大学物理C试题A卷含答案Word下载.docx
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三、4
三、5
三、6
合计
满分
21
10
9
100
得分
时间120分钟，72学时，4.5学分，总分100分，占总评成绩%2014年7月4日
、选择题（每题3分，小计21分）
1、一个质点在做匀变速率圆周运动时[]
（A）切向加速度改变，法向加速度也改变.（E）切向加速度不变，法向加速度也不变.
（C）切向加速度不变，法向加速度改变.（D）切向加速度改变，法向加速度不变.
2、一质量为M的均质细杆自然垂挂于O点，可绕着过O点的水平轴转动。
现有质量为m的子
弹水平射入杆的下端并留在杆中，则在射入过程中，由子弹与杆组成的系统[]
（A）动量守恒（B）对转轴的角动量守恒
（D）动量、角动量和机械能都守恒
3、真空中平行相对放置的两金属板，分别带电
忽略边缘效应，板间相互作用力大小为
2
（A）丄
20S
（B）丄
0S
4、边长为a的正五边形导线框上通有电流
（C）机械能守恒
（E）动量、角动量和机械能都不守恒
+q和-q,两板相距为d（d很小），面积为S,
（C）丄
4°
d
（D）丄
20d
I，则线框中心处磁感应强度大小:
（A）与a成反比（B）与a2成反比（C）与a无关（D）为0.
5、有两个半径相同、质量相等的细圆环A和B,A环的质量分布均匀，B环的质量分布不均
匀，它们对通过环心与环面垂直的轴的转动惯量分别为JA、JB，则（）
（A）A环的转动惯量较大，JaJb,（B）B环的转动惯量较大，JaJb
（C）一样大，JAJb
（D）不能确定Ja、Jb哪个大
6、对已知动能的电子，其德布罗意波长可以计算出来；
按非相对论情形计算获得的德布罗意
波，比起按相对论情形考虑的计算结果会[]
（A）大；
（B）小；
（C）相同；
（D）不能确定。
7、将波函数在空间各点的振幅同时增大C倍，则微观粒子在空间的分布的概率密度将[]
（A）增大C倍；
（B）增大2C倍；
（C）增大c倍；
（D）不变。
1、在单位矢量为（£
x,ey,ez）的直角坐标系下，质量为mikg的质点在某外力的作用下运动,
运动方程为r（t）t22extey（采用SI单位制），则t1S时该质点的角动量（对原点）为
L（kgm2s-1），第2秒内该外力对质点所做的功为。
2、两个静质量都为m0的粒子分别以速率4c£
和3c5（c为真空中光速）沿同一直线对撞后合
成为一个粒子，则该合成粒子的动量大小为，质量M为
3、半径为R的金属球1带电Q，半径为&
的金属球2带电Q2，相距很远。
现在用导线将两球
4、通有电流I的长直导线附近放一处在同一平面的单匝线圈，其边
长分别为a和b，平行于导线的一边到导线的距离为d（如图），则到导线垂直距离为r处的磁感应强度大小为，通过矩形线圈的磁通量为。
5、不考一个平行板电容器的两极板都是半径为r的圆形导体，两极板通过导线与交流电源连接;
如果极板间电场强度大小的变化率为dE/dt，忽略边缘效应，则两极板间的位移电流强度
为，此时流经导线的传导电流是（真空静电常数为
0）。
6、波长为°
的X光与静止的电子发生康普顿散射，当电子动能的改变量Ek最大时，散射光
的波长为，此时Ek（电子的康普顿波长
ch/meC,me为电子的静质量，c为真空中光速，h为普朗克常数）。
7、质量为m微观粒子被约束在oxa的一维无限深势阱中，处于量子数为n的定态波函
数正比于sin（nxa），对应的能量本征值为En（nha）22m，则基态下在x
[/3,2a/3]
三、计算题（共6题，小计58分）
3、（9分）一固有长度为Lo的飞船相对于地面作匀速直线运动，其速度大小为U。
飞船上一人从飞船的头部向飞船尾部发出一个光信号，求：
分别以飞船和地面为参考系时，光信号从船头到船尾各用多长时间。
R，均匀地通有向上的
5、（10分）［近似看成是无限长的同轴电缆，其内导体圆柱半径为
电流强度I;
外导体圆筒内外半径分别为R2、R3，通过的电流均匀但反向；
导体之间可
看成真空。
求：
整个空间磁感应强度的分布。
6、（10分）如图，半径为R的圆筒形区域内有一均匀磁场B垂直纸面，且B以均匀速
率增大；
图中导线ABCD由三段组成，其中
dt
AB段为四分之一圆环（环心在圆筒的转轴上的0
点），BC段在0C的延长线上、长度为a，CD段长度为L；
ABCD同在垂直于圆筒轴的平面内。
求导线ABCD上的感生电动势，并指出哪点电势高。
武汉理工大学考试试题答案要点（A卷）
2013~2014学年2学期大学物理C课程
a
2mp丁
2m1m2g
T（2m2m3）m1g
2（gm2）m3
2（mm2）
1
m3
2（g
m2）
m3，
3、（9分）
飞船系，
t直。
c
地面系，
飞船长度
L
L。
..1
uc$；
因L
ut0
ct,
故
t
L0:
cu
【注】如果
［按文字］mi与m2颠倒，则Ti与T2标称也对调，此时动力学式子中下标1与2对调,
c、cu
4、（10分）
（1）内球，电量q均匀分布在其表面;
球壳，内表面带电-q，外表面带电
Q+q都均匀分布。
0,
Ri
（2）用电场高斯定理求（可分出步骤给分）
，结果E
rR2
R2
rR3
（3）U
R2E（r）dr―11
尺40R
5、（10分）
用安培环路定理求（可分出些步骤分来），结果
6、（10分）由对称性分析可知，感应电场分布呈轴对称性（对称轴为圆筒轴）
Qq
-2,
r
0lr
2R2,
0I
2r,
r2
R；
R2R；
'
R3
，到轴等距离处的感应电
场大小相等、方向垂直于半径方向。
做辅助线OA、OD,OA与圆筒边交点为A'
根据Faraday
电磁感应定律，闭合环路ABCDOA上的电动势
「g?
b
dtdtABCDOA
dSdBdt
Ecdo5daco
dBL、R2（L2）2
由于OA段和
ABCD
即D点电势高。
0（表明电动势方向与环向一致）
OD段的所在处的感应电场与路径垂直，无感应电动势，故所求
L.R2（L2）2
R2dB
r孑方向由A到D,
【注：
如果环路方向反向，得出的电动势
为负,
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