大学物理1试卷1答案

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1、物理1试卷1答案一、判断对错题（每小题1分，共6分）1）错；2）对；3）错；4）对；5）错；6）错.二、填空题（每小题2分，共20分）1）；2）角动豊3）并联；4）4；5）A；6）电场；7）兀2IB；8）V3洛仑兹变换；9）—c；10）0.2三、单选题（每小题3分，共24分）DBBACDAA四、计算题（在下血6个题日中任意选择5个作答.每小题10分，共50分）1）一沿x轴正方向的力作用在一质量为3.0kg的质点上。已知质点的运动方程为=+求合力在最初2.Os内作的功。解：✓7v-法1：（3分）速度v=—=3+3r2dt（3分）于是v（）=v（0）=3m/s；v=v（2）=5m

2、ls由动能泄理知合力作功为1919（4分）w=-m/—mvl—324J220法2：（3分）速度v=—=3+3/2,加速度a=—=6tdtdt（2分）于是合力f-ma=18r（2分）元功dw=fdx=fvdt=18r（3+3r2）Jr合力作功为（3分）w=『I8/（3+3f2）df=324丿2）一长为L,质量为m的匀质直棒可绕其一端与棒垂直的水平光滑固定轴O转动，抬起棒的另一端使棒向上与水平面成（），如图2所示，然后静止释放。求（1）放手时棒的角加速度；（2）棒转动到水平位置时的角速度。解：（1）细棒所受外力矩为（1分）M=mg—cos0根据转动定律（2分）M=Ja而且（1分）J

3、=-mLr3所以（1分）a=^cos&2L（2）法1：取细棒与地球为一系统，机械能守恒.而且于是（3分）mg—sin0=—Jar22（1分）J=-ml}3法2：由角加速度定义得到（2分）dco=adt=作变量代换dt=—co丁•是得到（1分）翻备罰两边积分得到（1分）（1分）3）如图3所示，均匀带电的半圆环半径为R,电荷线密度是入，求屮心0点的电场强度。解：如图，在半圆上取电荷兀（1分）dq—Adi=入Rd。（2分）其在。点的电场强度大小为处#（1分）在x轴和y轴的分量分别为d£=-dEcos0.dEv=-dEsin0（2分）由对称性易知Ex=jdEx=0（3分）所以E、.=

4、dEv=I——sinOdd=一一—）J〉Jo4庇（）R2庇点（1分）即O点的电场强度沿y轴负向.4）如图4所示，一均匀带电圆环，圆环的内外半径分别为&和电荷面密度为。，求英轴线上的电势分布（取无限远处为电势零点）。解：如图，建立坐标系，并在圆坏上取坏形面元，带电量为取无限远处为电势零点，则在P点的电势为（4分）dV=直亠吕4码L2窃厶2+所以P点的总电势为P(x)X5）如图5,—无限长金属薄圆筒（可看成圆柱面），截面半径为R,通电流为I。求其内外磁感应强度的分布。*解：根据电流分布的轴对称性，作如图安培回路L,则由安培回路定理有（4分）£鸟•方=32岔=“（）》/1（3分）当

5、r