苏大 - 基础物理 - (上)题库 - 试卷及答案

10、如图所示,平行的“无限长”直载流导线A和B,电流均为I,垂直纸面向外;两根载流导线相距为a,则(1)在两直导线A和B的中点P的磁感强度的大小为 ;(2)

???磁感强度B沿图中环路L的积分?B?dl= 。

L11、有一半径为4cm的圆形线圈,共12匝,载有电流5A,在磁感强度B=0.6T的均匀磁场

??中,线圈受的最大力矩为 ;当线圈平面法线n和B成 时,它受

的力矩为最大力矩的二分之一。

?dB12、圆柱形区域内存在一均匀磁场B,且以为恒定的变化率减小。一边

dt长为1m的正方形导体框abcd置于该磁场中,框平面与磁场垂直(如图所示),回路的总感应电动势?i的大小 ,方向 。 二、计算题:(每小题10分,共60分)

boBacd 1、 水平放置的弹簧,劲度系数k=20牛/米,其一端固定,另一端系住一质量m=5千克的物

体,物体起初静止,弹簧也没有伸长,假设一个水平恒力F=10牛顿作用于物体上(不考虑摩擦)。试求:(1)该物体移动0.5米时物体的速率;(2)如果移到0.5时撤去外力,物体静止前尚可移动多远。

2、 一质量为m0均质方形薄板,其边长为L,铅直放置着,它可以自由地绕其一固定边转动。

若有一质量为m,速度为v的小球垂直于板面撞在板的边缘上。设碰撞是弹性的,问碰撞结束瞬间,板的角速度和小球的速度各是多少。板对转轴的转动惯量为m0L。 3、A、B为两个平行的无限大均匀带电平面,两平面间电场强度大小为E0,两平面外侧电场强度大小都为求两面上电荷面密度?A,?B。

132ABE0,方向如图所示。3E0/3E0E0/3 4、一平行板电容器,极板面积S?10cm,极板间相距

2Sεr1εr2d d?1mm,在两极板间充以厚度相同,相对介电常数分别

为?r1?5,?r2?7的电介质。求: (1)该电容器的电容C;

(2)对该电容器充电,使极板间电势差为U=100V,该电容器储存的电能W。

5、一塑料薄圆盘,半径为R,电荷q均匀分布于表面,圆盘绕通过圆心垂直面的轴转动,角速度为?,求:

?q

01-41

ωoR drr(1) 在圆盘中心处的磁感强度。 (2) 圆盘的磁矩。

6、如图,一长直导线通以交变电流I?I0sin?t,在此导线平行地放一长为l,宽为a的长方形线圈,靠近导线的一边与导线相距为d。周围介质的相对磁导率为?r。求任一时刻线圈中的感应电动势。

dIal

苏州大学 普通物理(一)上 课程试卷(20)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、一质量为10kg的物体沿x轴无摩擦地运动,设t=0时,物体位于原点,速度为零。如果物体在作用力F=(3+4t)牛顿的作用下运动了3m,它的加速度a= ,速度v= 。

2、坐在转椅上的人手握哑铃。两臂伸直时,人、哑铃和椅系统对竖直轴的转动惯量为

I1?2kg?m2。在外力推动后,此系统开始以n1?15转/分转动,转动中摩擦力矩忽略不计。

当人的两臂收回,使系统的转动惯量就为I2?0.80kg?m时,它的转速

2n2? 。

3、一水平管子,其中一段的横截面积为0.1m,另一段的横截面积为0.05m,第一段中水的流速为5m/s,第二段中的压强为2?10Pa,那么第二段中水的流速为 ,第一段中水的压强为 。 4、设S1,S2为两个相干波源,相距

5221?波长,S1比S2的相位超前,若两波在S1,S2相连42方向上的强度相同且不随距离变化,R为S1,S2连线上S1外侧的任一点,那么S1、S2发出的波在R点的相位差??= ,合成波的强度I= 。

5、相距10cm的两点电荷,q1?4.0?10C,q2??3.0?10C,A点离q1为8cm,离q2为6cm,则A点的电势UA= 。

6、如图,若C1?10?F,C2?5?F,C3?4?F,U?100V,则电容器组的等效电容C= ;电容器C1上的电压U1= 。

7、在静电场中,电势不变的区域,场强必定为 。

?9?9C1UC2 C3 01-42

8、在边长为0.5m的等边三角形的三个顶点上分别放置两个电量2?10?8C和一个 电量为?1?10C的点电荷,则带负电的点电荷受到的电场力的大小为 。 9、一导体球外有一同心的导体球壳,设导体球带电量+q,导体球壳带电量-2q,则静电平衡时,外球壳的外表面带电量为 。

aIrR1I1b?8ε

10、图中,??6V,r?1?,R1?10?,R2?20?,则流过电源?的电流I= 。

11、若通电流为I的导线弯曲成如图所示的形状(直线部分伸向无限远),则O点的磁感强度的大小为 ,方向是 。

12、如图所示,半径为R的半圆形线圈,通有电流I,线圈处在与

R2 RoII o?线圈平面平行向右的均匀磁场B中,线圈所受磁力矩大小

为 ,方向为 ;线圈绕OO?轴转过 度时,磁力矩恰为零。

Ro'IB13、磁换能器常用来检则微小的振动,如图所示,在振动杆的一

?端固接一个N匝的矩阵线圈,线圈的一部分在匀强磁场B中,设

杆的微小振动规律为x?Acos?t,则线圈中感应电动势为 。

二、计算题:(每小题10分,共60分)

1、 如图所示,A、B两圆盘钉在一起,可绕过中心并与盘面垂直的水平轴转动, 圆盘A的质量为6kg,B的质量为4kg。A盘的半径10cm,B盘的半径5cm,力FA与FB均为19.6牛顿,求:

(1) 圆盘的角加速度;

(2) 力FA的作用点竖直向下移动5m,圆盘的角速度和动能。

2、一质点沿x轴作简谐振动,振幅为0.10m,周期为π秒;当t=0时,质点在平 衡位置,且向x轴正方向运动。求:

(1)用余弦函数表示该质点的振动方程。

FARAb振动杆 ABRBFB 01-43

(2)质点从t=0所处的位置第一次到达

A处所用的时间。 23、用绝缘细线弯成半径为R的半圆环,其上均匀地带有正电荷Q,求圆心处电场强度的大小和方向。

QRoy

x 4、一圆柱形电容器两极板半径分别为a和b,高为h,极板带电量为?Q,求该电容器储存的电场能量。

-Q+Qabh 5、一长直导线与正方形线圈在同一平面内,分别载有电流I1和I2。正方形的边长为a,它的中心到直导线的垂直距离为d,如图所示。求:

(1) 正方形载流线圈所受I1的磁场力的合力大小和方向; (2) 当I1?3A,I2?2A,a?4cm,d?4cm时,合力的值。

6、无限长且半径为R的直导线,通有电流I,电流均匀分布在整个截面上,求: (1)距导线中心轴r处的磁感强度B。(r < R)

(2)单位长度导线内部所储存的磁能与其相应的自感系数(设?r?1)。

苏州大学普通物理(一)上课程(01)卷参考答案 共2页

一、填空:(每空2分,共40分)

AI1dDI2CB 1?0 2、M?50??157N?m 3???3、?p?2mv?0.2kg?m/s,?L?0

1、??4、v1?60cm/s?0.6m/s,v2?150cm/s?1.5m/s,p1?p2?945Pa 5、E?0,U?14??0?Q R 01-44

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