XX大学第二届物理竞赛试卷及参考解.doc

1、一、 填空（每题3分）1. 在x轴上作直线运动的质点，已知其初速度为v0，初位置为x0，加速度a=At2+B（A、B为常数），则t时刻质点的速度v= ；运动方程为 。2质量为m的子弹，水平射入质量为M、置于光滑水平面上的沙箱，子弹在沙箱中前进距离l而停止，同时沙箱向前运动的距离为s，此后子弹与沙箱一起以共同速度v匀速运动，则子弹受到的平均阻力F=_。O ，3如图所示，质量为M，长度为L的刚体匀质细杆，能绕首过其端点o的水平轴无摩擦地在竖直平面上摆动。今让此杆从水平静止状态自由地摆下，当细杆摆到图中所示角位置时，它的转动角速度_，转动角加速度_；当900时，转轴为细杆提供的支持力N_。4质量为M

2、，长度为L的匀质链条，挂在光滑水平细杆上，若链条因扰动而下滑，则当链条的一端刚脱离细杆的瞬间，链条速度大小为_。5将一静止质量为Mo 的电子从静止加速到0.8c (c为真空中光速)的速度，加速器对电子作功是_。6有两个半径分别为5cm和8cm的薄铜球壳同心放置，已知内球壳的电势为2700V。外球壳带电量为810-9C。现用导线把两球壳联接在一起，则内球壳电势为_V。7半经为R的圆片均匀带电，电荷面密度为。其以角速度绕通过圆片中心且垂直圆平面的轴旋转，旋转圆片的磁矩的大小为_。8用长为l的细金属丝OP和绝缘摆球P构成一个圆锥摆。P作水平匀速圆周运动时金属丝与竖直线的夹角为，如图所示，其中o为悬挂

3、点。设有讨论的空间范围内有水平方向的匀强磁场，磁感应强度为。在摆球P的运动过程中，金属丝上P点与O点间的最小电势差为_。P点与O点的最大电势差为_。9在无限长载流导线附近有一个球形闭合曲面S，当S面垂直于导线电流方向向长直导线靠近时，穿过S面的磁通量m将_；面上各点的磁感应强度的大小将_。（填：增大、不变、变小）IM Na 2a10一根长为2a的细金属杆MN与载流长直导线共面，导线中通过的电流为I，金属杆M端距导线距离为a，如图所示。金属杆MN以速度v向上运动时，杆内产生的电动势为_， 方向为_。二、计算（70分）1(10分)将一长为L和质量为M的均匀细杆静置于光滑的水平桌面上。在杆的一端，垂

4、直于杆身突然加一水平冲量P。(1)在杆旋转一周时间内，杆的质心移动了多远？(2)加此冲量后，杆的总动能是多少？2(10分)轻型飞机连同驾驶员总质量为1.010kg。飞机以55.0 m/s 的速率在水平跑道上着陆后，驾驶员开始制动，若阻力与时间成正比，比例系数k=5.010N/s ，求：(1)10s后飞机的速率；(2)飞机着陆后，10s内滑行的距离。 3 (10分)一个电子的总能量为它的静止能量的5倍，问它的速率、动量、动能各为多少?4（10分）圆柱形电容器由半径分别为RA和RB的两同轴圆柱导体面A和B所构成，内部充满均匀电介质；设内、外圆柱面均匀带电，单位长度的电荷分别为+和-，求：（1）两圆

5、柱面之间距圆柱的轴线为r处的电场强度E的大小；（2）两圆柱面间的电势差UAB；（3）设此圆柱形电容器长度为l，求其电容C。ABr 5（10分）半径为R的导体球带电q，球外有一内外半径分别为R1、R2的同心导体球壳，导体壳带电Q，求：（1）空间场强分布及导体球的电势；（2）若将球与球壳用导线连在一起，再求导体球的电势。 6、（10分）如图，无限大平面导体薄板，自下而上均匀通有电流，已知其面电流密度为i （即单位宽度上通有的电流强度）；有一质量为m，带正电q的粒子，以速度v沿平板法线方向从A点开始向右运动（不考虑粒子重力及库仑力），求：（1）平面导体薄板外空间的磁感应强度的大小和方向；（2）A点与

6、板的距离为多远时可保证粒子不与板相碰；（3）需经多长时间，粒子才会回到A点。qAi 7 (10分) 一半径为a的小圆线圈，电阻为R，开始时与一半径为b（ba）的大线圈共面且同心。固定大线圈，并在其中维持恒定电流I，使小线圈绕其直径以匀角速度逆时针转动，如图所示（线圈的自感可忽略）。求：（1）小线圈中的电流； （2）为了使小线圈保持匀角速度转动，需对它施加的力矩； （3）大线圈中的感应电动势。baI 一、填空题1. ： 2. 3. ，4. 5 6 7 8 9 不变 增大10. 二、计算题：1 (1) (2) 2、（1） 设阻力（2）3、4、(1) (2)(3) 5、（1）（2）（3）6、 7、（1） （2）（3）