普通物理上

12、真空中一根无限长直导线中有电流强度为I的电流,则距导线垂直距离为a的某点的磁能密度wm= 。 二、计算题:(每小题10分,共60分)

1、如图所示,一个质量为m的物体与绕在定滑轮上的绳子相联,绳子质量可以忽略,它与定滑轮之间无滑动,假定一滑轮质量为M,半径为R,滑轮轴光滑,试求该物体由静止开始下落的过程中,下落速度与时间的关系。

MRm2、质量m为5.6g的子弹A,以V0=501m/s的速率水平地射入一静止在水平面上的质量M为2Kg的木块B内,A射入B后,B向前移动了50cm后而停止, 求:(1)B与水平面间的摩擦系数; (2)木块对子弹所作的功W1; (3)子弹对木块所作的功W2。 3、金属平板面积S,间距d的空气电容器带有电量±Q,现插入面积介电常数为εr)。求:(1)空气内的电场强度;

(2)介质板内的电场强度; (3)两极板的电势差。 4、图示电路中各已知量已标明,求每个电阻中流过的电流。

5、半径为R的圆环,均匀带电,单位长度所带电量为λ,以每秒n转绕通过环心并与环面垂直的

xQS2的电介质板(相对

+Qεr-Q24V2Ω16Ω30V18Ω转轴作匀角速度转动。 求:(1)环心P点的磁感应强度;(2)轴线上任一点Q的磁感应强度。

PR6、长直导线通有交变电流I=5sin100πt安培,在与其距离d=5.0厘米处有一矩形线圈。如图所示,矩形线圈与导线共面,线圈的长边与导线平行。线圈共有1000匝,长l=4.0厘米宽a=2.0厘米,求矩形线圈中的感生电动势的大小。

苏州大学 普通物理(一)上 课程试卷(07)卷 共6页

一、填空题:(每空2分,共40分。在每题空白处写出必要的算式)

Idal1、一长为2L的轻质细杆,两端分别固定质量为m和2m的小球,此系统在竖直平面内可绕过中点O且与杆垂直的水平光滑固定轴转动,开始时杆与水平成60°角静止,释放后此刚体系统绕O轴转动,系统的转动惯量I= 。当杆转到

普通物理(上)-第9页

水平位置时,刚体受到的合外力矩M= ;角加速度β= 。

2、一飞轮以角速度ω0绕轴旋转,飞轮对轴的转动惯量为I,另一个转动惯量为3I的静止飞轮突然被啮合到同一个轴上,啮合后整个系统的角速度ω= 。

3、一质点从t=0时刻由静止开始作圆周运动,切向加速度的大小为at,是常数。在t时刻,质点的速率为 ;假如在t时间内质点走过1/5圆周,则运动轨迹的半径为 ,质点在t时刻的法向加速度的大小为 。 4、固定与y轴上两点y=a和y=-a的两个正点电荷,电量均为q,现将另一个质量为m的正点电荷q0放在坐标原点,则q0的电势能W= ,当把q0点电荷从坐标原点沿x轴方向稍许移动一下,在无穷远处,q0点电荷的速度可以达到v= 。

5、半径为R的均匀带电球面,带电量Q,球面内任一点电场E= ,电势U= 。 6、电偶极子的电偶极矩P的单位为 。如图,离开电偶极子距离r处的电势U= ;如有一包围电偶极子的闭合曲面,则该闭合曲面的电场的通量φ= 。

7、如图所示,在平面内将直导线弯成半径为R的半圆与两射线,两射线的延长线均通过圆心O,如果导线中通有电流I,那末O点的磁感应强度的大小为 。

prOB8、半径为R的半圆形闭合线圈,载有电流I,放在图示的均匀磁场B中,则直线部分受的磁场力F= ,线圈受磁场合力F合= 。

9、螺绕环中心线周长l=10cm,总匝数N=200,通有电流I=0.01A,环内磁场强度H= ,磁感强度B= 。

二、计算题:(每小题10分,共60分)

1、 一轻弹簧在60N的拉力下伸长30cm,现把质量为4kg的物体悬挂在该弹簧的下端使之静止,再把物体向下拉10cm,然后由静止释放并开始计时。求:

(1)物体的振动方程;(2)物体在平衡位置上方5cm时弹簧时对物体的拉力;(3)物体从第一次越过平衡位置时刻起到它运动到上方5cm处所需要的最短时间。

2、一物体与斜面间的磨擦系数μ=0.20,斜面固定,倾角α=45°,现给予物体以初速度v0=10m/s,使它沿斜面向上滑,如图所示。求:(1)物体能够上升的最大高度h;

