南昌大学第三届物理竞赛和解答

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1、南昌大学第三届大学物理竞赛试卷2006.6专业班级：学号：姓名：得分：一．填空题（每空5分，共90分）1.一质点沿半径为R的圆周运动，其路径S随时间t的变化规律为（S），式中b，c为大于零的常数，则质点运动的切向加速度＝，法向加速度＝。2.一质点沿抛物线运动，在任意时刻，则在点处质点的速度为；加速度为。3.如图所示，电流通过均匀的导体圆环，（）则磁感应强度沿L路经的线积分是。4.有四个质量和带电量大小都相等的粒子，在O点沿相同方向垂直于磁力线射入均匀磁场后的偏转轨迹如图所示。（磁感应强度的方向垂直纸面向外）。其中动能

2、最大的带负电的粒子的轨迹是。5.在与速率成正比的摩擦力影响下，一质点具有加速度，则需要时间t＝秒，才能使质点的速率减少到原来速率的一半。6.一人从10.0m深的井中提水，起始桶中装有10.0kg的水，由于水桶漏水，每升高1.0m要漏去0.20kg的水。水桶被匀速地从井中提到井口，此人所作功=。7.一个粒子的静止质量为，静止时其寿命为，如果它相对于实验室运动的动能为,则在实验室中测得其寿命为。8.空气的击穿场强为3000千伏·米，直经为1.0厘米的导体球在空气中带电量最大时，其电位=。9.平行板电容器两极板间充满电阻率

3、为，相对介电常数为的电介质，则两极板间的电阻R与电容器电容C之间的关系为。10.一不带电的金属球壳A，其内外半径分别为和,在球心处置一正点电荷，球外距球心处置一正点电荷（如图所示），则受到的静电力为。511.如图所示，载流导线（A、B端延伸至无穷远处），在圆心O处的磁感应强度为。12.有一根通有电流的长直导线旁，与之共面有一个长、宽各为ａ和ｂ的长方形线框，其长边与载流的长直导线平行，两者相距为ｂ，则线框内的磁通量为。13.载有电流为的一个正方形（边长为a）回路，放在磁感应强度为的匀强场中，该回路磁矩与外磁场同方向，保

4、持电流不变，将此正方形回路变成圆形回路的过程中磁力作功为A，则此圆形回路的半径R为。14.一个半圆形闭合导线线圈，半径为R（如图所示），导线中有电流，求圆心O处单位长度导线所受的力为。15.真空中有一中性的导体球壳，在球壳中心处置一点电荷Q,则位于壳外距球心为处的场强为；当点电荷Q偏离球壳中心时，该处的场强为。二．计算题（每题10分，共60分）1.A与B两飞轮的轴杆由摩擦啮合连接，A轮的转动惯量开始时B轮静止，A轮以转/min的转速转动，然后使A与B连接，因而B轮得到加速而A轮减速，直到两轮的转速都等于转/min为止

5、。求：（1）B轮的转动惯量；（2）在啮合过程中损失的机械能。2.质量为M，长为L的均匀细棒，可绕垂直于棒的一端的水平轴转动，将此棒放在水平位置，然后任其下落，求：(1)当棒绕过任意角时的角加速度，角速度各为多少？(2)棒下落到竖直位置时的动能是多少？3.一质量为的质点，由静止开始作半径的圆周运动，其相对圆心的角动量随时间变化的关系为。求：(1)质点受到的相对于圆心的力矩；(2)质点运动角速度随时间的变化关系。4.半径为R的球形区域内，均匀分布着体电荷密度为的正电荷。求此球形区域内外任意一点的电势。55.有一闭合回路由

6、半径为a和b的两个同心共面半圆连接而成，（如附图），其上均匀分布线密度为的电荷，当回路以匀角速度绕过O点垂直于回路平面的轴转动时，求圆心O点处的磁感应强度的大小。6.在一密绕的长螺线管中放一正方形小线圈，螺线管长1.0ｍ，绕了1000匝，通以电流，正方形小线圈每边长0.05ｍ，共100匝，电阻为１欧，求线圈中感应电流的最大值。（正方形小线圈的法线方向与螺线管的轴线方向一致）。（＝４×10T·m·）南昌大学第三届大学物理竞赛试卷答案一.填空题1.,2.,3.4.OC(或C)5.6.882J(用,结果为900J)7.8.

7、15千伏(或伏)9.10.011.大小是,方向是垂直纸面向内12.13.14.15.,二.计算题1.52.解:重力矩,机械能守恒转动惯量(1)角加速度(2)由(3)落下竖直位置:3.解:(1)角动量定理4.解:由高斯定理55.解:对于大半圆对于小半圆在圆心处:直线段等效于无数圆电流,在圆心处:6.解:5