廣東海洋大學(xué)2020

廣東海洋大學(xué)2020——2021學(xué)年第二學(xué)期班 :級 |班 :級 |： ： 課程； 號：V考試V A卷 V 閉卷□考查口 B卷 口 開卷題號一二三、1三、2三、3三、4三、5總分各題分?jǐn)?shù)30201010101010100實(shí)得分?jǐn)?shù)閱卷教師一、選擇題(單選題，每小題3分，共30分)1、 質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程為：r=(3t2-6t)i+(8t-2t2)j(SI)，則t=0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的速度大小是［］。5m.s-i(B)10m.s-1(C)15m.s-1(D)20m.s-i2、 一質(zhì)點(diǎn)在半徑為0.1m的圓周上運(yùn)動(dòng)，其角位置為6=2+4t3(SI)。當(dāng)切向加速度和法向加速度大小相等時(shí)，。為［］。2rad(B)2/3rad(C)8rad(D)8/3rad3、 有些矢量是對于一定點(diǎn)(或軸)而確定的，有些矢量是與定點(diǎn)(或軸)的選擇無關(guān)的。在下述物理量中，與參考點(diǎn)(或軸)的選擇無關(guān)的是［］。(A)力矩(B)動(dòng)量(C)角動(dòng)量(D)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量4、 半徑為R的均勻帶電球面的靜電場中，各點(diǎn)的電勢V與距球心的距離r的關(guān)系曲線為［］。5、 在真空中，有兩塊無限大均勻帶電的平行板，電荷面密度分別為+。和-。的，則兩板之間場強(qiáng)的大小為［］。(A)E=— (B)E=— (C)E=2^ (D)E=Oe 2e e6、 關(guān)于靜電場的高斯定理有下面幾種說法，其中正確的是】］。如果高斯面上電場強(qiáng)度處處為零，則高斯面內(nèi)必?zé)o電荷；如果高斯面內(nèi)有凈電荷，則穿過高斯面的電場強(qiáng)度通量必不為零；高斯面上各點(diǎn)的電場強(qiáng)度僅由面內(nèi)的電荷產(chǎn)生；如果穿過高斯面的電通量為零，則高斯面上電場強(qiáng)度處處為零。7、 靜電場的環(huán)路定理說明靜電場的性質(zhì)是［］。(A)電場線不是閉合曲線； (B)電場力不是保守力；(C)靜電場是有源場； (D)靜電場是保守場。8、 均勻磁場的磁感強(qiáng)度B垂直于半徑為r的圓面.今以該圓周為邊線，作一半球面S，則通過S面的磁通量的大小為［］。(A)2兀r2B (B)兀r2B(C)0 (D)無法確定9、 關(guān)于真空中電流元Idl與電流元Idl之間的相互作用，正確的是［］。TOC\o"1-5"\h\z1 1 2 2Idl與電流元Idl直接進(jìn)行作用，且服從牛頓第三定律；11 22由Idl產(chǎn)生的磁場與Idl產(chǎn)生的磁場之間相互作用，且服從牛頓第三定11 22律；由Idl產(chǎn)生的磁場與Idl產(chǎn)生的磁場之間相互作用，且不服從牛頓第三11 22定律；由Idl產(chǎn)生的磁場與Idl進(jìn)行作用，或由Idl產(chǎn)生的磁場與Idl進(jìn)行11 22 22 11作用，且不服從牛頓第三定律。10、在某地發(fā)生兩件事，靜止位于該地的甲測得時(shí)間間隔為4s，若相對于甲作勻速直線運(yùn)動(dòng)的乙測得時(shí)間間隔為5s，用c表示真空中光速，則乙相對于甲的運(yùn)動(dòng)速度是】］。