Iv0αh 普通物理(上)-第10页

(2)该物体达到最高点后,沿斜面返回到原出发点时的速率v。 3、金属平板面积S,间距d的空气电容器,现插入面积为相对介电常数为εr。求:(1)求插入介质板后电容C;

(2)两极板间加上电压U,求介质板内以及空气中的电场强度。

4、图示电路中各已知量已标明,求:

(1)a、c两点的电势差; (2)a、b两点的电势差。

S2的电介质板,

εrU12V2Ω2Ωab10V4Ω8V2Ωc3ΩP 5、长导线POQ中电流为20安培方向如图示,α=120°。A点在PO延长线上,

苏州大学 普通物理(一)上 课程试卷(08)卷 共6页

一、填空题:(每空2分,共40分。在每题空白处写出必要的算式)

1、一长为l的轻质细杆,两端分别固定质量为m和2m的小球,此系统在竖直平面内可绕过中点O且与杆垂直的水平光滑固定轴转动。开始时杆与水平成60°角静止,释放后,此刚体系统绕O轴转动。系统的转动惯量I= 。当杆转到水平位置时,刚体受到的合外力矩M= ;角加速度β= 。

AO?a?2.0厘米,求A点的磁感应强度和方向。

QIAaαoI2mo60°m2、质量为m,长为1米的细棒,悬挂于离端点1/4米处的支点P,成为复摆,细棒对支点的转动惯量IP= ,细棒作简谐振动的周期T= ,相应于单摆的等值摆长是 。

3、图示水平管子,粗的一段截面积S1=0.1m2,水的流速v1=5m/s,细的一段截面积S2=0.05m2,压强P2=23105Pa,则粗段中水的压强P1= 。

4、半径为R的均匀带细圆环,带有电量Q,圆环中心的电势U= ,圆环中心的电场强度E= 。 5、电偶极矩P的单位为 ,如图离开电偶极子距离r处的电势U= 。

S1S2pr6、点电荷q位于带有电量Q的金属球壳的中心,球壳的内外半径分别为R1和R2,球壳内(R1

7、螺线环横截面是半径为a的圆,中心线的平均半径为R且R>>a,其上均匀密绕两组线圈,匝数分别为N1和N2,这两个线圈的自感分别为L1= ,L2= ,两线圈的互感M= 。

8、一根长度为L的铜棒,在均匀磁场B中以匀角速度ω旋转着,B的方向垂直铜棒转动的平面,如图。设t=0时,铜棒与Ob成θ角,则在任一时刻t这根铜棒两端之间的感应电势是: ,

??LObωBθ 普通物理(上)-第11页

且 点电势比 点高。

二、计算题:(每小题10分,共60分)

1、飞轮的质量为60kg,直径为0.50m,转速为1000转/分,现要求在5秒内使其制动,求制动力F。假定闸瓦与飞轮之间的磨擦系数μ=0.40,飞轮的质量全部分布在圆周上。尺寸如图所示。

2、一物体作简谐振动,其速度最大值vm=3310-2m/s,其振幅A=2310-2m,若t=0时,物体位于平衡位置且向x轴的负方向运动,求:(1)振动周期T; (2)加速度的最大值am; (3)振动方程。

3、对于图示的电路,其中C1=10μF,C2=5μF,C3=4μF,电压U=100V,求: (1)各电容器两极板间电压; (2)各电容器带电量; (3)电容器组总的带电量; (4)电容器组合的等效电容。

4、平行板电容器,极板间充以电介质,设其相对介电常数为εr,电导率为σ,当电容器带有电量Q时,证明电介质中的“漏泄”电流为i

5 、一束单价铜离子以1.0310米/秒的速率进入质谱仪的均匀磁场,转过180°后各离子打在照相底片上,如磁感应强度为0.5特斯拉。计算质量为63u和65u的二同位素分开的距离(已知1u=1.66310千克)

6、两根长直导线沿半径方向引到铁环上A、B两点,如图所示,并且与很远的电源相连。求环中心的磁感强度。

6、有一根长直的载流导线直圆管,内半径为a,外半径为b,电流强度为I,电流沿轴线方向流动,并且均匀分布在管的圆环形横截面上。空间P点到轴线的距离为x。计算: (1)xb等处P点的磁感应强度的大小。

4、有半径为a的半球形电极与大地接触,大地的电阻率为ρ,假设电流通过接地电极均匀地向无穷远处流散,试求接地电阻。

5、长直导线均匀载有电流I,今在导线内部作一矩形平面S,其中一边沿长直线对称轴,另一

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5

0.5mOdO0.75mF闸瓦ωC1UC3C2??Q?r?0。

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普通物理(上)-第12页

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