?10、图示载流导线在O点的磁感应强度B的大小为 ,方向是 。
?R2R1Oo 11、一闭合正方形线圈放在均匀磁场中,绕通过其中心且与一边平行的转轴OO′转动,转轴与磁场方向垂直,转动角速度为ω,如图所示。当把线圈的角速度ω增大到原来的两倍时,线圈中感应电流的幅值增加到原来的 倍。(导线的电阻不能忽略)
12、在磁感强度为B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n与B的夹角为α,如图所示,则通过半球面S的磁通量为 。
s?B?αnB?o'矩为m,则它受的力 ?13、在均匀磁场B中,刚性平面载流线圈所受合力为 。若此线圈的磁?矩M= 。
二、计算题:(每小题10分,共60分)
1、一飞轮的角速度在5秒内由90rad2s-1均匀地减到80rad2s-1,求: (1)角加速度;(2)在此5s内的角位移;(3)再经几秒,轮将停止转动。
oo'LA 2、一块长为L=0.60m,质量为M=1kg的均匀薄木板,可绕水平轴OO′无摩擦地自由转动,木板对转轴的I=
12?3ML。当木板静止在平衡位置时,有一质量为m=10?10kg的子弹垂直击中木板A点,A3-1
-1
离转轴OO′的距离l=0.36m,子弹击中木板前的速度为500m2s,穿出木板后的速度为200m2s, 求: (1)子弹受的冲量。(2)木板获得的角速度。
3、一均匀带电直线,长为L,电荷线密度为λ,求带电直线延长线上P点的电势。P点离带电直线一端的距离为d。(设无穷远处电势为零)
4、如图所示,?1Ldaε1R2P?40V,?2?5V,?3?25V,R1?5?,R2?R3?10?,
求:(1)流过每个电阻中电流的大小和方向。(2)电位差Uab。
5、一根长直导线上载有电流200A,电流方向沿x轴正方向,把这根导线放在B0=10-3T的均匀外磁场中,方向沿y轴正方向。试确定磁感应强度为零的各点的位置。
ε3R1bε2R3 6、一长直同轴电缆中部为实心导线,其半径为R1,磁导率近似认为是μ0,外面导体薄圆筒的半径为R2。 (1) 计算r≤R1处磁感强度。
(2) 试用能量方法计算其单位长度的自感系数。
苏州大学 普通物理(一)上 课程试卷(12)卷 共6页
一、填空题:(每空2分,共40分。在每题空白处写出必要的算式)
1、速率为v0的子弹打穿木板后,速率恰好变为零,设木板对子弹的阻力恒定不变,那么当子弹射入木板的深度等于木板厚
普通物理(上)-第17页
度一半时,子弹的速率为 。
2、一质量为m的质点原来向北运动,速率为v,它突然受到外力打击,变为向西运动,速率仍为v,则外力的冲量大小为 。
3、一均匀细木棒,长为l,质量为M,静止在光滑的水平桌面上,棒能绕通过中点的垂直轴转动,今有一质量为m的子弹,以速度v射入木棒的一端(陷于木棒中)其方向垂直于木棒与转轴,射击后木棒的角速度ω= 。
4、一质点沿x轴作简谐振动,周期为π秒,当t=0时质点在平衡位置且向x轴正方向运动,如果用余弦函数表示该质点的振动方程,那么初相位Ф= ,质点从t=0所处的位置第一次到达x=A/2所用的时间Δt= 。 5、P,Q为两个以同相位、同频率、同振幅的相干波源,它们在同一介质中,设振幅为A,波长为λ,P与Q之间相距
3?,2R为PQ连线上,PQ外侧的任意一点,那么P,Q发出的波在R点的相位差Δф= ,R点的合振动的振幅为 。 6、两个都带正电荷的小球,总电量为6?10带电量分别为 和 。
7、在半径为R的半球面的球心处,有一电量为q的点电荷,则通过该半球面的电通量为
?10C,当它们相距1m时,相互间的斥力为7.2?10?10N,则每个小球所
