1. 哈雷彗星绕太阳运动的轨道是一个椭圆。
它离太阳最近的距离是r 1 = 8.75×107 km ,此时它的速率为v 1 = 5.46×104 m/s 。
它离太阳最远时的速率为v 2 = 9.08×102 m/s ,这时它离太阳的距离r 2为5.26×109 km .2. 一质量为0m ,长为 l 的棒能绕通过o 点的水平轴自由转动。
一质量为m ,速率为0v 的子弹从水平方向飞来,击中棒的中点且留在棒内,则棒中点的速度为mm mv 34300+。
3. 一颗子弹质量为m ,速度为v ,击中一能绕通过中心的水平轴转动的轮子(看作圆盘)边缘,并嵌在轮边,轮子质量为m0 ,半径为R ,则轮的角速度为()R m m mv220+。
4. 人造地球卫星绕地球作椭圆运动,地球在椭圆的一焦点上,则卫星的动量________,动能__________,角动量__________(填守恒或不守恒)。
5. 根据天体物理学的观测和推算,宇宙正在膨胀,太空中的天体都离开我们的星球而去。
假定在地球上观察到一颗脉冲星(看来发出周期性脉冲无线电波的星)的脉冲周期为0.50s ,且这颗星正沿观察方向以运行速度0.8c (c 为真空中光速)离我们而去,那么这颗星的固有脉冲周期应是Δτ =0.3 s 。
6. 静止时边长为 50 cm 的立方体,当它沿与一边平行的方向相对观察者以速度2.4×108 m/s 运动时,观察者测得它的体积为0.075立方米.7. 一宇宙飞船以2c的速度相对于地面运动,飞船中的人又以相对飞船为2c的速度向前发射一枚 火箭,则地面上的观察者测得火箭速度为c 54。
8. 静止长度为l 0 的车厢,以速度c v 23=相对地面行驶,一 粒子以c u 23=的速度(相对于车)沿车前进方向从后壁射向前壁, 则地面上观察者测得粒子通过的距离为04l 。
9. 简述狭义相对论的二个基本假设:(1) 相对性原理:物理定律在所有惯性系中都相同的(2) 光速不变原理:在所有惯性系中,自由空间(真空中)的光速具有相同量值C10. 一宇宙飞船以0.8c 的速度离开地球。
当飞船上的钟的秒针转过一圈时,地球上的观测者测得的时间为100s 。
11. π+介子是一不稳定粒子,平均寿命是2.6×l0-8 s (在它自己参考系中测得).如果此粒子相对于实验室以0.8c 的速度运动,那么实验室坐标系中测量的π+介子寿命为4.3×10-8s 。
12. 一观察者测得运动着的米尺长0.5 m ,则此米尺相对观察者的的速度为0.866c=2.6×108 m/s 。
13. 静止时边长为 1 米的立方体,当它沿与一边平行的方向相对观察者运动时,观察者测得它的体积为0.5立方米,则它相对于观察者的速度为0.866c .14. 在闭合高斯面内有一带电量Q 的点电荷,将电荷从面内移到高斯面外后,高斯面上的电场强度_变化_(填变化或不变),通过闭合高斯面的电通量为_0_。
15. 两个同心的球面半径分别为R 1和R 2(R 1 < R 2),带电量分别为q 1和q 2 ,则在小球面内 距球心为 r 1处一点的电势为202121014)11(4R qq R R q πεπε++-,在两球面之间距球心为 r 2处一点的电势为202122014)11(4R qq R r q πεπε++-。
16. 如图所示,在均匀电场E 中,有一半径为R的半球面S 1 半球面的对称轴与E 平行,则通过S 1面的电通量为 2R E π,通过S 2面的电通量为 2R E π。
通过由S 1、、S 2面构成的封闭曲面的电通量为 0 。
17. 如图所示, 一带电量为q 的试验电荷, 在电点荷Q 的电场中, 沿半径为R 的圆周由a 点移到d 点电场力作功为___0___。
由d 点移到无穷远处电场力作功为RqQ 04επ。
18. 如图所示, 把单位正电荷从一对等量异号电荷的连线中点, 沿任意路径移到无穷远处时,电场力作功0 。
19. 在点电荷Q 旁作一高斯面S ,包围Q ,在S 面外再引入另一点电荷q ,则通过S 面的电通量有无变化?_无变化_。
S 面上各处的电场强度有无变化?_有变化_。
20.E+qq.____C,103.0100v,-80电场力作功从该点移动到无穷远处则把试验电荷试验电荷势为已知静电场中某点的电⨯=-q-3.0×10-6J 21..____________________,.,,,x 22==+=y E E B A By Ax V 则场强分布为为常数其中布为空间某一区域电势的分-2Ax -2By 22..______________,__________,场是它说明静电场表式为静电场环流定理的数学在真空中0=⋅⎰l d E l保守场23..______________,__________,场是它说明静电场表式为静电场高斯定理的数学在真空中场是保守场。
静电场是有源场或静电1⎰⎰∑=⋅SQ S d E ε 24. 如图所示的电场分布,则A 点的电势比B 点的电势_高_(填高、低、相等)25. 将平板电容器连接在电压U 的电源上,然后增大极板间距离,电容__减小__,极板上的带电量__减小___。
