广东海洋大学2007——2008学年第二学期.DOCVIP

广东海洋大学 2007——2008学年第二学期 《 大学物理学 》课程试题(B卷) 答案及评分标 一、选择题（每小题3分，共30分） 1D；2C；3D；4A；5A；6B；7A；8B(A)；9A；10C 二、填空题（每小题2分，共20分） 1、；2、200N.s；3、4.8m.s-2；4、； 5、自由、极化；6、，0；7、、垂直纸面向里；8、；9、；10、相对性原理、光速不变原理。 三、计算题（每小题10分，共50分） 1、解：水桶在匀速上提过程中，拉力与水桶重力平衡，在图示所取坐标下有： （4分） 由功的定义得人对水桶的拉力的功为： 2、解：该系统的运动包含圆柱体的转动和悬挂物的下落运动（平动），分别作两物体的受力分析如图所示。（1分） 对实心圆柱体，由转动定律得 对悬挂物，由牛顿第二定律有 其中，由角量与线量之间关系得 解上述方程得圆柱体转动的角加速度 3、解：（1）如图3-2所示，设内外两圆筒轴向单位长度上的电荷分别为+λ和-λ，由于电荷分布是均匀对称的，所以电介质中的电场也是柱对称的，电场强度的方向沿柱面的径矢方向。由高斯定理可求得两柱面间一点的电场强度为 由电势差的定义得两圆柱面间的电势差为 由电容定义式可求得沿轴向单位长度的电容 4、解法一：建立如图3-A坐标，无限长载流导线的磁场分布具有对称性，根据安培环路定理可确定导体元处的磁感强度为： 根据动生电动势公式 得杆中的感应电动势为 式中负号表示电动势的方向由N指向M，M点电势较高。（1分） 4、解法二： 建立如图3-B坐标，无限长载流导线的磁场分布具有对称性，根据安培环路定理可确定导体元处的磁感强度为： 设想杆MN在一个静止的U形导轨上滑动，某时刻杆MN距导轨下端CD的距离为h，选顺时针方向为回路MNCD的正向，则面元dS的磁通量为 穿过回路的磁通量为 由法拉第电磁感应定律求得回路的电动势为 由于静止的U形导轨上电动势为零，所以金属棒MN的电动势为 式中负号表示电动势的方向由N指向M，M点电势较高。（1分） 5、解：如图3-4所示，在与x轴夹角为θ处的半圆片上取所对圆心角为dθ的细窄条作电流元dI=idl=kRsinθdθ，细窄条相当于无限长通电直导线，它在轴线OO’某点产生的磁感强度方向如图所示，大小为 如图所示，半圆片上电流相对y轴对称分布，对称的电流元在轴上产生的磁感强度的y分量相消，则 因此轴线上的磁感强度为 第 1 页 共 4 页 班级： 姓名： 学号： 试题共 页 加白纸 2 张 密 封 线 y O P F y P2 FT α A F’T i P1 FN 图3-4 O’ h 图3-2 ε R2 R1 dB R dθ O y x C x O dx 图3-A a b I M N D B a r x O dx 图3-B a b I M N O dI θ