?E? 。
8、BCD是以O为圆心,R为半径的半圆弧,A点有一电量为+q的点电荷,O点有一电量为-q的点电荷,ABC+qAε-qBR1RD?R。现将一单位正电荷从B点沿半圆弧轨道BCD移到D,则电场力所
O作的功为W= 。
9、图示电路中的电流I= ,电阻R1上的电压U1= 。
10、一边长为l的正方形线框,使其均匀带电,电荷线密度为λ,则与正方形中心处的电场强度的大小E= 。
11、如图所示,用均匀细金属丝构成一半径为R的圆环C,电流I由导线索流入圆环A点,而后由圆环B点流出,进入导线2。设导线1和导线2与圆环共面,则环心O处的磁感强度大小为 ,方向为 。
R2 CO2BAI1 12、两个线圈P和Q并联地接到一电动势恒定的电源上。线圈P的自感和电阻分别是线圈Q的2倍。当达到稳定状态后,线圈P的磁场能量与Q的磁场能量的比值是 。
13、在圆柱形空间内有一磁感强度为B的均匀磁场,如图所示,B的大小以速率
??dB变化。有一长度为l0dt的金属棒先后放在磁场的两个不同位置1(ab)和2(cd),则金属棒在这两个位置时,棒内的感应电动势的大小关系为?1
(填>,=,<) ?2。
acbd 14、一个单位长度上绕有n匝线圈的长直螺线管,每匝线圈中通有强度为I的电流,管内充满相对磁导率为?r的磁介质,则管内中部附近的磁感强度B= ,磁场强度H= 。
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二、计算题:(每小题10分,共60分)
1、 有一质量为m,长为l的均匀细杆,可绕一水平转轴O在竖直平面内无摩擦地转动,O离杆的一端距离
l,如图。设杆在水平位置自由转下,当转过角度θ3时,求棒的角加速度β,角速度ω。
Oθ
2、 如图所示,已知弹簧的劲度系数为k,两物体的质量分别是m1和m2。m1和m2之间的静摩擦系数为?0。m1和水平桌之间是光滑的,试求在保持m1、m2发生相对滑动之前,系统具有的最大振动能量。
3、 长为2l的带电细棒,左半部均匀带有正电荷,右半部均匀带有负电荷。电荷
线密度分别为+λ和-λ,如图所示。P点在棒的延长线上,距B端l,Q点在棒的垂直平分线上,到棒的垂直距离为l。 (1)求P点的电势UP; (2)求Q点的电势UQ。
4、一平行板电容器,极板面积为S,两极板相距d,现在两极板间平行插入一块相对介电
m2m1 Ql++++++------AlsOlBlP2常数为?r的电介质板,介质板厚度为d,求该电容器的电容C。
3
5、 长为L=0.10m,带电量q=1.0?10?10dεr23d C的均匀带电细棒,以速率v=1.0m2s-1
ylaov沿x轴正方向运动。当细棒运动到与y轴重合的位置时,细棒的下端点与坐标原点O的距离为a=0.10m,如图所示。求此时O点的磁感强度的大小和方向。
6、如图所示,线框中ab段能无摩擦地滑动,线框宽为l=9cm,设总电阻近以不变为R=2.3?10?2?,x 旁边有一条无限长载流直导线与线框共面且平行于框的长边,距离为d=1cm,忽略框的其它各边对ab段的作用,若长直导线上的电流I1=20A,导线ab以v=50 m2s-1的速度沿图示方向作匀速运动,试求:(1) ab导线段上的感应电动势的大小和方向。 (2) ab导线段上的电流。 (3)作用于ab段上的外力。
苏州大学 普通物理(一)上 课程试卷(13)卷 共6页
一、填空题:(每空2分,共40分。在每题空白处写出必要的算式)
aRbI1vld 1、一质点从t=0时刻由静止开始作圆周运动,切向加速度的大小为at是常数,质点的速率为 ;假如在t时间内质点走过1/5圆周,则质点在t时刻的法向加速度的大小为 。
