浙江師范大學(xué)《大學(xué)物理A（一）》考試卷(A卷）2014-—2015學(xué)年第一學(xué)期）考試形式：閉卷考試時(shí)間：90分鐘出卷時(shí)間：2014年12月29日使用學(xué)生：數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)、信息與計(jì)算科學(xué)、科學(xué)教育等專業(yè)說明：考生應(yīng)將所有答案都寫在答題紙上，不然作無效辦理真空電容率08.851012C2N1m2，真空磁導(dǎo)率04107NA2一.選擇題（每題3分，共30分）1.一運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在某瞬時(shí)位于矢徑rx,y的端點(diǎn)處，其速度大小為( )(A）dr（B)drdtdtdrdx22(C）(D)dydtdtdt答:（D）2。如下列圖，一輕繩越過一個(gè)定滑輪，兩端各系一質(zhì)量分別為m1和m2的重物，且m1〉m2．滑輪質(zhì)量及軸上摩擦均不計(jì)，此時(shí)重物的加速度的大小為a．今用一豎直向下的恒力Fm1g取代質(zhì)量為m1的物體，可得質(zhì)量為m2的重物的加速度為的大小a′，則（)(A)a′=a(B)a′〉am2m1a′<a(D）不能夠確立。答：（B）3.質(zhì)量為20g的子彈沿x軸正向以500m/s的速率射入一木塊后,與木塊一起仍沿x軸正向以50m/s的速率前進(jìn),在此過程中木塊所受沖量的大小為（)（A)9N·s(B)—9N·s（C）10N·s（D)—10N·s答案：（A）4。質(zhì)量為m,長為l平均細(xì)棒OA可繞經(jīng)過其一端O而與棒垂直的水平固定圓滑軸轉(zhuǎn)動(dòng),如下列圖．今使棒由靜止開始從水平地址自由著落搖動(dòng)到豎直地址。若棒的質(zhì)量不變，長度變成2l，則棒著落相應(yīng)所需要的時(shí)間(）

OA(A)變長．(B)變短．(C)不變．(D）可否變，不確立．答案：（A)5.真空中兩塊相互平行的無窮大平均帶電平面。其電荷密度分別為和2，兩板之間的距離為d，兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為（）(A)03(C)（D)（B）20020答案：(D)6.如下列圖，a、b、c是電場(chǎng)中某條電場(chǎng)線上的三個(gè)點(diǎn),設(shè)E表示場(chǎng)強(qiáng)，U表示電勢(shì)，由此可知:（）（A)EaEbEc；(B）EaEbEc；（C)UaUbUc;（D）UaUbUc。答案：(C)兩個(gè)導(dǎo)體球A、B相距很遠(yuǎn)(能夠看作是孤立的），此中A球本來帶電，B球不帶電。A、B兩球半徑不等，且RARB。若用一根修長導(dǎo)線將它們連接起來，則兩球所帶電量qA與qB間的關(guān)系：(A)

qA

qB

；

(B)

qA

qB；

(C)

qA

qB；

(D)條件不足，沒法比較。答案：

(A)8.如下列圖，兩根長直載流導(dǎo)線垂直紙面放置

,電流

I1=1A,方向垂直紙面向外；電流

I2=2A，方向垂直紙面向內(nèi)

.則

P點(diǎn)磁感覺強(qiáng)度

B的方向與

X軸的夾角為

（)（A)30°

（B）60°

(C)120°

(D）210°答案：（A)9。如下列圖，流出紙面的電流為為I，則下述式中哪一個(gè)是正確的

2I，流進(jìn)紙面的電流（)(A)Bdl20I（B)Bdl0IL1L2（C)Bdl0I（D)Bdl0IL3L4答案：（D）10。長度為l的直導(dǎo)線ab在平均磁場(chǎng)B中以速度v搬動(dòng)，直lb導(dǎo)線ab中的電動(dòng)勢(shì)為（）aB（A）Blv(B)Blvsin（C）Blvcosv(D）0答：(D)。二.填空題（每題1。一顆速率為

2分，共10分）700m/s的子彈，打穿一塊木板后

,速率降到

500m/s．若是讓它持續(xù)穿過厚度和阻力均與第一塊完整同樣的第二塊木板，則子彈的速率將降到忽略不計(jì)）答案：100m/s（動(dòng)量、機(jī)械能守恒）

__________.（空氣阻力2.一桿長l＝50cm，可繞經(jīng)過其上端的水平圓滑固定軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),相對(duì)于O軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J＝5kg·m2．本來?xiàng)U靜止并自然下垂．若在桿的下端水平射入質(zhì)量m＝0.01kg、速率為v＝400m/s的子彈并嵌入桿內(nèi),則桿的角速度為＝__________________．答案：0.4rad/s3。一平均靜電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度

