大学物理（Ⅰ）补考试卷 2003.9.22
班级____ 姓名____ 学号____
试题一律做在答题卡上，做在试卷上无效。
一、选择题（单选题共 30 分）
1 ．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、角动量均守恒；
B ．动量、机械能守恒，但角动量不守恒；
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，但机械能不守恒。
2 ．将细绳绕在具有水平光滑轴的飞轮边缘上，如果在绳端挂一质量为 m 的重物时，飞轮
的角加速度为。
如果以拉力 mg 代替重物拉绳时，则飞轮的角加速度将：
A ．等于；
B ．小于；
C ．无法确定；
D ．大于。
3. 两块平行平板，相距d ，板面积均为S ，分别均匀带电＋q 和― q ，若两板的线度远大于d ，则它们的相互作用力的大小为：
A ．
B ．
C ．
D ．
4. 一内外半径分别为R 1 和R 2 的同心球形电容器，其间充满相对介电常数为ε r 的电介质，内、外球面带电量分别为Q 、- Q ，电容器的储能为：
A ．
B ．
C ．
D ．
5. 对于安培环路定理的理解，正确的是： ( 所讨论的空间处在稳恒磁场中 )
A ．若，则在回路L 上必定是H 处处为零；
B ．若，则回路L 所包围传导电流的代数和为零；
C ．若，则回路L 必定不包围电流；
D ．回路L 上各点的H 仅与回路L 包围的电流有关。
6. 如图 1 所示，通有电流I 的金属薄片，置于垂直于薄片的均匀磁场B 中，则金属片上 a 、 b 两端点的电势相比较为：
A ．
B ．
C ．
D ．无法确定。
7. 以表示物体运动的速度 , 则表示：
A ．切向加速度，
B ．法向加速度，
C ．加速度的大小，
D ．没有明确的物理意义。
8. 已知质点的运动方程为：式中 A 、 B 、θ均为恒量，且
，，则质点的运动为：
A ．一般曲线运动；
B ．匀速直线运动；
C ．圆周运动；
D ．匀减速直线运动；
E ．椭圆运动；
F ．匀加速直线运动。
9. 一根无限长细导线载有电流I ，折成图 2 所示的形状，圆弧部分的半径为R ，则圆心处磁感应强度B 的大小为：
A ．
B ．
C ．
D ．
10. 下列说法中正确的是：
A ．按照线圈自感系数的定义式L= Φ /I ，I 越小，L 就越大；
B ．自感是对线圈而言的，对一个无线圈的导线回路是不存在自感的；
C ．位移电流只在平行板电容器中存在；
D ．位移电流的本质也是电荷的定向运动，当然也能激发磁场；
E ．以上说法均不正确。
二、填空题（共 45 分）
•已知运动方程，均为常数，则质点运动
的速度质点的加速度.
2. 质点沿 x 轴作直线运动，已知加速度a=bt （b 是常数），当t=0 时，v=v 0 , x=x 0 , 则t 时刻质点位置为：x = .
3 . 如图 3 所示，质点m 在竖直平面内作速度为，半径为 R 的匀速园周运动，从 A 点
运动到 B 点过程中，，= 合外力的功 A= .
4. 描述电场性质的两个基本场方程是 , .
5. 高斯定理是稳恒磁场的基本定理，它的普遍的解析表达式为 .
6. 两个同心放置的导体球面，假定它们离地足够远，内球面用细导线穿过外球面上的绝缘小孔与大地相连，外球面带有负电荷，则内球面带电荷 .
7. 半径为 R 的无限长园柱形均匀磁场中， B 以恒定速率变化着 : 。
有一内接正方形线圈置于磁场中，如图 4 所示，则三条路径中的感应电动势分别是：
图 3 , , .
图 4
图 5
8, 边长为l 的正方形四个顶点固定有四个电量均为q 的点电荷，如图 5 所示 , 让正方形绕 AC 轴以角速度旋转时，在中心O 点产生的磁感应强度大小为B = .
9. 已知平行板电容器的电容为C ，两极板间的电势差U 随时间变化，则两极板间的位移电流为 .
三、计算题（共 20 分）
1 ． (6 分 ) 质量为M ，长为的直杆，可绕水平轴无摩擦地转动。
设一质量为
的子弹沿水平方向飞来，以速度v 0 射入杆的下端，求直杆（连同射入的子弹）的最大摆角θ。
( 只要求列出所需的方程，不用算出结果 )
2. (7 分 ) 如图 7 所示，矩形导体框架置于通有电流I 的长直载流导线旁，且两者共面，ad 边与直导线平行， dc 段可沿框架平动，设导体框架的总电阻R 始终保持不变。
现 dc 段以速度v 沿框架向下作匀速运动，试求：
① 当 dc 段运动到图示位置 ( 与 ab 相矩x ) 时，穿过 abcd 回路的磁通量Φ m ；
② 回路中的感应电流I i ；
图 8
3. （共 7 分）两个无限长载流导体园柱面同轴放置。
半径分别为R 1 ，R 2 ，电流I 分
布如图 8 所示。
两柱面间均匀充满相对磁导率为的磁介质。
试求：
① 磁感应强度的分布。
② 沿轴向单位长度同轴导体园柱面的自感系数。
四、简答题： (5 分 )
简述磁流体发电的工作原理。