点有无检验电荷无关 3.关于电场线的说法,正确的是( D ) A. 电场线的方向,就是电荷受力的方向 B. 正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动 C. 电场线越密的地方,电荷所受电场力越大 D 静电场的电场线不可能是闭合的 4. 电场强度的定义式下列说法正确的是( D ) A. 该定义式只适用于点电荷产生的电场 B.F 是检验电荷所受到的力,q 是产生电场的电荷电量 C. 场强的方向与F 的方向相同 D 由该定义式可知,场中某点电荷所受的电场力大小与该点场强的大小成正比 5.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.(B) (A )半径为R 的均匀带电球面. (B )半径为R 的均匀带电球体. (C )半径为R 的、电荷体密度为Ar =ρ(A 为常数)的非均匀带电球体. (D )半径为R 的、电荷体密度为r A /=ρ(A 为常数)的非均匀带电球体. 6.如图所示,一球对称性静电场的~E r 关系曲线,请指出该电场是由下列哪种带电体产生的(E 表示电场强度的大小,r 表示离对称中心的距离) ()A 点电荷; ()B 半径为R 的均匀带电球体; ()C 半径为R 的均匀带电球面; ()D 内外半径分别为r 和R 的同心均匀带球壳。 〔 〕 答案:()C 6.在图(a )和(b )中各有一半径相同的圆形回路L 1、L 2,圆周内有电流I 1、I 2,其分布相同,且均在真空中,但在(b )图中L 2回路外有电流I 3,P 1、P 2为两圆形回路上的对应点,则: r

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