(填增大或减小) 26. 一球形导体,带电量q ,置于一任意形状的空腔导体内,当用导线将两者连接后,则与连接前相比系统静电场能将____减少_____。
(增大、减小、无法确定)27. 空气中一半径为R 的导体球,其电势为V ,则导体球带电04RV πε,球表面的电场强度大小为20212V Rε。
28. 如图,金属球壳的内外半径分别为R 1、R 2,金属球壳内有一点电荷+q ,+q 不在球心处,P 为球壳外一点,离球心r ,则P 点的电场强度的大A B 。
。
E小为24r q E πε=。
29. 点电荷带电q ,位于一个内外半径分别为R 1、R 2的金属球壳的球心,如图,则金属球壳的电势为204R qπε.30. 空气电容器,充电后与电源断开,再浸入煤油中,则极板 间的电场强度变小,电容器极板上的电量不变,电场能量变小.(填变大、变小、不变)31. 空气电容器,保持与电源相连,再浸入煤油中,则极板间的电场强度不变,电容器极板上的电量变大,电场能量变大。
(填变大、变小、不变)32. 点电荷 带电q ,位于一个内外半径分别为R 1、R 2的金属球壳的球心,金属球壳带电Q ,如图, 则在球壳的R 1内表面上电荷为__-q __;在球壳的R 2外面上电荷为_ q+Q ___。
33. 如图,两长直导线中电流分别为I 1、I 2,对图中三个闭合回路L l 、L 2、L 3,安培环路定理为⎰=⋅1L l d B μ0I 1 、⎰=⋅2L l d B ___-μ0I 2___、⎰=⋅3L l d B ___μ0(I 1-I 2)___ 。
34. 通有电流I的导线弯成如图所示的形状,四分之一圆周部分的半径为R ,则圆心处的磁感应强度的量值RIR I B 8200μπμ+=;方向___向外__。
35. 通有电流I的导线弯成如图所示的形状,半圆部分的半径为R ,则圆心处的磁感应强度的量值R IR I B 4200μπμ+=;方向___向外___。
36. 如图所示,abcdef 为一闭合面, 其中abfe 和cdef 为边长为L 的正方形,均匀磁场IB沿X 轴正向。
则穿过abfe 面的磁通量为__0___;穿过ade 和bcf 面的磁通量为__0___;穿过abcd 面的磁通量为__-BL 2 _;穿过cdef 面的磁通量为__ BL 2 _。
37. 磁感应强度B沿闭合线L 的环流的安培环路定理为)(3210I I I l d B -+=⋅⎰μ。
38. 通有电流I的无限长导线弯成如图所示的形状,则P 点处的磁感应强度的量值B= μo I /4πd 。
39. 通有电流I的无限长导线弯成如图所示的形状,半圆部分的半径为R ,则圆心处的磁感应强度的量值B =__ μo I /4R ___。
40. 真空中静磁场环路定律的表达式为I l d B l∑=⋅⎰0μ;它表明磁场是___涡旋___场。
41. 磁场高斯定理的表达式为0=⋅⎰SS d B;它表明磁场的磁感应线是闭合的。
42. 如图所示,写出环绕闭合曲线l 的安培环路定律。
I l d B l20μ-=⋅⎰ 或I l d H l2-=⋅⎰43.一平面试验线圈的磁矩大小p m 为1×10-8A·m 2,把它放入待测磁场中的A 处,试验线圈如此之小,以致可以认为它所占据的空间内场是均匀的。
当此线圈的m p与Z 轴平行时,所受磁力矩大小为M=5×10-9N·m,方向沿X 轴方向;当此线圈的m p与Y 轴平行时,所受磁力矩为零。
则空间A 点处的磁感应强度B的大小为___0.5T ___,方向为____ Y 轴正向____。
44.设地球某处的地磁场大小为 5.0×10-5(T),方向为水平由南向北。
宇宙射线中一个质子(带电1.6×10-19C )垂直地面以接近光速(3×108 m/s )向下运动,则质子受到的磁力大小为 2.4×10-15N ;方向向_东___。
45. 电子(带电e )绕核作圆周运动,如图所示,已知电子转动的频率为f ,圆周半径为R ,则电子绕核运动的磁矩的大小等于e f πR 2 ;方向为_垂直纸面向里_。
46. 如图,一半导体材料,通有电流I ,置于磁场B 中,已知下底面(b 面 )的电势高于上底面(a 面 )的电势,则该半导体材料是P 型(空穴型)还是N 型(电子型)材料?___N 型____47. 一长直导线通有电流I = 50 A ,一速率为v = 107 m/s 的电子在距导线5cm 处沿电流方向平行导线运动,则电子(电量为-1.6×10-19C )受到的洛仑兹力大小为3.2×10-16N ,方向为 向外 。
48. 如图半径为R 的半圆形线圈通以电流I ,放在均匀磁场B 中,磁场方向与线圈平面平行,则线圈受到的磁力矩大小为221R BI π,线圈在此力矩作用下,转到线圈平面与磁场垂直的位置,则磁力做功为221R BI π。
49. 如图所示, 匀强磁场B 中, 有一边长为a 的正方形通电线圈, 电流强度为I , 线圈平面与磁场方问平行,则线圈每边所受的磁力为2Ia 。
线圈受的力矩大小为2BIa 。
50. 周长相等的平面圆线圈和正方形线圈,载有 相同的电流,现把两个线圈放入同一均匀磁场中,则圆线圈 与正方形线圈所受的最大磁力矩之比为__4:π__。