2008–2009届第二学期大学物理理工II.ppt

* 2008-2009学年第二学期大学物理理工II(1) 一 选择题（24分） 1 假设卫星环绕地球中心作圆周运动，则在运动过程中，卫星对地球中心的 (A) 角动量守恒，动能也守恒． (B) 角动量守恒，动能不守恒． (C) 角动量不守恒，动能守恒． (D) 角动量不守恒，动量也不守恒． (E) 角动量守恒，动量也守恒． 2 半径为r的均匀带电球面1，带有电荷q，其外有一同心的半径为R的均匀带电球面2，带有电荷Q，则此两球面之间的电势差U1-U2为： 解：利用高斯定理得两球面间距离球心为r处的E 方向沿径向向外。 3 一长直导线横截面半径为a，导线外同轴地套一半径为b的薄圆筒，两者互相绝缘，并且外筒接地，如图所示．设导线单位长度的电荷为+l，并设地的电势为零，则两导体之间的P点( OP = r )的场强大小和电势分别为： ． ［ ］ 解：利用高斯定理得arb任意点E 方向沿径向向外 4．在磁感强度为 的均匀磁场中作一半径为r的半球面S，S边线所在平面的法线方向单位矢量 与 的夹角为α，则通过半球面S的磁通量为(取曲面向外为正) (A) πr2B． (B) 2πr2B． (C) -πr2Bsinα (D) -πr2Bcosα． 解：作半径为r的圆S’与半球面构成Ｓ构成一闭合曲面，由磁场的高斯定理有： S’ 5 无限长直圆柱体，半径为R，沿轴向均匀流有电流．设圆柱体内( r R )的磁感强度为Bi，圆柱体外( r R )的磁感强度为Be，则有 (A) Bi、Be均与r成正比． (B) Bi、Be均与r成反比． (C) Bi与r成反比，Be与r成正比． (D) Bi与r成正比，Be与r成反比． 解：利用安培环路定理得： J为电流密度。 6 a 粒子与质子以同一速率垂直于磁场方向入射到均匀磁场中，它们各自作圆周运动的半径比Ra / Rp和周期比Ta / Tp分别为： (A) 1和2 ； (B) 1和1 ； (C) 2和2 ； (D) 2和1 ． 解： a 粒子电荷数为2、质量数为4的氦核 。 7 有一无限长通电流的扁平铜片，宽度为a，厚度不计，电流I在铜片上均匀分布，在铜片外与铜片共面，离铜片右边缘为b处的P点(如图)的磁感强度 的大小为 ． x 解：利用长直载流导线激发B公式，可将位于x处宽度为dx的通电铜片在P点的磁感应强度表示为 P点的磁感应强度 8 如图所示，一矩形线圈，以匀速自无场区平移进入均匀磁场区，又平移穿出．在(A)、(B)、(C)、(D)各I--t曲线中哪一种符合线圈中的电流随时间的变化关系(取逆时针指向为电流正方向，且不计线圈的自感)？ 二 填空题（28分） 9 （本题4分）水流流过一个固定的涡轮叶片，如图所示．水流流过叶片曲面前后的速率都等于v，每单位时间流向叶片的水的质量保持不变且等于Q，则水作用于叶片的力大小为______________，方向为_________． 解：dt时间内流过叶片的水质量为dm=Qdt，该部分水的动量改变量为： 据牛顿第二定律得叶片对水的作用力 据牛顿第三定律得水对叶片的作用力 水流入方向 10 （本题3分）质量为m的质点以速度 沿一直线运动，则它对该直线上任一点的角动量为__________． 零 12 （本题4分）半径为30 cm的飞轮，从静止开始以0.50 rad·s-2的匀角加速度转动，则飞轮边缘上一点在飞轮转过240°时的切向加速度at＝________，法向加速度an＝_______________． 11 （本题3分） 一个质量为m的质点，沿x轴作直线运动，受到的作用力为