成都理工大学2012—2013学年第二学期 《大学物理II 》(上)期末考试试题
大 题 一 二 三 总 成 绩
得 分
一. 选择题(每小题3分,共36分)
1. 某质点的运动方程为 j i t t r 5)432(3
+-+=(SI ),则该质点作
(A )匀加速直线运动 (B )匀加速曲线运动 (C )变加速直线运动 (D )变加速曲线运动
( )
2. 人造地球卫星绕地球作椭圆轨道运动,地球在椭圆的一个焦点上,则卫星对地球的 ( ) (A )动量不守恒,动能守恒 (B )动量守恒,动能不守恒 (C )角动量守恒,动能不守恒 (D )角动量不守恒,动能守恒
3. 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,比例系数为常数k 。
该下落物体的最后速度将是 (A )
k mg (B )k
g
2 (C )gk (D )gk ( A ) 4.如图所示,假设物体沿着竖直面上圆弧形轨道由静止下滑,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 )轨道支持力的大小不断增加
5.一圆盘正绕垂直于盘面的水平光滑固定轴O 转动,如右图,射来两个质量相同,速度大小相同,方向相反并在一条直线上的子弹,子弹射入圆盘并且留在盘内,则子弹射
M
O
m
m
入后的瞬间,圆盘的角速度ω ( ) (A) 增大 (B) 不变 (C) 减小 (D) 不能确定
6.设有一“无限大”均匀带正电荷的平面。
取X 轴垂直带电平面,坐标原点在
带电平面上,则其周围空间各点的电场强度E
随距离平面的位置坐标x 变化的关系曲线为(规定场强方向沿X 轴正向为正、反之为负)。
( )
(A
(
(D (
C
7.如图所示,两个同心的均匀带电球面内球面半径为R 1、带点量Q 1, 外球面半径为R 2、带点量Q 2,。
设无穷远处电势为零,则在两球面之间距球心为r 处的P 点的电势V 为: ( )
(A )r Q Q 0214πε+ (B ) 2
02
10144R Q R Q πεπε+
(C )
2
020144R Q r
Q πεπε+
(D )
r
Q R Q 021
0144πεπε+
8. 真空中有一均匀带电球体和一均匀带电球面,如果它们的半径和所带的电量都相等,则它们的静电能之间的关系是 ( )
(A )球体的静电能等于球面的静电能 (B )球体的静电能大于球面的静电能 (C )球体的静电能小于球面的静电能
(D )球体和球面电荷系统的静电能谁大谁小无法确定。
9.如图,由1C 和2C 两空气电容器串联起来组成一电容器组。
若将一电介质板插入1C 中,则 ( ) (A )1C 的电容增大,电容器组总电容减小 (B )1C 的电容增大,电容器组总电容增大 (C )1C 的电容减小,电容器组总电容减小 (D )1C 的电容减小,电容器组总电容增大
10.流过两条垂直交叉但相互绝缘的直导线的电流i 的大小相等,其方向如图所示,问哪些区域中某些点的磁感应强度B 可能为零? ( )
(A )仅在象限Ⅰ (B )仅在象限Ⅱ (C )仅在象限Ⅰ、Ⅲ
(D )仅在象限Ⅰ、Ⅳ (E )仅在象限Ⅱ、Ⅳ
11. 如图,电流I 由长直导线1经过a 点流入一电阻均匀分布的正三角形导线框,再由b 点沿cb 方向流出,经长直导线2返回电源,已知正三角形框的每一边长为l 。
若载流导线1、2和三角框在三角框中心O 点产生的磁感应强度分别用1B
、
2B 和3B
表示,则O 点的磁感应强度大小为 ( )
(A )B =0,因为B 1=B 2, B 3=0
(B )B =0,因为021=+B B
,B 3=0
(C )B 0,因为虽然021=+B B
,但B 3
0。
(D )B
0,因为虽然B 3=0,但021≠+B B。
12. 如图,一矩形金属线框,以速度v
从左边的无场空间进入均匀磁场中,然后
又从磁场中出来,到右边的无场空间中。
不计线圈的自感,下面哪一条图线正确地表示了线圈中的感应电流为 ( )
二.填空题(每小题3分,共24分)
1. 已知质点的运动方程为j i t r
2t 82+=,则该质点的轨道方程为 。
2. 沿OX 轴运动的质点,所受合外力x F 4=牛顿,当它从0=x 运动到2.0=x 米的过程中,合外力对它所作的功的数值是 焦耳。
3.质量为m 、长为 l 的棒可绕通过棒中心且与其垂直的竖直光滑固定轴O 在水平面内自由转动(转动惯量为122ml )。
开 始时棒静止,现有一质量也为m 的子弹以速 度V 0垂直射入棒端并嵌在其中,则子弹和棒 碰后的角速度ω = 。
4.两块无限大的带电平行板其电荷面密度分别为σ(σ>0)和-3σ,如图所示。
则两板之间的:
电场强度大小为 , 方向 。
5. 图中曲线表示一种轴对称性静电场的场强 大小E 的分布,r 表示离对称轴的距离,这 是由 产生的电场。
6.如图,A 点与B 点间距离为2l ,OCD 是以l 为半径的半圆路径。
A 、B 两处各放有一点电荷,带电量分别为+q 和-q 。
·
l
V 0
O
A
B C
l
把另一带电量为Q 的点电荷从D 点沿路 径DCO 移到O 点的过程中,电场力所做 的功为 。
7. 真空中两根长直导线通有反向电流I ,对如图所示的三种环路,⎰⋅l d B
等于: _________________________(对环路a ); _________________________(对环路b ); _________________________(对环路c )。
8. 如图所示,电量Q 均匀分布在一半径为R ,长为L (L >>R )的绝缘长圆筒上。
一单匝矩形线圈的一个边与圆筒的轴线重合。
若筒以角速度)/1(00t t -=ωω线性减速旋转,则线圈中的感应电流为______________。
三.计算题(共40分)
1.(本题5分)一质点沿x 轴运动,其加速度a 与位置坐标x 的关系为262x a +=(SI),
如果质点在原点处的速度为零,试求其在任意位置处的速度。
2.(本题10分)如图所示一个质量为m 的物体与绕在定滑轮上的绳子相连,绳子质量可
以忽略,它与定滑轮之间无滑动。
假设定滑轮是质 量为M 、半径R ,的均质圆盘,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v 与时间t 的关系。
m M
R
·
3.(本题5分)真空中一长为L的均匀带电细直杆,总电量为q,试求在直杆延长线上距杆的一端距离为d的P点的电场强度。
4.(本题10分)图示为两个同轴带电长直金属圆筒组成的圆柱形电容器。
内、外筒半径分别为R1
和R2,带电分别为+λ和-λ,两筒间为空气。
试求:(1)两圆筒间的电场强度E;
(2)两圆筒间的电势差U;
(3)单位长度的电容C。
-λ
5.(本题10分) 如图所示,长直导线和矩形线圈共面,且矩形线圈的竖直边与长直导
线平行,位置和尺寸如图所示。
已知长直导线通有恒定电流I ,矩形线圈以垂直于导线方向
的速度v
向右平移,当矩形线圈AB 边运动到与长直导
线距离为 a 的位置时,试求: (1)穿过矩形线圈的磁通量;
(2)矩形线圈中的感应电动势大小和方向; (3)长直导线和矩形线圈的互感。
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