1、*大学学年第 一 学期期末考试卷课程名称 大学物理(下) 考试日期 任课教师_ 试卷编号_考生姓名 学号 专业或类别 题号一二三四五六七总分累分人 签名题分40101010101010 100得分考生注意事项:1、本试卷共 6 页,请查看试卷中是否有缺页。 2、考试结束后,考生不得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。部分常数: 玻尔兹曼常数, 气体普适常数R = 8.31 J/K.mol,普朗克常量 h = 6.6310-34 Js,电子电量一、填空题(每空2分,共40分)得分评卷人 1. 一理想卡诺机在温度为27和127两个热源之间运转。若使该机正循环运转,如从高温热源吸收1200J的热量,则将
2、向低温热源放出热量_J;2. 1mol理想气体经绝热自由膨胀至体积增大一倍为止,即则在该过程中熵增_J/k。3. 某理想气体的压强P=105 Pa,方均根速率为400m/s,则该气体的密度_kg/m3。4. AB直导体长为L以图示的速度运动,则导体中非静电性场强大小_,方向为_,感应电动势的大小为_。5.平行板电容器的电容C为20.0F,两板上的电压变化率为dU/dt=1.50105V/s,则电容器两平行板间的位移电流为_A。6.长度为,横截面积为S的密绕长直螺线管通过的电流为I,管上单位长度绕有n匝线圈,则管内的磁能密度w为 =_ ,自感系数L=_。7. 边长为a的正方形的三个顶点上固定的三
3、个点电荷如图所示。以无穷远为零电势点,则C点电势UC =_;今将一电量为+q的点电荷从C点移到无穷远,则电场力对该电荷做功A=_。8. 长为的圆柱形电容器,内半径为,外半径为,现使内极板带电,外极板接地。有一带电粒子所带的电荷为,处在离轴线为处(),则该粒子所受的电场力大小_;若带电粒子从内极板由静止飞出,则粒子飞到外极板时,它所获得的动能_。9. 闭合半圆型线圈通电流为I,半径为R,置于磁感应强度为的均匀外磁场中,的方向垂直于AB,如图所示。则圆弧ACB所受的磁力大小为_,线圈所受磁力矩大小为_。10. 光电效应中,阴极金属的逸出功为2.0eV,入射光的波长为,则光电流的遏止电压为_V。金属
4、材料的红限频率0 =_HZ。11一个动能为40eV,质量为9.1110-31 kg的电子,其德布罗意波长为 nm。12截面半径为R的长直载流螺线管中有均匀磁场,已知。如图所示,一导线AB长为R,则AB导线中感生电动势大小为_,A点的感应电场大小为_。计算题(每题10分,共60分)二. 一可逆热机使1mol的单原子理想气体经历如图所示的循环过程,其中T1=300K,T2=600K,T3= 455K。计算(1)各分过程吸收的热量。(2)循环的效率。得分评卷人 三. 有N个粒子,速率分布曲线如图所示。求:1)用己知量v0表示图中常数C;2)该N个分子平均速率。3)求速率介于的粒子数。得分评卷人 四半
5、径为R的导体球,带有电荷q,球外有一内外半径分别为2R 和3R的同心导体球壳,球壳上带有电荷2q,以无穷远处为电势零点, 求:(1) 空间电场分布,(2) 内球电势。得分评卷人 五. 平行板电容器极板面积为 S,用两种电介质将电容器充满,电介质的相对介电常数分别为和、厚度分别为d1和d2。已知两极板之间的电压为U,求(1)极板上的电荷面密度;(2)电容器贮存的总能量。 得分00J。b1a和b2a是任意过程,系统做功分别为-300J和-800J。试求b1a和b2a两过程系统内能增量以及与外界交换的热量。得分评卷人 六 一个塑料圆盘,半径为,表面均匀分布电量+。当它绕通过盘心而垂直于盘面的轴以角速
6、度w 转动时,(1)求盘心处的磁感应强度B的大小;(2)磁矩的大小。 得分00J。b1a和b2a是任意过程,系统做功分别为-300J和-800J。试求b1a和b2a两过程系统内能增量以及与外界交换的热量。得分评卷人 七. 一无限长直导线旁有一长为a、宽为b的N匝密绕矩形线圈,线圈与导线共面,长度为a的边与导线平行,相距为d,如图所示。若长直导线中通有电流。(I0、为已知常数且0)求: (1)通过矩形线圈的磁通量;(2)矩形线圈与长直导线间的互感; (3)任一时刻t,矩形线圈中的电动势大小、方向。得分00J。b1a和b2a是任意过程,系统做功分别为-300J和-800J。试求b1a和b2a两过程系统内能增量以及与外界交换的热量。得分评卷人 1、900J;2、Rln2=5.76 ;3、1.875;4、VB, 竖直向上, VBLsin;5、3;6、;7、,;8、,;9、,;10、,;11、0.195nm;12、,。二(1)三(1)速率分布曲线如图所示。由归一化条件(曲线下面积为1) 得 (2)(3)四解:依题意导体球壳内表面所带电荷为-q,外表面所带电荷3q。解:依题意导体球壳内表面所带电荷为-q,外表面所带电荷3q。rR E=0, Rr2R , 2Rr3R rR时 五(1),(2)六. 解:(1) (2)七(1) (2) (3) ,顺时针方向