武漢理工大學物理B試卷A卷及答案.doc
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…………試卷裝訂線 ……………… 裝訂線內(nèi)不要答題,不要填寫考生信息………………試卷裝訂線 ………… 姓 名 學 號 專業(yè)班級 學院 武漢理工大學考試試卷(A卷) 2014~ 2015 學年 2 學期 大學物理B 課程 閉卷 時間120分鐘,80學時,5學分,總分100分 2015年06月25日 題號 一 二 三1 三2 三3 三4 三5 三6 三7 合計 滿分 15 16 9 10 10 10 10 10 10 100 得分 得分 一、選擇題(共15分) 1.(本題3分)在半徑為R的長直金屬圓柱體內(nèi)部挖去一個半徑為r的長直圓柱體,兩柱體軸線平行,其間距為a,如圖.今在此導體上通以電流I,電流在截面上均勻分布,則空心部分軸線上O′點的磁感強度的大小為 ( ) (A) (B) (C) (D) 2.(本題3分)一運動質(zhì)點在某瞬時位于矢徑的端點處, 其速度大小為 ( ) (A) . (B) . (C) . (D) 3.(本題3分) 關(guān)于同時性的以下結(jié)論中,正確的是 ( ) (A) 在一慣性系同時發(fā)生的兩個事件,在另一慣性系一定不同時發(fā)生. (B) 在一慣性系不同地點同時發(fā)生的兩個事件,在另一慣性系一定同時發(fā)生. (C) 在一慣性系同一地點同時發(fā)生的兩個事件,在另一慣性系一定同時發(fā)生. (D) 在一慣性系不同地點不同時發(fā)生的兩個事件,在另一慣性系一定不同時發(fā)生. 4. (本題3分)在康普頓效應實驗中,若散射光波長是入射光波長的1.2倍,則散射光光子能量ε與反沖電子動能Ek之比ε / Ek為 ( ) (A) 2. (B) 3. (C) 4. (D) 5. 5.(本題3分)邊長為a的等邊三角形的三個頂點上,分別放置著三個正的點電荷3q、4q、5q.若將另一正點電荷Q從無窮遠處移到三角形的中心O處,外力所作的功為:( ) (A) . (B) . (C) . (D) 得分 二、填空題(共16分) 1.(本題4分)把一個均勻帶有電荷Q的球形肥皂泡由半徑R1吹脹到R2,則半徑為r( )的球面上任一點的場強大小E由 變?yōu)? ;電勢U由 變?yōu)? (選無窮遠處為電勢零點)。 2. (本題3分)波長的光沿方向傳播,若光的波長的不確定量,則光子坐標的不確定量至少為 。(不確定關(guān)系) 3. (本題3分)半徑為r的“無限長”均勻帶電薄圓筒,電荷線密度為l.在它的電場作用下,一質(zhì)量為m,電荷為q的質(zhì)點作半徑為R(R>r)的同軸勻速率圓周運動,該質(zhì)點的速率v = . 4.(本題3分)一半徑為的薄圓盤均勻分布有電荷,以角速度繞過盤心垂直于盤面的軸轉(zhuǎn)動,則盤心處的磁感應強度大小為_______________,轉(zhuǎn)盤產(chǎn)生的磁矩為_______________。 5.(本題3分)自感系數(shù)L =0.3 H的螺線管中通以I =8 A的電流時,螺線管存儲的磁場能量W =___________________。 三、計算題(共69分) 得分 1.(本題9分)質(zhì)量為的小船在平靜的水面上以速率航行.以小船關(guān)閉發(fā)動機為計時起點,設水的阻力和小船速率之間的關(guān)系是 (其中是常量),求: (1)發(fā)動機關(guān)閉后小船的速率與時間的關(guān)系式; (2)發(fā)動機關(guān)閉后小船通過的路程與時間的關(guān)系式; (3)如果, .為了節(jié)省燃料,小船靠碼頭時在離碼頭多遠處關(guān)閉發(fā)動機最合適? 得分 2.(本題10分)有一質(zhì)量為m1、長為l的均勻細棒,靜止平放在滑動摩擦系數(shù)為m的水平桌面上,它可繞通過其端點O且與桌面垂直的固定光滑軸轉(zhuǎn)動,摩擦力矩。另有一水平運動的質(zhì)量為m2的小滑塊,從側(cè)面垂直于棒與棒的另一端A相碰撞,設碰撞時間極短。已知小滑塊在碰撞前后的速率分別為和,如圖所示.求: ①證明棒對過O點轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動慣量; ②細棒開始轉(zhuǎn)動時的角速度、角加速度、轉(zhuǎn)動動能. 得分 3.(本題10分) 一圓柱形電容器由兩個同軸金屬圓筒組成,且處在真空中,內(nèi)、外圓筒半徑分別為和,長度都是,內(nèi)、外圓筒分別帶有等量異號電荷+Q和-Q,設 ,略去邊緣效應. 求: (1) 電容器間的電場強度大小分布和兩極板間的電勢差; (2) 電容器的電容和電容器所貯存的能量. 得分 4.(本題10分)一無限長圓柱形銅導體(磁導率m 0),半徑為R,通有均勻分布的電流I.今取一矩形平面S (長為1 m,寬為2 R),位置如右圖中畫斜線部分所示,求通過該矩形平面的磁通量. 得分 5.(本題10分) 一內(nèi)外半徑分別為R1, R2的均勻帶電平面圓環(huán),電荷面密度為σ,其中心有一半徑為r的導體小環(huán)(R1 >>r),二者同心共面如圖.設帶電圓環(huán)以變角速度ω繞垂直于環(huán)面的中心軸旋轉(zhuǎn),導體小環(huán)中的感應電流i等于多少?(已知小環(huán)的電阻為R')? 得分 6.(本題10分)一維無限深方勢阱中粒子運動的波函數(shù)為: 要求: (1) 系數(shù)的值和歸一化的波函數(shù); (2) 在區(qū)間發(fā)現(xiàn)粒子的概率; (3) 滿足什么條件的量子態(tài)在處的概率密度取極大? 得分 7.(本題10分) (1) S′ 系相對S系運動的速率為0.6c ,S系中測得一事件發(fā)生,處,第二事件發(fā)生在,處,求S′ 系中的觀察者測得兩事件發(fā)生的時間間隔和空間間隔. (2) 將一個靜止質(zhì)量為的電子從靜止加速到速率為0.60c(c為真空中光速),需作功多少? 參考答案: 一、 選擇題 CDCDB 二、 填空題 1. , 0, , 2. 3. 4. , 5. 9.6J 三、 計算題 1. 解:(1) 由牛頓第二定律得 (2分) 分離變量并積分得 (2分) (1分) (2)由 分離變量并積分得 (2分) (1分) (3) 將 代入上式得 (1分) 2. 解:設棒的線密度為,則,取一距離轉(zhuǎn)軸 O為處的質(zhì)量元 1分 其轉(zhuǎn)動慣量 2分 棒的轉(zhuǎn)動慣量 1分 在碰撞過程中,系統(tǒng)的角動量守恒, 3分 得細棒開始轉(zhuǎn)動時 1分 由轉(zhuǎn)動定律得角加速度 1分 轉(zhuǎn)動動能 1分 3. 解:(1)內(nèi)外圓筒間的場強大小為 2分 兩極板間的電勢差 2(算式) +1(結(jié)果)分 (2)離軸線r(R1- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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