2、如图所示,质量为M,半径为R的均匀圆盘可绕垂直于盘面的光滑轴O在竖直平面内转动。盘边A点固定着质量为m的质点。若盘自静止开始下摆,当OA从水平位置下摆的角度?度ω= ,质点m的切向加速度at= 。
3、一个沿x轴作简谐运动的弹簧振子,振幅为A,周期为T,其振动方程用余弦函数表达,当t=0时,振子过x处向正方向运动,则振子的振动方程为x= 。
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?30?时,则系统的角速
OθA??A/24、一横波沿绳子传播的波动方程为
y?0.05cos(10?t?4?x),式中各物理量单位均为国际单位制。那么绳上各质点振
?31动时的最大速度为 ,位于x=0.2m处的质点在t=1s时的相位,它是原点处质点在t= 时刻的相位。 5、玻尔氢原子模型中,质量为9.11?10kg的电子以向心加速度a?9.1?1022m/s2,绕原子核作匀速圆周运动,
则电子的轨道半径为 ;电子的速度大小为 。
6、边长为a的立方形高斯面中心有一电量为q的点电荷,则通过该高斯面任一侧面的电通量为 。 7、一平行板电容器,圆形极板的半径为8.0cm,极板间距1.0mm,中间充满相对介电常数?r100V,则极板上所带的电量Q= ;电容器贮有的电能W= 。(?08、真空中有一均匀带电细圆环,电荷线密度为λ,则其圆心处的电场强度 E0= ;电势U0= 。(远无穷处电势为零)
9、若通电流为I的导线弯成如图所示的形状(直线部分伸向无限远),则O点的磁感强度大小为
10、半径为R,载有电流I
,方向是 。
?5.5的电介质。对它充电到
?8.85?10?12c2/v?m)
RO ?的刚性圆形线圈,在图示均匀磁场B中,因电流的磁矩大小
为 ,它在磁场中受到的力矩大小为 。
11、有两个长直密绕螺线管,长度及线圈匝数均相同,半径分别为r1和r2,管内充满均匀介质,其磁导率分别为μ
1
IB和μ2,设r1:r2?1:2,?1:?2?2:1,当两螺丝管串联在电路中通电流稳定后,其自感之比
L1:L2? ,磁能之比Wm1:Wm2? 。
二、计算题:(每小题10分,共60分)
1、一子弹水平地穿过两个静止的前后并排放在光滑水平上的木块,木块的质量分别是m1和m2,设子弹穿过木块所用的时间分别为Δt1和Δt2,求子弹穿过两木块后,两木块的运动速度(设木块对子弹的阻力为恒力F)。
2、一半径r=5厘米的球,悬于长为l=10厘米的细线上成为复摆,如图所示。若把它视为摆长为L=l+r=15厘米的单摆,试问它的周期会产生多大误差?已知球体绕沿直径的转轴的转动惯量为3、 一均匀带电球体,电荷体密度为ρ,球体半径为R。
(1) 求球内和球外电场强度的分布; (2) 求球内距球心距离为r的一点的电势。
4、两个同心导体半球面如图所示,半径分别为R1和R2,其间充满电阻率为ρ的均匀电介质,求两半球面间的电阻。
6、 一长直导线载有电流50A,离导线5.0cm处有一电子以速率
m1m222mr。 5olcR1R2r 1.0?107m?s?1运动。求下列情况下作用在电子上的洛仑兹力的大小和
方向。(请在图上标出) a) b) c)
电子的速率v平行于导线。(图中(a)) 设v垂直于导线并指向导线(图中(b))
v1(a)??Iv2d(b)v3(c)?设v垂直于导线和电子所构成的平面(图中(c))
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