(A)4c/5(B)3c/5 (C)2c/5 (D)1c/5二、填空題(每小題2分，共20分)1、 一物體受到力F=(5+3t)i(SI)的作用，在t=0s時(shí)，物體靜止在原點(diǎn)。則物體在t=10s時(shí)刻的動(dòng)量大小為。2、 有一人造地球衛(wèi)星，質(zhì)量為m,在地球表面上空2倍于地球半徑高度沿圓軌道運(yùn)動(dòng)。用m、R、引力常數(shù)G和地球質(zhì)量M表示衛(wèi)星的引力勢能為—。3、 如圖2-1所示，O為水平光滑固定轉(zhuǎn)軸，平衡時(shí)桿鉛直下垂，一子彈水平地射入桿中，則在此過程中，子彈和杠組成的系統(tǒng)對轉(zhuǎn)軸O的守恒。T ,一—<DU1L(圖21ABC<DU1L(圖21圖224、 A、B、C三點(diǎn)同在一條直的電場線上，如圖2-2所示。已知各點(diǎn)電勢大小的關(guān)系為V>V>V，若在B點(diǎn)放一負(fù)電荷，則該電荷在電場力作用下將向ABC點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。5、 一次典型的閃電中，兩個(gè)放電點(diǎn)間的電勢差約為1.0X109V，而被遷移的電荷約為30C，則一次閃電所釋放的能量是—?！? —?6、 對于各向同性的均勻電介質(zhì)，其相對電容率為￡r，則D與E之間的關(guān)系式為—?！?、 利用式匕E?dl可以計(jì)算場點(diǎn)A的電勢，對于有限帶電體，由于電勢具有相對性，一般選定—處作為零電勢的參考點(diǎn)。8、 一長直螺線管是由直徑d=0.2mm的漆包線密繞而成。當(dāng)它通以I=0.5A的電流時(shí)，其內(nèi)部的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=。(忽略絕緣層厚度，U°=4nX10-7N/A2)9、 用導(dǎo)線制成一半徑為r=10cm的閉合圓形線圈，其電阻R=10Q，均勻磁場B垂直于線圈平面，欲使電路中有一穩(wěn)定的感應(yīng)電流i=0.01A，B的變化率應(yīng)為dB/dt=。10、 一固有長度為6.0m的物體，以速率0.80c沿x軸相對某慣性系運(yùn)動(dòng)，則從該慣性系來測量，此物體的長度為。三、計(jì)算題（每小題10分，共50分）1、如圖3-1所示，質(zhì)量為m的子彈以一定初速度水平射入一固定木塊，進(jìn)入深度d處后停止。設(shè)木塊對子彈的阻力與子彈入木塊的深度成正比，比例系數(shù)為k。試求木塊阻力對子彈所作的功。m =>二二二AI///'////~/;////:d:圖312、如圖3-2所示，一長為L、質(zhì)量為m的勻質(zhì)細(xì)桿豎直放置，其下端與一固定鉸鏈O相接，并可繞其轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)桿受到微小擾動(dòng)時(shí)，細(xì)桿將在重力作用下由靜止開始繞鉸鏈O轉(zhuǎn)動(dòng)。求細(xì)桿轉(zhuǎn)到與豎直線呈600角時(shí)的角速度。3、如圖3-3所示，球形電容器的內(nèi)、外半徑分別為％和R2,所帶電荷為土Q。若在兩球間充以電容率為e的電介質(zhì)。試求此電容器的電容。4、無限長的同軸金屬圓柱體與圓筒構(gòu)成同軸電纜，如圖3-4所示，圓柱體半徑與外圓筒半徑分別為*與r2，兩導(dǎo)體中的電流均為I，但電流的流向相反，導(dǎo)體的磁性可不考慮。試計(jì)算以下各處的磁感強(qiáng)度：（1）r<R1（2）R1<r<R2;(3)r＞、。3-4圖5、如圖3-5所示，一長為L的金屬棒MN與載有電流I的無限長直導(dǎo)線共面，金屬棒可繞端點(diǎn)M（與長直導(dǎo)線的距離為b）在平面內(nèi)以角速度3勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。試求當(dāng)金屬棒轉(zhuǎn)至圖示位置時(shí)（即棒垂直于長直導(dǎo)線），棒內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢，并判斷棒的哪一端電勢較高?！洞髮W(xué)物理學(xué)》課程試題（A卷）1B；2D；3B；4C；5A；6B；7D；8B；9D；10B二、填空題（每小題2分，共20分）mM1、200kg.m.s-；2、一G ；3、角動(dòng)重；4、A；5、3x1010J；3R >6、D=￡￡0E；7、無窮遠(yuǎn)；8、兀x10-3T；9、三、計(jì)算題（每小題10分，共50分）10-T-S-1；10、3.6m兀1、解：建立如圖3-1所示坐標(biāo)，木塊對子彈— —的阻力為：F=-kxi （4分）由功的定義得木塊阻力對子彈所作的功為：W=JdF-dx=一Jdkxdx10 °,、=--kd2 （4分）負(fù)號表示阻力對子彈作負(fù)功。（2分）圖312、解法一：如圖3-2所示，細(xì)桿受到重力P和約束力F作用，當(dāng)桿與豎直線成。角轉(zhuǎn)軸 —mgLsin0=-mL2a2 3動(dòng)定律M=Ja有（3分）得細(xì)桿與豎直線成。時(shí)的角加速度為由角加速度定義有竺=3gsin0dt2L（2分）時(shí)，由角速度定義有腿①=2L°d02L（2分）（2（2分）積分化簡得 ①當(dāng)0=60°時(shí)，3g2L(1分)桿繞軸o的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量j=桿繞軸o的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量j=1ml23（4分）當(dāng)0=60°時(shí)，3、解：（1）如圖（1分）3-3所示，設(shè)內(nèi)球殼帶正電，外球2、解法二：如圖3-2所示，細(xì)桿受到重力P和約束力F作用，只有重力做功。當(dāng)桿與豎直線成1 1 1 0角時(shí)，這一過程機(jī)械能守恒，2岫=2mgLC0S9+2血 "選O點(diǎn)為勢能零點(diǎn)，有①=：―^(1-cos0)代入整理得 L殼帶負(fù)電，球殼均勻帶電，球殼間電場亦是對稱分布的。由高斯定理可求得兩殼間一點(diǎn)的電場強(qiáng)度為（4分）由電勢差的定義得兩球間的電勢差為U=』E-dl由電勢差的定義得兩球間的電勢差為U=』E-dl=Q#2攵=Q(——)(3分)I 4k8rr 4k8RR由電容定義式可求得球形電容器的電容(?)R-R(3分)3-4圖4、解：如圖3-4所示，同軸電纜導(dǎo)體內(nèi)的電流均勻分布，其磁場呈軸對稱，取半徑為r的同心 圓為積分路徑，由安培環(huán)路定理 B1.2^r=*0兀R2r2JB-dl=rEI得：1 0

圖35(1)r<R:圖351TOC\o"1-5"\h\zB=―0" (4分)2兀R21…R： B2-2"r…011 2B=:是' (3分)2兀r(3)r>R2： B3-2兀r=R0(I-I)=0B3=0 (3分)5、解：建立如圖3-5坐標(biāo)，無限長載流導(dǎo)線的磁場分布具有對稱性，根據(jù)安培環(huán)路定理可確定導(dǎo)體元處的磁感強(qiáng)度為:—