西安电子科技大学 大学物理模拟试题三答案

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西安电子科技大学 大学物理模拟试题三答案
一、选择题（每题4分，共40分）
1．一质点在光滑平面上，在外力作用下沿某一曲线运动，若突然将外力撤消，则该质点将作［   ］。
  (A) 匀速率曲线运动    (B) 减速运动
  (C) 停止运动          (D)匀速直线运动

2．一劲度系数为k原长为l0的轻弹簧，上端固定，下端受一竖直方向的力 作用，如图所示。在力 作用下，弹簧被缓慢向下拉长为l，在此过程中力 作功为 ［   ］。
  (A) F(l–l0)       (B)  
  (C)         (D)  


3．一质点在力F= 5m(5 2t) (SI)的作用下，t =0时从静止开始作直线运动，式中m为质点的质量，t为时间，则当t = 5 s时，质点的速率为[   ]
    (A)  50 m·s-1．                 (B)  25 m·s-1  
(C)  -50 m·s-1．                 (D)    0           

4．图示两个谐振动的x~t曲线，将这两个谐振动叠加，合成的余弦振动的初相为［   ］。
(A)             (B)  
(C) 0            (D)  　


5．一质点作谐振动，频率为 ，则其振动动能变化频率为［   ］
（A）         （B）         （C）        （D）

6．真空中两平行带电平板相距位d，面积为S，且有 ，均匀带电量分别为+q与-q，则两级间的作用力大小为 [    ]。
(A)          (B)      
   (C)            (D)  
7．有两条无限长直导线各载有5A的电流，分别沿x、y轴正向流动，在(40,20,0)（cm）处B的大小和方向是（注：  ）  [    ]。
(A) 2.5×10 T沿z正方向         (B) 3.5×10 T沿z负方向  
(C) 4.5×10 T沿z负方向          (D) 5.5×10 T沿z正方向   
8．氢原子处于基态（正常状态）时，它的电子可看作是沿半径为a=0.53 cm的轨道作匀速圆周运动，速率为2.2 cm/s，那么在轨道中心B的大小为 [    ]。      
(A) 8.5 T    (B) 12.5 T   
(C) 8.5 T    (D) 8.5 T

9． 和 分别表示静电场和有旋电场的电场强度，下列关系中正确的是 [    ]。
(A)       (B)     
(C)       (D)   

10．两个闭合的金属环，穿在一光滑的绝缘杆上，如图所示，当条形磁铁N极自右向左插向圆环时，两圆环的运动是 [    ]。
(A) 边向左移动边分开    (B) 边向右移动边合拢  
(C) 边向左移动边合拢    (D) 同时同向移动

二、如图所示，一质点m旁边放一长度为L、质量为M的杆，杆离质点近端距离为l。求 该系统的万有引力大小。（15分）   





三、在恒星系中，两个质量分别为m1和m2的星球，原来为静止，且相距为无穷远，后在引力的作用下，互相接近，到相距为r时。
求 它们之间的相对速率为多少？（15分）








四、半径为R ，带电量为q 的均匀带电球体，
求 带电球体的电势分布。（15分）







五、求两平行无限长直导线之间的相互作用力？（15分）




参考答案
一、选择题（每题4分，共40分）
1．D 2．B 3．D 4．A 5．D 6．B 7．A 8．B 9．A 10．A

二、如图所示，一质点m旁边放一长度为L、质量为M的杆，杆离质点近端距离为l。求 该系统的万有引力大小。（15分）   




解 质点与质量元间的万有引力大小为

杆与质点间的万有引力大小为

    当 l >>L 时    。

三、在恒星系中，两个质量分别为m1和m2的星球，原来为静止，且相距为无穷远，后在引力的作用下，互相接近，到相距为r时。
求 它们之间的相对速率为多少？（15分）
解　由动量守恒，机械能守恒                                 


解得 　　　
相对速率

四、半径为R ，带电量为q 的均匀带电球体，
求 带电球体的电势分布。（15分）
解 根据高斯定律可得：

对球外一点P   
对球内一点  
。

五、求两平行无限长直导线之间的相互作用力？（15分）
解：电流 2 处于电流 1 的磁场中

电流 2 中单位长度上受的安培力

同时，电流1处于电流 2 的磁场中，电流 1 中单位长度上受的安培力