E

(400i

600j)V/m

,則電場(chǎng)經(jīng)過暗影表面的電場(chǎng)強(qiáng)度通量是（正方體邊長為1cm）.答案:0.04Vm

___

___一空氣平行板電容器，兩極板間距為d，充電后板間電壓為U.爾后將電源斷開，在兩板間平行地插入一厚度為d/3的金屬板，則板間電壓變成U'________________。答案:2U35.平均磁場(chǎng)B中放一平均帶正電荷的圓環(huán),半徑為R，電荷線密度為直的轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)軸與磁場(chǎng)B垂直，當(dāng)圓環(huán)以角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)

，圓環(huán)可繞與環(huán)面垂,圓環(huán)碰到的磁力矩為__________。答案：

R3

B三.計(jì)算題（每題15分，共60分)一半徑為R、質(zhì)量為m的勻質(zhì)圓盤，以角速度ω繞此中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)?，F(xiàn)將它平放在一水平板上，盤與板表面的摩擦因數(shù)為μ。（1)求圓盤所受的摩擦力矩。（2）問經(jīng)過多少時(shí)間后，圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)才能停止？解：(1)在圓盤上取長為dl、寬為dr的面積元dsdrdl,該面積元碰到的摩擦力為dFfgdmgmdrdl，此dlR2摩擦力對(duì)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)軸上O點(diǎn)的力矩為rdFfmgrdrdl，則drR2O在寬為dr的圓環(huán)上所受摩擦力矩為：rdMmgrdr(2r)2mg2drR22rR圓盤碰到的摩擦力矩為2mgRr2dr2mgR:MR203(2）圓盤碰到的摩擦力矩不隨時(shí)間變化，圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JmR2，由角動(dòng)量定律2TLJ0獲得TJ3RMdt。0M4g也許：由轉(zhuǎn)動(dòng)定律MJ，獲得角加速度M4g，圓盤做勻減速轉(zhuǎn)動(dòng)，有J3RRT。4g2.在一半徑為R1＝6。0cm的金屬球A外面套有一個(gè)齊心的金屬球殼B．已知球殼B的內(nèi)、外半徑分別為R2＝8。0cm，R3＝10。0cm．設(shè)球A帶有總電荷QA＝3.0×10-8C，球殼B帶有總電荷QB＝2。0×10—8C。（1)求球殼B內(nèi)、表面面上所帶的電荷以及球A和球殼B的電勢(shì)；將球殼B接地爾后斷開，再把金屬球A接地，求金屬球A和球殼B內(nèi)、表面面上所帶的電荷以及球A和球殼B的電勢(shì)．解：（1)由靜電平衡條件，球殼B內(nèi)表面帶電為QA3.0108C，表面面帶電為QBQA5.0108C，那么由電勢(shì)疊加原理,球A的電勢(shì)為：VAQAQAQAQB5.6103V,40R140R240R3球殼B的電勢(shì)為：VBQAQAQAQBQAQB4.5103V。40r40r40R340R3(2)將球殼B接地后,B表面面不帶電，內(nèi)表面帶電為QA,斷開接地后，球殼B帶的總電量為QA，爾后將球A接地，A的電勢(shì)為0，設(shè)此時(shí)A帶電量為qA，則B的內(nèi)表面帶電為qA，表面面帶電為qAQA，由電勢(shì)疊加原理，球A的電勢(shì)為：VAqA4qAqAQA0,由此解出qA2.12108C，即球A帶電40R10R240R32.12108C，球殼B內(nèi)表面帶電2.12108C，球殼B表面面帶電0.88108C。球A的電勢(shì)為0，球殼B的電勢(shì)為VBqAQA7.9102V.40R33.如下列圖，一根長直導(dǎo)線載有電流I=30A,矩形回路載有電流I=20A，試計(jì)算作用在回路12上的協(xié)力.已知d=1.0cm，b=8.0cm,l=0。12m。解：對(duì)矩形回路進(jìn)行受力解析可知，上下面碰到的安培力大小相等，方向相反，相互抵消.矩形回路左側(cè)碰到的安培力為:I1I1I2lI2lF1B1I2l,方向向左,2d矩形回路右側(cè)碰到的安培力為：F2B2I2lI1I2l，方向向db2(db)右，則矩形回路碰到的協(xié)力為：FF1F2I1I2l11b1.28103N2dd4.如下列圖，在與平均磁場(chǎng)垂直的平面內(nèi)有一折成角的V型導(dǎo)線框，其MN邊能夠自由滑動(dòng)，并保持與其余兩邊接觸。今使MNON，當(dāng)t0時(shí),MN由O點(diǎn)出發(fā)，以勻速v平行于ON滑動(dòng)，已知磁場(chǎng)隨時(shí)間的變化規(guī)律為Bt2，求線框中的感覺電動(dòng)勢(shì)與時(shí)間的關(guān)系.2解1取順時(shí)針方向?yàn)榛芈防@行方向，t時(shí)辰穿過V型導(dǎo)線框的磁通量為xlB,其中xvt，2lxtan，Bt2，應(yīng)用法拉第電磁感覺定律，導(dǎo)2線框上的感覺電動(dòng)勢(shì)為ddxlB